对比spaceX马斯克的载人飞船成功发射,中国2020年又有哪些大事件要发生?!



就在今天,美国的钢铁侠伊隆·马斯克的SpaceX公司,用猎鹰 9 号把两位宇航员送入太空。这也是自 2011 年以来,美国本土首次执行载人航天任务。对比漂亮国的航天计划,今天我们就聊聊在2020年,我们中国航天又会有哪些航天大事件要发生呢?
2020年的中国航天还是一如既往的忙。在连续两年蝉联全球发射榜冠军后,不出意外的话,今年仍会以40余次发射继续稳坐榜首,而这也是中国首次年发射次数突破40。40次是什么概念,意味着每九天就会有一枚火箭被送上太空。这肯定是要搞个大事情的节奏啊。今天我就带大家一一盘点一下。

一、北斗导航、高分专项、探月三期等重大工程收官
今年是中国航天收获果实的一年,有多个重大的航天工程即将迎来收官之战。其中北斗导航、高分专项、探月三期是三项重要的收官工程。

一直关注北斗的小伙伴今年肯定会非常开心,就在几天前的全国政协会议上,中国北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风表示:“北斗卫星导航系统最后一颗组网卫星已经运抵西昌卫星发射中心,计划6月择机发射。”想想就有点小激动呢。北斗系统是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广,而且性能要求最高的最复杂的巨型航天系统。
说了这么多,那咱家的北斗跟别家的比,水平到底怎么样呢?
判断卫星定位能力有两个重要的衡量指标:1.全球任意地点可见卫星数,数量越多,定位精度越高;2.位置几何精度因子PDOP,是表征卫星与用户相对位置关系几何强度的参数,PDOP值越小,定位精度越高。

目前全球一共有4家全球定位系统,美国的GPS,俄罗斯的格洛纳斯,欧洲的伽利略和中国的北斗。

这张图是可见卫星数目图,右边纵轴表示不同颜色代表不同卫星数量,从蓝到绿再到黄表示卫星数依次增高。通过中美俄三家对比发现,中国的北斗在亚太区域为黄色,表示可见卫星数在14到16颗,在西欧和北非为10到14颗,在南北美洲为6到12颗。美国的GPS可见卫星数比较平均,大部分地区在6到12颗之间。最差的就是俄罗斯的格洛纳斯了,一片绿油油,可见卫星数基本只有6到10颗。这说明在可见卫星数这一性能上,我们已经超越了另外两家。

再看看位置几何精度因子PDOP图。颜色越蓝代表数值越小,精度越高。图中美国的GPS数值在全球分布比较均衡,在俄罗斯北部南美和北非等个别地区PDOP相对较高。中国的北斗在欧亚大陆和北非南太平洋地区PDOP值都很低,在南北美洲相对较高。而俄罗斯的格洛纳斯相比前面两家PDOP值都比较大,说明定位精度也是最差的。
在2019年美国卫星接收器企业Trimble公司发布的卫星轨道数据就显示,在联合国195个会员国中,有130个国家首都上空一天中可观测到的北斗卫星数量超过GPS,其中100个国家位于亚洲、非洲等地。

是不是有人会问你怎么不提欧洲的伽利略系统,说个令人“悲伤”的消息,就在去年7月11日,欧洲“伽利略”系统24颗在轨卫星全线崩溃,用户服务中断。
在2000年中国曾经想要跟欧洲的伽利略系统合作,并交了一大笔会费,但后来却被以“公共监管服务”等安全问题为由把中国一脚踢开。此后中国航天人卧薪尝胆,用了20多年的时间,不但超越了欧洲的“伽利略”,俄罗斯的“格洛纳斯”,现在已经可以和美国的GPS一争高下了。
目前美国对华为的芯片进行了彻底的断供,其实在90年代,我们在卫星导航信息上不止一次的被美国人断供过,银河号事件就是这么来的,可那时候我们只能被打碎了牙往肚子里咽。想象一下,如果不是有北斗,美国人在今天会不会突然把中国区域内的GPS服务全部关掉呢?中国所有的飞机 轮船 汽车 手机等移动设备会不会全都瘫痪?我认为完全是有可能的。在信息时代没有自己的导航信息,那现在所有的发展都将是空中楼阁,因此北斗的重要性丝毫不亚于芯片。

