载人航天工程空间应用与发展情况介绍会在京顺利召开

来源:中国载人航天|发布时间:2023-08-19

会议现场
  2023年8月18日下午,载人航天工程空间应用与发展情况介绍会在中国科学院空间应用工程与技术中心召开,会议集中介绍了载人航天工程立项实施以来,特别是空间站建造期间空间科学、空间应用、空间技术领域取得的进展成果,以及未来发展前景。载人航天工程新闻发言人、办公室副主任林西强,航天员系统副总设计师李莹辉,空间应用系统副总指挥王强,航天科技集团五院航天技术试验领域项目副经理郭佩分别介绍了有关情况。以下为林西强副主任就空间应用与发展情况总体介绍实录。
林西强副主任介绍有关情况
  大家下午好!
  中国空间站已于2022年底全面建成,工程随即转入应用与发展阶段,全面实现了载人航天工程“三步走”发展战略目标。作为国家重大科技专项工程,中国载人航天始终备受社会各界的关注与支持,进入新阶段,“应用”更加成为大家关心的焦点。受工程领导委托,今天,我就工程应用成果总体情况,分三个部分向大家作一介绍。
  党的十八大以来,中国特色社会主义进入新时代。以习近平同志为核心的党中央,从实现中华民族伟大复兴中国梦的战略高度,统筹擘画、整体推进航天事业,发出“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国”的伟大号召;将建造空间站、建成国家太空实验室作为建设航天强国的重要引领性工程,要求我们“不断开创载人航天事业发展新局面,使中国人探索太空的脚步迈得更稳更远”。习近平总书记对工程研制建设任务的殷切期望、亲切关怀和谆谆嘱托,给我们以巨大的鞭策和鼓舞,为事业发展指明了方向、提供了遵循。
  一、边建边用,中国空间站收获阶段性应用成果
  在空间站规划和建造期,中国载人航天积极贯彻落实“四个面向”要求(面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康),研制部署了一批国际领先的空间科学研究与应用设施,通过持续滚动开展大规模的科学研究与应用项目,目前,国家太空实验室已正式运行,空间应用有序展开、成果频现。
  (一)建立了独具中国特色的近地空间科学与应用体系
  ①建成了功能完善、性能国际先进的国家太空实验室研究平台,学科覆盖全面。中国空间站舱内25个科学实验机柜与一系列舱外设施接口,能够支持空间生命科学与生物技术、空间天文与天体物理等诸多学科方向的研究与应用,每一个实验柜或舱外设施都可以说是一个综合实验室;空间站平台为应用载荷提供强大的机、电、热、信息、排气以及机械臂、货物进出舱等基础支持条件;优化提升了货船、人船天地往返运输能力,为科学实验持续滚动开展、实验载荷升级换代及维修维护提供有利条件。
  ②瞄准前沿战略系统谋划,构建空间站应用专家体系。建立了由空间站空间科学与应用专家委员会、各领域专家组和科学讨论组组成的层次化专家组织架构,广泛吸纳了能够代表国家空间科学的最高水平的专家队伍,从顶层把握世界空间科技发展大势,合理规划领域布局,敏锐抓住空间科技发展新方向,酝酿形成高水平项目群。
  ③面向应用项目全寿命周期管理,优化应用项目征集、遴选、培育、立项和择优机制。拓宽应用范围和项目来源渠道,吸引和凝聚国内外一流科学与应用团队,持续开展高水平科学研究与应用。
  ④形成了完善的载荷研制能力和入站准入机制。建立了载荷研制保障、总装集成、软件评测、工效学与医学评价、系统联试等研制支持条件,形成了载荷分级分类研制流程,充分运用数字化、智能化等先进手段,持续提升载荷工程化研制能力;形成了应用载荷规范化入站准入机制,通过对载荷各类接口和在轨飞行流程全面测试,协同完成应用载荷入站确认,为在轨科学实验顺利实施提供坚实基础。
