中科院專家：中國航天事業(yè)進步大但還需迎頭追趕

　　大家知道我們剛過去的一年是非常讓我們航天人振奮的一年，今年四月我們發(fā)射了實踐十號衛(wèi)星，八月我們發(fā)射了量子衛(wèi)星，十月我們發(fā)射了天宮二號，十一月我們又將發(fā)射長征五號火箭——起飛重量一千噸。

　　大家可以想象這非常激動人心的一刻，但是有一個記者曾問我，我們的航天技術水平是不是已經(jīng)到了國際領先水平，我們是不是能夠引領未來國際航天事業(yè)的發(fā)展?我的回答是這個我還不敢說。

　　我們可以回顧一下國際載人航天的發(fā)展歷史來可以審視一下我們自己的差距，比如說從20世紀50年代開始，美蘇就基于冷戰(zhàn)的思維就開始了他們的太空競賽你追我趕的一種狀態(tài);1961年蘇聯(lián)的航天員加加林第一個踏入了太空，這個對美國震動非常大，美國就開始它的載人登月計劃，所以在1969年美國阿波羅順利地登上了月球，當時阿姆斯特朗登上月球以后說了第一句話是：這是我個人的一小步，我們人類的一大步。

　　所以當時美國這個事情非常鼓舞人心，他們當時做的很多技術都衍生到了我們后續(xù)的應用當中，當時有三千多種技術獲得了應用，投入產(chǎn)出比近期他們估算是1：14，也就是我們投入一塊錢將要產(chǎn)出十四塊錢的效益。

　　比如說我們最常見的例子，我們嬰兒經(jīng)常用的那個尿不濕，這不是單純想到了來開發(fā)的，而是當時為了解決航天員待在那兒等的時間太長會尿急的問題才開發(fā)出了我們這個尿不濕。

　　另外還有我們的CT，包括我們的后面好多醫(yī)學設備也是為了航天員的生命保障開發(fā)出來的技術，甚至我們小朋友特喜歡吃的方便面，里面的脫水蔬菜也是為了航天員補充維生素開發(fā)出來的一種食品，現(xiàn)在都大量的應用在我們的生活當中。

　　蘇聯(lián)當時也開始搞載人登月計劃，它發(fā)射了好多次火箭，有好多次都爆炸了，以失敗告終。這樣前蘇聯(lián)就開始走另外一條路子，它說我們要占領近地空間，在地球周圍要建立一個長期的空間站，所以1971年到1982年前蘇聯(lián)近地空間就發(fā)射了七個禮炮號空間站，這個空間站比如從1號開始就已經(jīng)實現(xiàn)了交會對接。

　　我們天宮二號剛剛交會對接，而他們很早就實現(xiàn)了。航天員在那兒能連續(xù)生活23天，禮炮7號規(guī)模比較大。在軌就3000多天，開展了大量實驗，三名宇航員在上面就待了237天，所以當時他們能力已經(jīng)很可觀了。

　　比如禮炮3號還進行了一些軍事偵察的實驗，比如說它看海上還有空中這個合作目標，他們要進行定位，也起了很大的作用，拍攝了很多地球遙感的圖片來繪制專用的地形圖。

　　這樣美國就不甘落后，在1973年美國說我也發(fā)一個吧，他就發(fā)了一個天空實驗室，這是一個試驗性的空間站，上面主要是在驗證人在太空當中能不能發(fā)揮足夠的作用。

　　航天員在外面艙外活動有五十多次，充分驗證了人在太空是非常有必要存在的，他們又拍攝了大量的太陽活動的照片，在這當中就發(fā)現(xiàn)了日冕的結構特性，發(fā)現(xiàn)了太陽耀斑的一些形態(tài)特征，所以這些都是非常有用的一些成果。

　　前蘇聯(lián)后來就基于禮炮號空間站說你搞一個，我搞一個更大的，他就做了一個在當時來說是規(guī)模最大的能力最強的一個空間站，就是這個和平號空間站。

　　“和平”號空間站

　　這個空間站了不得，相當于它在軌就做了15年，開展一萬六千多次實驗，所以他們的成果非常豐富，包括生命科學——它開展蛋白質晶體生長來制藥品;還有對于材料，它做了六百多種材料的實驗，新研制出了35種新材料;還做了一些比如對地球的觀測，非常震撼的一些成果。