高分专项
定位准了,看的也要更清楚才行。在部署完12颗高分卫星后,今年中国将会再发射两颗高分卫星。高分辨率对地观测系统重大专项简称高分专项,是中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》确定的16个国家重大科技专项之一。
探月三期
此外,探月三期工程也将迎来收尾。我们的嫦娥五号将执行月球采样返回任务,这也是自1976年以来第一次进行月球样品取回任务。
二、探索火星

2020年10月是三年一遇的“火星冲日”时间窗口,届时,美国、俄国、欧洲、印度、阿联酋还有马斯克的SpaceX,都会抓住这个机会把自家的航天器送上火星,中国自然也不会缺席。
就在前不久的第五届中国航天日上,我们刚刚公布了任务名称——天问一号。在今年七月,长征五号遥四火箭将会把5吨重的天问一号探测器送向遥远的火星。
三、中国空间站

2020年5月5日,在中国文昌航天发射场,长征五号B运载火箭,成功将新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入太空轨道。并在两天后完成了新一代载人飞船试验船返回舱着陆返回试验。在未来,它不仅可护送航天员往返离地球近400公里的中国空间站,还能完成38万公里外的载人登月甚至去更远的星球探险。
这是中国空间站在轨建造阶段的第一次飞行任务,也正式拉开了我国载人航天工程“第三步”任务的序幕,为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础。
四、全球低轨卫星星座通信系统---行云工程和鸿雁星座

美国有星链,中国有行云和鸿雁。
虽然5G时代已经来临,但世界上还是有很多陆地基站覆盖不到的地方。比如偏远的山区,荒凉的沙漠,寒冷的两级,甚至是深海大洋。而以行云工程和鸿雁星座为代表的全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统则是良好的补充。

随着“卫星互联网”被纳入“新基建”范畴,标志着2020年成为中国卫星互联网元年。
2020年5月12日,快舟一号甲运载火箭以“一箭双星”方式,将“行云二号”01星和“行云二号”02星两颗卫星送入预定轨道,为我国天基物联网星座的建设拉开了序幕。而鸿雁星座计划在2020年建成2+4+2的系统,未来将会有300多颗卫星组成全球低轨卫星星座通信系统。一旦投入运行,“您所拨打的电话不在服务区”这句话将会成为历史。
五、多款火箭进行首飞

工欲善其事必先利其器,前面说的热闹,但想要实现就必须要有强大的各种类型的运载火箭。
但在2020年我国的火箭发射却也经历了短暂的至暗时刻。三月份长征七号甲和四月份长征三号乙运载火箭相继发射失利,让我们再次意识到航天探索是一项危险性极高的事业。好在五月份的“胖五”长征五号B在海南发射中心发射成功,让关注中国航天的人们终于放松了下来。很多人之所以这么紧张,是因为“胖五”对中国航天的发展太重要了。
在长五之前的中国所有的火箭型号,基本上是基于3.35米直径和75吨发动机的技术。几十年来中国科研人员已经把这些技术的潜力挖掘殆尽,现有火箭的运载能力已经远远满足不了中国航天未来的发展。
在经历了2017年长征五号遥二发射失利之后,我国技术人员对长五系列的YF-77发动机就行了“归零”工作。所谓归零,就是指一旦出现故障或问题,将会从第一步至最后一步,都从零进行检查,直至问题完全解决。长征五号作为我国运载能力最大的火箭,对未来空间站建设、火星探测以及未来的深空探测等工程都是必不可少的。


此外,还有面向商业市场的性价比奇高的中型火箭---长征八号,以及发射小型卫星的捷龙二号,都将会在今年迎来首飞。

回顾中国航天的发展史,从来都是在封锁和打压中艰难前行。国际空间站人家不带咱玩,伽利略导航系统也把我们一脚踢出局,美国的“沃尔夫条款”和欧洲的“瓦森纳协议”更是把中国锁的死死的,但就是这样我们也没有屈服。就像长征五号运载火箭总设计师说的,强者都是含着眼泪在奔跑的。
因为我们的征途是星辰大海!