精彩回顾 | 2020年南山博士论坛第456期:李春《走进航天,逐梦星辰大海新时代》
9月4日,由南山区科协主办的南山博士论坛第456期在南山区军民融合创新示范基地科技融合展示中心路演厅举行。本期论坛以线上直播方式与广大听众见面。论坛邀请到深圳航天东方红卫星有限公司卫星型号总工程师李春,给听众带来题为《走进航天,探寻科技奥秘》的主题分享。
“航天科技是一项综合性很强的高新科技,也是多学科融合的科技,代表国家科学技术的研究能力和经济能力,目前被认为是世界上最昂贵的科学技术。”李春在论坛中提到,如果没有发达的科学技术和科研能力,就不可能发展航天事业,没有强大的经济实力也不可能发展航天事业。通过发展航天事业,国家在国际舞台的影响力就会大大提升。
发展航天事业具有紧迫性和必要性
发展航天事业,从技术层面上具有紧迫性和必要性,为什么?李春分析称,首先,可以在太空中进行全球观察,提供有利的观测点。在古代,登高望远,占领制高点,就为打胜仗打下基础。在太空中进行全球观察,整个地球都在俯瞰之下的视野内,因此具有非常重要的战略意义。
其次,具有清晰的空间观测条件。如果发展了航天,发射了类似哈勃望远镜这样的探测器,在太空中观测时就不容易被大气遮挡,可以很好地发挥它的作用。
再者,太空中具有失重环境,可以开展相应的研究,例如研制在地球重力条件下无法生产的特殊材料。此外,太空中有丰富的资源,可以发展太阳能、宇宙材料和太空采矿技术。其中,高效利用太阳能的相关研究已经开展。关于太空采矿,看似非常遥远,实际上现在有不少商业公司甚至国家正在开展小行星探测和采矿项目。
最后,就是探索宇宙最终疆界的挑战,发展太空技术就是探索宇宙最终疆界最好的方式,同时开展太空通信、太空遥感和太空导航等航天任务。
航天科技悄悄在为生活提供便利
“航天科技在悄悄为人类生活提供各种便利。比如手机里的导航,都是靠导航卫星提供信号。通过卫星拍摄,可以实现对地面包括城市规划、减灾、火灾预警等进行监测。”李春提到,最有潜力的卫星应用是卫星互联网,现在上网是通过地面基站,不久的将来上网就能用上卫星网络。
李春表示,卫星互联网将让人们在飞行时可以上网。在偏远的地方架一个天线就可以上网,包括其他的应急通信都可以用卫星互联网。目前,卫星电话语音通话比较成熟,但视频通信还有一定障碍。卫星互联网是宽带通信,未来可以实现上网、传输数据、通话、视频等。
“1970年,我国第一颗人造地球卫星——东方红一号发射成功。”李春介绍称,它代表了中国航天事业的开始,在当时的条件下,完成这个工程真的非常不容易。50多年来,中国航天自力更生,一步一个脚印走到现在,靠的是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的中国航天精神。这个精神,对中国现在的各行各业都有借鉴意义。目前,中国航天的发展步入了快车道,进入了世界先进行列。
听众问答
●网友:中国的航天技术现在有哪些方面还受人制约?
李春:受人制约通俗讲就是被人“卡脖子”,以前主要体现在三个方面,现在已逐步实现自主可控,但还需要加倍努力。第一个非常重要的就是核心芯片和核心元器件。现在,北斗系统完全实现了核心元器件、固组件的自主可控,但是还有很多其他商业卫星要用的元器件和固组件仍然被人“卡脖子”。因为中国大陆的元器件基础工艺和制造能力比较薄弱,而航天事业的发展需要这些计算机芯片。
第二个就是新材料类。飞行器在太空中,太阳照射面高达100摄氏度左右,太阳照射不到的地方则低至零下100摄氏度左右,这样恶劣的环境就需要热控材料能够经受住巨大的温差考验。而这些高科技的热控材料,国外对中国一直进行禁运。经过我国科研人员的攻关,热控材料正在逐步国产化。同时,飞船在返回地面过程中,其表面的材料需要耐受几千摄氏度的高温,这种材料非常重要。
第三,发射卫星和飞船需要运载火箭,火箭发动机技术也曾经被人“卡脖子”。比较庆幸的是,现在我国运载火箭的发动机基本逐步实现了自主可控,但在工艺水平、量产上还有很多需要改进的地方。总结来说,在芯片、材料和航天发动机方面,我国还需要加倍努力。
●网友:目前我们有哪些航天技术领跑全球,是怎么做到的?
李春:客观地分析,我们现在是航天大国,还不是航天强国。我们的航天器在世界上排名在美国之后,很多核心技术在世界上还不是领先的。
哪些航天技术是领跑全球的?答案是火星探测技术,从地球到火星的转移轨道设计、火星巡视技术,到降落火星表面进行探测,这就是我国“天问一号”火星探测工程,这方面在世界上是领先的,跨入了世界航天技术的先进行列。
火星探测这样高难度的大工程是怎么做到的?就是前面讲的中国航天精神,航天对中国而言,是靠自力更生来实现的。中国航天从0到1的突破,是靠老一辈的航天工作者的艰苦奋斗和无私奉献,新一代航天工作者继承老一辈科技工作者的航天精神,逐步积累,奋起直追。50多年来,在一代又一代航天工作者的努力下,我国的航天事业从0到1,再从1发展到现在的七八十分。
当然,发展航天事业,离不开国家的经济实力和各行各业科技实力的支撑。航天是多学科的系统工程,同时航天技术可以反哺民用技术,让人们在工作生活中享受航天科技带来的便利。