　　和平號空間站當中因為當時冷戰(zhàn)基本上已經(jīng)結束了，所以美國的與和平號也進行了對接，他們相互還串門，相互一塊兒在那里面工作了很多年。

　　和平號空間站也是一個國際合作的空間站，因為它總共有12個國家的135位航天員都進到和平號空間站工作了很長時間。它創(chuàng)造了一個記錄，有一個航天員在太空當中連續(xù)生活了438天，時間非常長。

　　因為我們知道航天員在太空當中要忍受各種微重力的影響包括他的骨丟失，他的骨頭每個月要損失1.5%，他待了一年多所以對他來說可能是很大的一個考驗。

　　美國為了降低航天的成本開始開發(fā)了航天飛機，從1981年到2011年實際上開發(fā)了五架航天飛機，總共飛了一百多次往返飛行，相當于運送了很多東西。

　　每次運都可以運三十多噸東西上去，其中就運了五十多顆衛(wèi)星，它把它運上去再發(fā)射出去，甚至發(fā)射了很多深空的探測器包括金星的探測器， 還有非常有名的哈勃望遠鏡。

　　當時發(fā)射了望遠鏡以后，望遠鏡經(jīng)常壞，隔一段時間壞了，航天飛機又上去五次專門對它進行維修，所以航天飛機的作用非常大，但是它的風險太高，當時挑戰(zhàn)者號和哥倫比亞號航天飛機都發(fā)生了爆炸，每個航天飛機上都有7名航天員，就相當于14名航天員為此都獻出了生命。

　　另外一個它太費錢了，它本來是為了降低成本想著是五千萬美元就發(fā)一次。結果每發(fā)一次都得四億五千萬美元，這個就太貴了;另外它維護費更貴，它每年發(fā)射帶維護就需要四五十億美元，基本上難以承受，所以后面在2011年它慢慢就退役了。

　　實際上前蘇聯(lián)也開始想搞這個航天飛機，但是它資金就沒那么多，沒那么多錢來搞這個航天飛機所以就沒有搞成。后來蘇聯(lián)也解體了，大家都是好哥們了，他們就開始做國際空間站，聯(lián)合起來了。

　　美國聯(lián)合歐空局、歐洲、俄羅斯、日本、加拿大16個國家一塊來建造這個國際空間站，這個空間站非常大，其體量非常大。展開以后基本上是兩個足球場那么大，里面的空間也很大，大大小小加起來有兩個波音747那么大，所以能開展相當數(shù)量的科學研究。

　　當時美國、俄羅斯、日本分別做一些艙對接起來，一塊拼起來的這么一個空間站。但是這個16個國家當中沒有中國，當時美國拒絕中國參與他們國際空間站的計劃，在2011年美國國會專門出了一個法案禁止美國NASA和中國開展任何形式的雙邊合作，把我們排除在外了，但是今年又稍微有點緩和了，今年我們有一個中國科學家參與了國際空間站的一個生命實驗，也就是說現(xiàn)在是95個國家參與他們的實驗，把我們中國也算進去了。

　　在載人火星規(guī)劃當中可以考慮和中國來開展合作，因為中國有錢，現(xiàn)在國際空間站有很多成果已經(jīng)應用到了我們地面，包括這個靶向藥物輸送技術，剛才牛北方博士也提到了，相當于一個藥物輸送定向的進行治療，用在了乳腺癌的治療當中。

　　同時還有空間機械臂的技術用在了地面開展腦手術、腦腫瘤，在核磁共振儀當中機械手伸進去對腦腫瘤進行切除，醫(yī)生是不可能把手伸到這個核磁共振儀當中的，所以這個成果已經(jīng)給地球上人類有很大的造福作用了，有非常廣闊的應用前景。

