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专家的“眼睛”

中国的航天计划持续取得巨大进展

载人月球探测的最新趋势

中国的航天发展水平如今已与美国并驾齐驱。2024年,中国的嫦娥六号月球探测器成为世界上首个从月球背面采集样本并带回地球的探测器。部分样本正在大阪关西世博会中国馆展出。

图1:从月球背面带回的土壤

图1:从月球背面带回的土壤

不仅仅是月球探测。中国在行星探测领域,包括火星探测、暗物质和引力波等空间科学、载人空间站、卫星星座以及各类卫星和火箭的研发等方面,都取得了足以与美国匹敌的成就。
而最吸引世界目光的,是21世纪首次载人登月计划的进展。美国曾成功执行过六次载人登月任务,从1969年的阿波罗11号到1972年的阿波罗17号,但此后50多年间,再也没有人类踏上过月球。
美国已经启动了21世纪首个载人登月计划“阿尔忒弥斯”,而中国也宣布将在2030年前实现载人登月。

中国的探月工程“嫦娥”

中国于2004年启动了探月工程——嫦娥工程。嫦娥四号是航天史上第一个实现月球背面软着陆的探测器,于2018年12月8日发射升空,并于2019年1月3日抵达月球背面。嫦娥四号释放的月球车玉兔二号在月球表面行驶了超过1.4公里,并向地球传回了1000多张月球背面照片。

图2:月球车“玉斗2号”

图2:月球车“玉斗2号”

与此同时,美国启动了“阿尔忒弥斯”计划,这是21世纪首个载人登月计划。
月球背面与正面截然不同。正面那些形似“月兔”的黑色图案是月海,它们是由地幔喷发的岩浆在撞击月球后凝固形成的。这些黑色岩石是玄武岩,虽然被称为“月海”,但并不含水。
另一方面,月球上闪亮的白色高地是斜长岩。月球背面没有大型的月海,大部分都被闪亮的白色斜长岩覆盖。月球背面也遍布着许多陨石坑。

图3:月球的近面和远面

图3:月球的近面和远面

在载人登月竞赛中,美国仍然处于领先地位。美国已基本完成猎户座飞船和巨型火箭SLS(太空发射系统)的研发,后者将作为飞船的运载工具,并且美国已经进行了试飞。
与此同时,中国正在研制长征十号超重型火箭,作为登月运输工具。长征十号火箭长88.5米,直径5米。下一代载人飞船“梦舟”号和月球着陆器“阳月”号目前正在进行地面测试。
载人飞船“梦舟”号和超重型火箭“长征十号”尚未进行试飞,预计还需要数年时间才能完成。

图4:长征十号火箭

图4:长征十号火箭

1992年邓小平发表“南巡报告”后,中国的航天事业发展突飞猛进。1999年11月,值此中华人民共和国成立50周年之际,神舟一号飞船成功发射并回收。2003年10月,搭载中国空军中校杨利伟的神舟五号飞船完成14圈近地轨道飞行后,安全降落在内蒙古自治区四子望旗草原。中国成为继苏联和美国之后,第三个成功实现载人航天飞行的国家。

中美太空竞赛:激烈角逐

在导航定位卫星领域,作为GPS的有力竞争对手,北斗系统于2020年建成。天宫空间站于2022年建成。此外,2021年,火星探测器“天问一号”成功软着陆火星。中国的航天发展正快速稳步推进。
在火星探测方面,中国几乎肯定会在美国之前尝试火星样本返回。火星拥有大气层,人们对它作为未来人类可能居住的星球越来越感兴趣。2021年,美国的“毅力号”火星车和中国的“天问一号”几乎同时成功软着陆火星。
中美两国都将火星样本返回作为下一个目标。“毅力号”已经将火星土壤、岩石和其他物质装入27个返回舱,这些返回舱计划在下一次任务中回收。

美国和中国之间激烈的太空竞赛

在可与GPS匹敌的导航定位卫星领域,北斗系统于2020年建成。天宫空间站也于2022年建成。此外,2021年,火星探测器“天问一号”成功实现火星软着陆,展现了中国航天事业的快速稳步发展。
几乎可以肯定的是,中国将在本次火星任务中尝试火星样本返回任务,领先于美国。火星拥有大气层,作为未来人类可能居住的星球,其前景日益受到关注。2021年,美国火星探测器“毅力号”和中国的“天问一号”几乎同时成功实现火星软着陆。
中美两国都将火星样本返回作为下一个目标。“毅力号”已将火星土壤、岩石和其他物质装入27个返回舱,计划在下一次任务中回收。