  ⑤形成了强大的在轨实验支持能力。充分发挥在轨航天员特别是载荷专家的作用,开展载荷舱内组装与更换、升级与维护、实验过程监控、实验样品更换和处置等;地面建成了网络化、分布式的载荷运行管理体系,统筹实施在轨科学实验、健康监视、数据处理与发布。
  (二)空间站应用取得阶段性成果
  截至目前,空间站已安排在轨实施了110个空间科学研究与应用项目,涉及空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术领域,获得原始数据近100TB,下行了近300个实验样品,部分项目已取得阶段性应用成果。
  ①在空间生命科学领域,实现了水稻“从种子到种子”的全寿命周期培养,在功能基因调控方面的发现有望促进地面新品种水稻株系培育和高产增收。
  ②在人体研究领域(航天医学实验领域),开展了长期航天飞行条件下失重、辐射等复合因素对航天员健康、行为与能力的影响等原创性机理探索和应用基础研究,在人体心血管、骨骼等方面获得了航天医学新发现,发展发明了航天员健康维护新方法和新技术。
  ③在空间材料科学领域,首次获得壳/核结构组织相分离合金材料,有望为航空航天、核电等行业有关相分离核心材料研发提供理论和技术支撑。
  ④在空间新技术领域,空间高效自由活塞斯特林热电转换试验相关效率指标达到国际先进水平,为未来载人月球探测与深空探测任务积累了技术基础。此外,我们面向社会公开征集的天舟系列货运飞船搭载项目已有11项通过天舟四号至天舟六号货船上行至空间站,这些在轨试验进展整体顺利,取得了预期效果。其中,空间站双光子显微镜项目开展在轨实验并取得成功,这是首次在航天飞行过程中获取航天员皮肤表皮及真皮浅层的三维图像,为未来开展航天员在轨健康监测提供了全新工具。
  二、为用而建,中国载人航天三十年应用成果丰硕
  中国载人航天工程自1992年立项实施起,就着眼于充分发挥应用效益的目标,提出“造船为建站,建站为应用”的理念。在这一时期,我们不仅顺利实现以千年飞天梦想为代表的一系列工程任务目标,更取得大量具有国际先进水平的应用成果。
  (一)有力推动航天科技创新,引领带动我国空间科学与应用高质量发展
  ①载人飞船阶段任务,安排我国当时规模最大、领域方向最广的空间科学与应用计划,29项科学实验与技术试验均为国内首次开展,对我国空间生命、材料等基础研究起到开创奠基作用,快速提升了我国对地观测技术水平,孵化出了以风云、海洋为代表的卫星,推动我国空间科学与应用水平迈上新台阶。
  ②空间实验室阶段任务,进一步拓展了空间科学与应用领域,实施了70余项科学实验与技术试验,其中,空间冷原子钟、伽马暴偏振探测仪等项目取得国际领先的科学研究成果,引领我国空间科学与应用快速发展。
  ③空间站阶段任务,立足建设国家太空实验室,研制了我国覆盖空间科学与应用领域最全、具有国际一流水平的舱外实(试)验设施,正在研制国际领先的巡天空间望远镜,必将有力推动空间科学、空间技术和空间应用全面发展。
  (二)服务国计民生,空间应用成果转移转化成效显著
  工程4000余项成果广泛应用于国家各行各业。空间生命科学研究成果直接应用于生物材料、药物、医疗和农业技术;微重力流体、燃烧和材料科学等方面的研究成果为解决国家材料短板问题、改进相关产品生产加工工艺等作出了贡献,以空间实验室获得的一种非晶合金制备方法为例,相关成果已广泛应用于新能源汽车、智能终端设备的量产零部件中。利用飞行任务开展的航天育种搭载实验3000余项,育成主粮审定品种240多个,蔬菜、水果、林草、花卉新品种400多个,创造直接经济效益逾3600亿元,年增产粮食约26亿公斤。此外,工程应用取得的成果还在自然资源与生态环境保护、防灾减灾、公共服务等国民经济各领域广泛应用,助力提升了社会治理能力现代化水平。
  (三)积极推动航天科学普及,激发全民航天热情
