5月30日下午15:24,這是人類對宇宙探索的高光時刻。
此時,搭載兩名美國宇航員和一只恐龍玩偶的SpaceX龍飛船發射成功,飛往國際空間站,開啟了全球商業載人航天的新時代。
人類對宇宙的向往和對未知的探索拓展著人類的文明。在這一高光時刻喝彩之余,梳理一下中美等主要國家在航天領域的每一次重要進步,同時看看未來誰將擁有更大的太空支配權。
衛星技術是現代人類史上最先進的技術之一,被很多國家作為重點研發對象,而現在的衛星領域已經從最初的軍事領域逐漸發展到了眾多領域。當今世界,要說衛星技術最先進的國家,非中美俄莫屬。
數據統計表明,全球一共發射衛星1000+顆,美國作為超級大國,衛星數量高達612顆,超過一半。
相對于美國而言,中國起步非常晚,但成績顯著。1970年,中國的第一顆人造衛星成功升空,標志著中國已經具有了自主研發人造衛星的能力。目前中國憑借著190顆衛星的數量穩居世界第二,而近年來,中國在十幾年的時間里,平均每年就能升空20多顆衛星。值得一提的是,經過了三十多年的創新發展,在2018年12月,北斗導航系統完成基本系統建設,開始向全球提供服務,實現在全球提供全天候高精度的導航定位服務。
由于繼承了蘇聯的衣缽,俄羅斯不僅僅是一個軍事強國,更是一個太空大國,俄羅斯現在有各類衛星136顆,并且俄羅斯有自己的地球定位系統格洛納斯。
火箭發射數量以及成功率是體現航天能力的一個指標,在這方面依然是中美俄作為第一集團領跑世界。從歷史上看,在冷戰階段,美國和前蘇聯展開了競賽,每年發射數量很大,甚至達到了百次左右,所以從總體數量來看,中國作為世界的第三名,和前兩名的差距巨大。
隨著長征三號丙運載火箭將通信技術試驗衛星三號成功發射升空,長征系列火箭的2018年以完美的姿態落下帷幕:2018年長征系列火箭的39次發射任務全部取得成功。從質量上來看,100%的成功率無可置疑;而從數量上來看,長征系列火箭在本年度的39次發射已經超越了美國的34 次,這也是中國航天事業首度能夠對美國實現數量優勢。
2018年,全世界所有國家一共發射了114枚火箭,自1990年以來首次破百。
據統計,2019年全球共進行的102次航天發射中,中國34次、俄羅斯25次(含聯盟號在庫魯的3次發射)、美國21次、歐洲6次(不含聯盟號在庫魯的3次發射)、印度6次、新西蘭6次、伊朗2次(不包含射前爆炸的發射)、日本2次。對比2018年,中國、美國發射次數均不同程度減少,而俄羅斯和新西蘭則有所增加。中國連續第二年保持了太空發射數量的第一。
值得關注的是,美國火箭發射大多數都是SpaceX一家出力,比如2018年美國火箭發射總數有29次,SpaceX占據了七成,2019年的SpaceX雖然重心不在火箭發射上,但總共也發射了11發火箭。
截止到2020年5月31日,第一季度全球發射總次數38次,其中美國13次,中國12次。
火星探測是指人類通過向火星發射空間探測器,對火星進行的科學探測活動。大約每隔26個月就會發生一次火星沖日,火星沖日意味著這時可以使用較小花費將探測器送往火星,因此人類的火星探測活動通常也會每隔26個月出現一次高潮。
前蘇聯發射了人類歷史上第一個火星探測器,雖未成功卻吹響了號角。1964年美國的火星探測器水手3號成功發射,后發趕超,同年發射的第二個火星探測器成功抵達火星軌道,在距火星表面近1萬千米的高度上拍攝到第一張火星的近照。
1976年,美國實現了對火星的第一次成功軟著陸,基本奠定了人類火星探測的基礎。1996年,美國勘探者號探測器成功進入火星軌道,連續工作了10年,堪稱勞模。
接下來,美國先后發射了多種探測器,憑借這些探測器,美國幾乎實現了對火星的立體勘察,發現了火星存在季節性液態水以及遠古海洋環境的證據,揭開了火星大氣的消失之謎。按照計劃,美國將在2037年派宇航員登上火星。
2016年,中國火星探測項目正在立項。2019年,中國火星探測任務首次公開亮相。模擬了著陸器在火星環境下懸停、避障、緩速下降的過程,對其設計正確性進行了綜合驗證。中國首次火星探測任務計劃于2020年擇機實施,目標是通過一次發射任務,實現火星環繞和著陸巡視,開展火星全球性和綜合性探測,并對火星表面重點地區精細巡視勘查。
2020年3月,中國首次火星探測任務無線聯試完成,為任務順利開展打下了堅實基礎。2020年4月,中國行星探測任務被命名為“天問系列”,首次火星探測任務被命名為“天問一號”,后續行星任務依次編號。
國際空間站由美國、俄羅斯共16個國家聯合建造,是目前在軌運行最大的空間平臺,是一個擁有現代化科研設備、可開展大規模、多學科基礎和應用科學研究的空間實驗室,為在微重力環境下開展科學實驗研究提供了大量實驗載荷和資源,支持人在地球軌道長期駐留。
自1998年正式建站以來,國際空間站于2010年完成建造任務轉入全面使用階段。 國際空間站原計劃2020年退役,目前獲知,使用期將延長4年到2024年。
中國在空間站方面起步晚,但進展快。中國空間站是一個在軌組裝成的具有中國特色的空間實驗室系統。建造計劃預計于2020年至2025年間進行,預計在2022年前后建成。空間站軌道高度為400~450公里傾角42~43度,設計壽命為10年,長期駐留3人,總重量可達90噸,以進行較大規模的空間應用。到2024年,有望成為全世界唯一在軌運行的空間站。
衛星的升空標志著國家具備了“天眼”的能力,中國比美國晚了12年;載人航天飛行標志著國家具備了“飛天”的能力,美國比中國早了41年;載人登月標志著國家具備了“星際旅行”的能力,美國比中國早了51年;空間站標志著國家具備了“常駐太空”的能力,如果按照中國2022年建成來計算,中國比美國晚了12年。
因此,有觀點認為,在航天領域美國遠遠領先中國。但不能忽視的是,時代前進的步伐是以加速度進行的,單純從年數上來推斷并不科學。
人類自從古以來,就一直對太空有著濃厚的興趣和強烈的好奇,從各種各樣關于宇宙的神話故事中就可以看出,人類對宇宙的向往和對未知的探索由來已久。但是,直到進入20世紀,隨著火箭的誕生,人類才大大加快了宇宙探索的腳步,并使載人航天成為了可能。從此,加速度越來越快。
中國作為新興航天國家的重要力量,是世界上第三個有能力載人上太空、第三個具備向在軌航天器運送人員和物資的國家,2019年嫦娥四號更是登陸月背,成為全球首個登陸月球背面的國家,對月探索上成功實現了超越。目前中國擁有194顆現役衛星,并在2018年實現了對美國火箭發射數量的超越。天宮、北斗成為了中國的驕傲。在火星探測、空間站方面的快速進步,也讓世界看到,中國正邁出大步,在航天領域上逐步趕超美國。
以更寬廣的維度探索未知世界,從加加林到SpaceX,人類的航天事業波瀾而又壯闊。在未來,愿人類以命運共同體的姿態加快對航天的探索,加速著人類的文明。
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