中国载人航天事业是规模庞大、系统复杂、关键技术多、可靠性和安全性要求极高、极具风险性的国家重大工程,也是国家整体发展战略的重要组成部分,可以带来国家科技与经济的长足发展和产业变革。一方面,中国载人航天科技成就带动了行业技术的突破,并给市场繁荣注入活力;另一方面,航天教育、航天文创、航天旅游以及地月经济带探索等航天产业的发展也在影响着人类的生产生活方式。在未来的航天赛道上,中国将以载人航天精神为指导,为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体作出贡献。
中国载人航天事业的科技探索
从1999年的神舟一号到2022年的神舟十五号,中国载人航天事业通过自力更生、自主创新,不断打破国外技术的封锁和垄断,解决了“卡脖子”技术问题,完成了众多人类探索创举。具体表现在以下两个方面:
其一,突破一批国际宇航界公认的技术难题,使中国的载人飞船技术达到或优于国际第三代载人飞船的水平。特别是神舟飞船的设计方案兼顾了中国特色和总体最优,与国际先进水平相比有三大优势:一是高起点,一步到位。以航天员运输系统为目标,整体设计,分步实施,我国的飞船设计一步即能容纳3人,并沿用至今。二是适用性强,可一船多用。神舟飞船采用了三舱一段式,其中轨道舱与附加段的设计,使得飞船具有留轨利用能力,既能为航天员生活、工作提供一个多功能厅,还能作为天地往返的运输工具为今后的空间探测、空间站交会对接作准备。三是实用性与安全性兼具。我国的神舟飞船不仅可以实现人货合运,在安全性设计方面也体现了国防先进水平。特别是与达到国际载人火箭先进水平的长征二号F火箭进行总装、运输和发射,极大地保证了载人飞行的高可靠性、高安全性。
其二,中国载人航天空间站工程进入空间站建造阶段,致力于打造一个长期在轨的国家太空实验室和面向国际社会的、开放的科技合作平台。中国空间站建设虽然起步较晚,但在规模适度、技术先进、功能齐全、宜居性等方面,以及动力技术、能源技术、信息技术等领域,都具有明显优势。同时中国空间站具备开展能力,在运营阶段,可以根据科学研究的需要增加新的舱段,扩展规模和应用能力。在国际空间站可能面临到期退役的背景下,中国空间站以向世界敞开合作大门的方式,彰显了太空治理中的中国责任与担当,也吸引了众多国家申请加入。这不仅标志着中国载人航天工程取得的重大突破被载入史册,也昭示了长达七十多年的中国航天事业从独立发展迈向全球合作新时代。
中国载人航天事业带动行业技术进步与产业变革
在政府主导、科学支持、工程驱动的三重力量下,中国载人航天事业不仅服务于国家总体战略,高度关注太空基础设施的建设与国防发展,同时也在努力加强科学与工程的互动,以实现航天技术的转化,带动行业技术进步甚至催生产业变革。具体表现为以下两种形式:
其一,航天技术本身的突破所带来的科技革命和一系列基础设施产品、服务。载人航天必将突破许多新技术,这些新技术又可以带动很多新的学科、工业、工艺。例如,飞船返回进入大气层时,与大气摩擦产生的高温需要用什么材料才能承受得住?由此,新型防热材料技术得以进步,进而带动传统工业如机械、冶金和化工行业的升级。同理,随着飞船的飞行高度向宇宙纵深处延伸,通信技术、电磁技术都需要随之突破,为此开展的国际前沿量子调控与光传输研究将有力促进世界量子通信技术的发展,甚至引发通信革命。而这些科学技术的发展又可以用于天上地下方方面面,特别是服务于基础设施建设,如电视、电话、5G等通信服务,以及遥感和导航服务。
其二,航天事业发展所需的技术通过科学与工程的互动与转化,给市场繁荣注入活力。事实上,我们穿的保暖衣、运动鞋垫等很多日用品都是从航天员的穿戴用品中民用化研制而来的,由此带来服装业的变革。例如,自2016年以来,中国某知名户外企业持续与中国航天跨界合作,先后开展航天户外服装及服装新材料研发、户外服装试验和测试技术研究等合作。在这一过程中,该企业不断提升自身的户外用品研发水平,并自主研发了“极地仿生科技平台”,以“取之自然,用之自然”的仿生灵感勇创户外新科技。将户外运动精神与航天探索精神相结合,让大众消费者也能体验到航天科技带来的安全感与舒适性。同时该企业充分整合各方优势资源,开启将航天级户外新材料等技术应用于更广泛日常户外装备的合作开发计划,在为消费者打造极致户外产品的同时,掀起“户外硬核国潮”联名热,让越来越多的企业开始关注服装的“科技感”与“民族感”。
由此可见,整个航天事业的发展乃至宇宙的探索似乎在经历一场革命,即由航天机构与政府所主导,向新兴私营企业、公共行业共同发展而转变。与航天相关的产业将进入人类的生活,这也吸引着一大批创业公司集聚于此,以开拓的勇气、全新的商业模式回应宇宙探索。