  载人航天事业在展示人类探索精神方面具有巨大优势,在开展空间应用方面能够发挥人在太空的独特作用,对于提升公众航天素养,激发科学探索精神,具有十分重要的意义。遴选搭载港澳实验项目、太空授课、“开学第一课”、京港澳天宫对话、中西部青少年与载人航天面对面、天宫画展,以及建立中国空间站科创体验基地等一系列科普教育活动,激发了公众特别是青少年崇尚科学、探索未知、敢于创新的热情。同时,“载人航天热”也带动了地方相关经济产业发展。
  (四)务实开展空间应用领域国际合作与交流,助力构建人类外空命运共同体
  习总书记指出,“中国历来高度重视航天探索和航天科技创新,愿加强同国际社会的合作,和平探索开发和利用太空,让航天探索和航天科技成果为创造人类更加美好的未来贡献力量。”中国载人航天始终致力于和平探索和利用外空,积极开展载人航天领域的国际交流和合作,共同推动世界航天技术和空间应用的进步发展。截至我们已与联合国外空司、欧空局,以及俄罗斯、法国、德国、意大利、巴基斯坦等国家航天机构签署了合作框架协议。其中,一些具体的合作项目已经顺利实施,取得了丰硕成果,围绕中国空间站更多的合作项目正在酝酿孵化。中国与联合国外空司合作的首批国际合作项目载荷将很快在空间站开展实验,与欧空局联合实施的10个空间应用项目也在有序推进。
  三、以用为本,国家太空实验室应用未来可期
  进入应用与发展阶段,我们将长期高效运行体系完善、水平领先的国家太空实验室,持续开展空间科学研究与应用。展望未来,中国空间站有望获取一系列重大科学发现和一大批创新科技成果,必将在全面建设社会主义现代化强国的新征程上做出更多更大贡献。
  (一)在基础研究方面
  瞄准宇宙起源演化、物质本质规律、人类太空长期生存等重大前沿问题,持续产出新认知、新理论,取得国际公认的重大发现和科学突破,为提升人类对宇宙的认知贡献中国力量。已布局的世界领先超冷原子物理实验平台调试进展顺利,有望制备地面无法实现的、接近绝对零度(100pK量级)的超低温量子气体,获得物质玻色爱因斯坦凝聚态(BEC),在超低温量子物态、拓扑量子态、量子相变等方面预期取得新的重大发现。当前正在研制的巡天空间望远镜,具有高空间分辨率,入轨后将开展17500平方度的大面积天区深场巡天观测、以及不同类型天体的精细观测,预期在宇宙学、暗物质与暗能量、星系与活动星系核、银河系与紧邻星系、恒星形成与演化、系外行星等问题上取得丰硕的开创性科学成果。
  (二)在技术创新方面
  聚焦国家战略需求,突破和掌握医药、材料、能源、信息等领域相关核心关键技术,服务国家相关行业高质量发展,为促进经济社会发展提供有力支撑。例如,通过开展空间材料制备研究,可为国家战略急需材料的制备与工艺改进做出实质贡献。通过空间干细胞与增殖分化、器官芯片与类器官、蛋白质结晶、合成生物制造等方面研究,可为面向大众健康的再生医学、精准医疗、新药开发等提供新方法和新手段。
  (三)在实验室能力提升方面
  按照工程任务规划,未来空间站将结合国际空间科学发展态势与国家战略需求变化,动态调整空间站维护升级策略,结合空间站舱段扩展,研制并上行新型科学仪器与试验载荷,持续提升太空实验室规模与水平。例如,在空间生命科学与人体研究领域,拟布局哺乳动物培育、脑科学研究等仪器设备开展基础研究;面向深空探测需求建设受控生命生态系统验证相关技术;结合基础物理发展态势,拟面向复杂等离子体研究布局新型科学实验机柜。
  在阔步迈进“空间站应用与发展阶段”的新征程上,我们将牢记习总书记的嘱托,不忘初心、继续前进,努力推动中国空间站获取更大的应用效益,为人类探索未知宇宙、开拓新疆域、产出新知识、树立新观念作出新的更大贡献!

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