　　所以我們從前面的一個歷史回顧就可以看出來，我們國內和國外的差距還是有的。從時間軸上來看，其他國家從1961年就開始做載人登月，比如1969年就實現(xiàn)了載人登月，而我們載人登月計劃可能還得再往后，比如在2030年或者三幾年，此外他們在1971年就可以做空間站了，我們的空間站現(xiàn)在規(guī)劃在2018到2022年開始實施，所以這個時間跨度上是有的。

　　演講現(xiàn)場

　　載人航天器上至少有這么多差距，有一些具體的指標，比如能力上來說，近地空間運載能力，也就是把我們的東西要運到太空當中，運到空間站那個高度，就是二百到四百公里，美國土星五號火箭可以實現(xiàn)139噸，俄羅斯也可以做到130噸，但是我們現(xiàn)在馬上要發(fā)射的長征5號火箭預計能達到25噸，我們在大推力火箭發(fā)動機這個技術方面還有大直徑的箭體結構技術方面還需要做關鍵技術攻關。

　　航天員太空長期生存的能力。我們要進行保障，美國最長達到340天，俄羅斯是438天，但我國現(xiàn)在在天宮2號我們想嘗試能生存30天，當時天宮二號為什么上了兩名航天員?因為如果我們上三名只能待20天，兩名的話可以待30天，我們的保障措施能夠支持60人天的駐留，所以這個我們也需要進一步研究。

　　包括空間應用能力，他們基于空間站還有別的設施進行了近兩千項的研究，我們現(xiàn)在包括神舟系列飛船、天宮一號、天宮二號總共可能就是五十多項研究，成果還不夠突出。

　　這是載人航天的比較，還有無人探測。無人深空探測的比較我這兒沒有講，但是可以給一個數(shù)字，2013年美國的旅行者一號已經(jīng)走出了太陽系，就相當于我們嫦娥二號和嫦娥三號剛剛能進行月球探測，它們已經(jīng)出了太陽系，所以這個差距還是很大的。

　　美國對于火星已經(jīng)成功發(fā)射了15個探測器進行深入的探測。這個原因何在呢?當然這表示我個人的理解，第一個原因就是我們確實起步比較晚，我們知道二戰(zhàn)德國戰(zhàn)敗以后，美國和蘇聯(lián)都去德國搶人才，美國就把馮·布勞恩納入了美國的麾下，馮·布勞恩是什么人呢?

　　韋納·馮·布勞恩

　　他是在德國時候幫助德國開發(fā)了V2火箭，這個V2火箭當時德國利用它對英國進行了大規(guī)模的空襲，當時震驚了世界，所以美國當時把他挖過來讓他負責探月計劃當中的土星5號火箭的研制，所以這個人非常了不得，他幫助美國實現(xiàn)了這個目標。

　　而當時四幾年我們剛剛把日本趕出去，還在建國，科技、經(jīng)濟都有待發(fā)展，所以就沒有能力來實施這樣的計劃。

　　另外一個原因就是西方對我們一直有一個技術封鎖，高精尖的技術、最尖端的芯片、高精尖的機床設備、先進的材料是不會給我們的。所以1998年我們和以色列談好了要把預警機進口幾臺，相當于來發(fā)展我們的相關裝備，但是美國給以色列施加壓力，在2001年的時候以色列就把合同就撕毀了，這樣對我們的裝備建設有很大的影響。

　　我們要自力更生來發(fā)展自己的東西，技術封鎖，我們沒有辦法得到國外的技術，只能自己發(fā)展。

　　第三個原因就是我們的原創(chuàng)性不夠，我們對科學技術的原創(chuàng)性還是不夠，主要處于跟蹤還有仿制式發(fā)展，有一點我們改進的成分更多，就是我們拿了以后改進的很多。

　　我覺得教育理念可能和國外有一定的區(qū)別，比如我在英國做訪問學者的時候，我兒子進了英國讀一年小學，我每天看他書包也不背也沒什么作業(yè)，說這天天都不學東西嗎，我就去學?？矗乙豢窗l(fā)現(xiàn)學生都圍著老師坐，老師在那兒講一講，學生需要寫字了跑到桌子上寫一寫，一會兒又圍過來又坐成一圈，感覺非常輕松愉快地在學習。