图5:中国的火星探测车“天问”和“祝融”

图5:中国的火星探测车“天问”和“祝融”

然而,由美国宇航局(NASA)和欧洲航天局(ESA)牵头的火星采样返回(MSR)任务正被迫进行重大调整,因为其预算大幅膨胀,研发进度也显著延后。
与此同时,中国已宣布计划于2028年使用长征五号乙和长征三号乙两枚大型运载火箭发射天问三号探测器,并于2031年将火星样本带回地球。中国在火星采样返回方面超越美国的可能性越来越大。

围绕卫星星座的争夺战将彻底改变通信方式

由埃隆·马斯克旗下SpaceX公司建造的星链(Starlink)卫星星座正在革新移动通信网络。星链计划通过在400-500公里低轨道部署无数卫星,构建一个连接全球的通信网络。这将使用户无论身处何地,只要抬头仰望天空,就能接入互联网,无论是在海上、山间还是沙漠。
中国也效仿SpaceX,开始建设自己的卫星星座。为了打造中国版的“国家电网”卫星星座,中国政府成立了中国卫星网络有限公司(星网通信),并于2024年12月16日使用长征五号乙运载火箭发射了首颗“国家电网”卫星。
加上上海蓝箭宏庆科技的“宏光三号”卫星和上海元鑫科技的“千帆星座”卫星,中国版的星链将拥有约4万颗卫星。

空间站上的微重力实验世界

空间站对于近地轨道空间的利用至关重要。国际空间站于1998年在美国和俄罗斯的领导下开工建设,原计划运行至2030年,超过了其使用寿命。然而,由于其老化,能否持续运行到2030年变得越来越难以预测。
与此同时,中国于2022年12月完成了天宫火箭的研制。迄今为止,天宫火箭已利用1.8吨实验材料进行了100多项科学实验,并回收了100多个样本。
就火箭发射次数而言,目前中国的长征系列火箭与美国的SpaceX公司展开了竞争。2024年,美国将发射141枚火箭,而中国则计划发射68枚。SpaceX将占据美国火箭发射次数的绝大部分,达到131次。相比之下,俄罗斯计划发射17次,日本计划发射7次。

谁掌控宇宙,谁就掌控未来。

现代世界正经历着一场范式转变。基因操控曾被视为“上帝的专属领域”,而如今,基因组编辑技术已使人工创造细胞——构成生物体的最小单位——成为可能。
能够瞬间解决任何难题的量子计算机以及牢不可破的量子密码技术,其实际应用也即将到来。
2022年问世的ChatGPT迅速风靡全球。大规模语言模型的出现无疑将给社会带来革命性的变革。
迄今为止,人类的成就被认为是双足行走、用火和语言,但我们现在正处于一个人工智能能够构建人类语言的时代。
此外,我们正在见证一系列曾经被认为几乎不可能实现的技术的突破,例如通过植入芯片恢复身体功能的“脑机接口”、将人类从驾驶中解放出来的自动驾驶汽车、辅助人类运动的机器人以及能够实现日常往返太空的交通工具。
2027年,中国将庆祝中国人民解放军建军100周年。此外,2049年将是中华人民共和国成立100周年。中国已承诺到2050年建成“太空强国”和“科技强国”。俗话说“谁掌握了太空,谁就掌握了未来”。那么,究竟谁将掌控太空,掌握未来?激烈的太空发展竞赛还将继续。

倉澤治雄
倉澤治雄

科学记者

(主要职业经历)
1952年出生于千叶县。毕业于东京大学文理学院基础科学系。后赴法国波尔多大学研究生院深造,获物理化学博士学位。
1980年:加入日本电视台,负责科技、国防、警察和司法等领域的报道。曾任北京分社社长、经济部部长、政治部部长和首席评论员。
2012年:日本科学技术振兴机构中国研究中心研究员兼副主任。
2017年:成为独立科学记者。

(主要著作)
出版作品包括《核电站爆炸》(古文研出版社)、《中国科技霸权野心》(中光新书出版社)、《太空地缘政治》(筑摩新书出版社)等。

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