實現從“地球中心”到地月空間的轉變 ——中國載人航天工程原副總指揮張育林暢談地月空間開發
發布日期:2019-04-30 瀏覽次數: 字體【

4月24日,中國載人航天工程原副總指揮張育林受邀參加中國航天大會主論壇,作了題為《發展地月空間》的主旨報告。闡述了發展地月空間的深遠戰略意義,介紹了中國載人航天工程相關技術準備,并從發展觀念、技術路線、創新途徑、開發手段、發展成果等方面提出了具體建議。

圖1:張育林作主旨報告

張育林指出,隨著人類開發利用資源能力的極大提升,地球作為人類文明的搖籃已不堪重負。有限的地球環境資源承載能力,是導致當前各種全球性問題的根本原因。隨著航天技術的發展,由近地空間、月球空間和地月轉移空間構成的地月空間,將成為陸地和海洋之后,人類生存空間拓展的又一廣闊領域。地月空間的建設與開發將為人類在地球上形成的巨大過剩產能提供無限的釋放空間,從而推動人類文明發展進入一個全新階段。

圖2:張育林作主旨報告

張育林強調,習近平總書記指出:星空浩瀚無比,探索永無止境,只有不斷創新,中華民族才能更好走向未來。中國載人航天工程已完成了“三步走”戰略的前兩步,在不遠的將來即將完成空間站建設目標,未來還將開展載人登月的探索。工程在火箭發動機、載人飛船和空間站等方面的技術進步,為開發地月空間奠定了基礎。中國載人航天工程的成功經驗,也將為太空事業后續發展提供有益借鑒。

以發展地月空間的載人月球探測,肩負著拓展人類生存空間的歷史使命,是對人類文明向新領域拓展的前沿探索。對此,張育林提出五點建議:

一要推動思維模式由“地球中心”向地月空間發展的轉變。從太空運輸能量消耗的角度看,地球處于地月空間中引力最大的“引力深井”底部,由地球表面進入地月空間時能量消耗極大。而地球靜止軌道處于“引力深井”的井口,從這里出發到月球之間的地月空間是遼闊無垠的“引力平原”。發展地月空間應當克服局限于地球的思維模式,利用好引力平原的低代價優勢,構建消費主體在地球表面、工業設施位于地球靜止軌道、原材料主要來源于月球的發展體系,形成充分利用地月空間的建設模式。

二要腳踏實地,一切從國情出發。借鑒載人航天成功經驗,立足現有條件,發展可兼顧空間站運營和載人月球探測任務的載人火箭和飛船系統。火箭系統還應努力實現載人與衛星發射的可靠性“孿生”,依托衛星發射為火箭可靠性提升提供子樣和途徑,力爭用較少經費投入和較短時間周期,實現重大技術突破。

三要勇于創新,為人類載人月球探測和地月空間發展提供中國智慧和中國方案。中國載人月球探測研究是在研制建設近地空間站的同時開展,并極有可能在空間站運營過程中并行實施,這在世界載人航天領域是前所未有的。應當利用好近地空間站技術遺產,統籌研究天地往返和地月轉移兩個不同區域的飛行器設計,努力實現地月轉移運輸系統可重復使用。進而在建設近地空間站過程中,一體化實施空間站運營和載人月球探測,探索建立以空間站為太空港的可重復使用地月空間運輸體系,為人類地月空間發展提供中國智慧和方案。

四要充分發揮人工智能和機器人作用。地月空間的環境嚴酷性以及人力資源的極端稀缺性,為前述兩項技術發展提供了廣闊空間。利用機器人對航天員提供輔助,可大大提高載人月球探測的范圍和效率;機器人可能是月球基礎設施建設和月球資源開采與加工的主體力量;在月球發展可以自我復制和進化的機器人社會,可能成為人工智能和機器人發展的高級階段;地月空間航行對飛行器和太空基礎設施的智能自主飛行與運行提出了很高要求。可以預見,地月空間發展與人工智能和機器人的發展將是一個長期的相互促進過程。

五要使地月空間發展成果惠及普通大眾。月球建設和地月空間發展能否最終形成一個可持續的經濟圈,關鍵在于能否生產出可以滿足大眾需求的價值,并使其得到有效分配。在開發地月空間過程中,應堅持以人民為中心,努力面向普通大眾,創造太空時代的物質和文化生活方式。同時,在發展過程中不僅需要骨干航天企業的巨艦乘風破浪,更需要大量創業型航天企業的小舟百舸爭流。要培養和形成強大的太空產業,為形成可持續發展的地月經濟圈深植根基。

此次論壇在湖南長沙舉辦,是第四個中國航天日的重點活動,包括中國探月工程總設計師、法國國家空間研究中心首席運營官在內的十余名中外專家作了主旨報告。(郭佳子)

信息來源:中國載人航天工程網
(責任編輯:楊璐茜
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