　　教育的形式也多種多樣，比如他要教你地理，他拿一個涂色的東西讓你在這兒涂色了解英國地理，所以這些方面給我一個感觸就是我們的孩子都是接受標準化教育，是不是會束縛了他的創(chuàng)造力，是不是影響了他的想象力，所以這個我們覺得值得進一步思考。

　　另外我們航天任務主要是研究為主，研究載荷為主，研究太空實驗這些有經(jīng)費支持，但是缺乏對航天整個事業(yè)的長期而穩(wěn)定的投入。美國每年大概有150億美元要投在航天上，它有個全方位的支持，我們主要支持以任務導向為主對地面的研究，還有樣品返回以后地面后期的處理支持還是不太足，所以這方面也希望我們國家更多地投入。

　　在研究上面正因為我們有以上這么大的差距，所以我們必須大步追趕，比如天宮二號上安排了14項國際前沿的實驗，如研究冷原子鐘，這是國際上第一臺能在軌運行的冷原子鐘，它的誤差能實現(xiàn)三千萬年誤差一秒，比我們的表要準得多，可以有效地提高我們導航授時的精度。

　　另外它做的伽瑪暴偏振探測是中歐合作的，這是國際上首次開展宇宙伽瑪射線的偏振探測，所以又開辟了一個天文觀測新窗口有利于發(fā)現(xiàn)新的一些伽瑪暴的機理。

　　這個伴隨衛(wèi)星很好玩，它就是要在天宮二號釋放出來，跟著天宮二號一直伴隨著對天宮二號進行拍照，未來也是想做一些衛(wèi)星編隊的一些試驗，同時開展一些相關的研究，所以這個也是非常創(chuàng)新的一些想法。

　　另外我們不斷地在發(fā)射新的科學衛(wèi)星，比如2015年我們發(fā)射暗物質衛(wèi)星，期望能更早地發(fā)現(xiàn)暗物質存在的證據(jù)，這樣就能獲得非常重大的發(fā)現(xiàn)，領先的國際前沿，實踐十號我們開展了大量的燃燒實驗。還有小老鼠在太空的胚胎培養(yǎng)，這相關的研究量子衛(wèi)星是為了實現(xiàn)我們量子通信就相當于為未來絕對安全的一個量子通信打基礎。

　　同時我們未來的空間站，這個體量是大概60噸，當然趕不上和平號空間站，但是在這么有限的空間內想支持更多的研究，我們規(guī)劃了大量的研究，它有可能是2024年以后全國也是全球唯一的空間站，所以現(xiàn)在美國、俄羅斯包括歐空局都來和我們談希望能加入到我們的空間站隊伍當中一塊兒來做。

　　因為我們對載人月球探測也有個設想，想在攻克這個新一代載人飛船，重型火箭的基礎上在2035年看能不能登上月球，在2045年能不能建一個大型的科考站進行大量的天文觀測、地球觀測這些研究。

　　同時我們還規(guī)劃了十幾顆空間科學衛(wèi)星，探月工程和深空探測工程也在穩(wěn)步推進。2017年我們要去月球采樣返回2018年，我們要去月球的背面首次進行探測，2020年我們火星探測器要落到火星上進行一個探測，所以這些都是非常鼓舞人心的一些期待。

　　但是我們前期空間技術發(fā)展的比較多，空間科學和空間應用相對少一些。我們要有利于地面的生活還要開展大量的研究。所以習總書記在全國科技創(chuàng)新大會上提出必須推動空間科學、空間技術、空間應用全面發(fā)展?？倸w我們利用國家這次機會大力發(fā)展我們的航天，推動我們由航天大國向航天強國的一個邁進。

　　這個任務任重而道遠，需要我們一代一代人的一個努力，所以我們希望更多的年輕人特別是下一代加入到我們的航天隊伍中，加入到我們的科技隊伍中有利于我們強國夢的實現(xiàn)，謝謝大家!