科技創新的星辰大海 令人心潮澎湃

中國發射的「嫦娥五號」探月器升空,在月球著陸採樣,在12月17號攜帶月球表面土石樣本成功返回地球的消息,再次讓中國的航太工程舉世關注。「嫦娥五號」帶回的新樣本預計可以給科學家提供理解月球地質、早期歷史的資訊。上一次人類將月球樣本帶回地球還是40多年前的美國和蘇聯探月計畫。有趣的是,在搜索隊尋獲返回器時,卻有一只形態似兔子的小動物在旁邊經過,稍作駐足後又悠閒地跑開,十分搶鏡。有線民見狀戲稱,「嫦娥帶月兔下凡了!」

今日,長征八號運載火箭成功發射。作為長征系列的新成員,「長征八號」按模組化、系列化、組合化的思路研製,充分吸收在役和新一代運載火箭研製成果,具有良好的繼承性、經濟性、先進性和適應性,進一步完善新一代運載火箭型譜,以滿足未來中低軌高密度的發射任務需求。

12月11日,《人民日報》發表評論批評搞社區團購的互聯網巨頭:“別只惦記著幾捆白菜、幾斤水果的流量,科技創新的星辰大海、未來的無限可能性,其實更令人心潮澎湃。”我國科技接二連三突破,懶理美國,自己走自己的路。

嫦娥五號 月球土壤和岩石1731克

11月24日,中國在海南文昌航太發射場用長征五號遙五運載火箭發射「嫦娥五號」探測器,此次發射任務是嘗試將月球岩石樣品帶回地球。

12月1日,「嫦娥五號」成功實施月面軟著陸。

12月2日,「嫦娥五號」著陸器與上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝工作,按計畫進行表取採樣。

12月3日,「嫦娥五號」的上升器點燃引擎,帶著寶貴的樣品沖向月球軌道。

12月4日,中國嫦娥五號離開月球表面

12月17日,中國嫦娥五號探測器著陸月球

今次採集到的月球土壤重1731克,國家航天局與國家天文臺進行交接儀式,之後送到月球樣品實驗室,代表正式進入科研階段。地面應用系統的科研人員隨即進行存儲及處理工作,樣品要在真空的狀態下安全解封。

國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華透露,月球樣品將主要用於三個目的:一是用於科學研究;二是一部分樣品將用於博物館展示和科普教育;三是根據國際合作公約,與世界各國科學家共用。而嫦娥五號返回器帶回的部分月球土壤樣本,將入藏國家博物館,向公眾展示。

15年前月球的計畫 中國認真對待

2005年的《科學發現報》一角寫著:“國防科學工業委員會領導對外宣稱,中國探月計畫已進入實施階段,3年內,一顆屬於中國的衛星將開始繞月飛行;6年內,中國月球車將在月面軟著陸;2020年之前,中國研製的機器人將把月壤樣品采回地球。”

15年後的今天,美國及俄羅斯都已經放棄了,印度發月計畫已經失敗了。日本沒有在月球建立基地,計畫於2024年發射的JAXA火星衛星探索(MMX)航天器上,計畫用能拍攝8K超高清圖像的相機拍攝神秘的火星衛星。

15年前我國立下的「探月」計畫全部實現。只有中國將一張藍圖繪到了底,如期精准完成了“三步走”中的每一步。從嫦娥一號拍攝全月球影像圖,到今天嫦娥五號成功採樣月球土壤回家,每一個環節既有精確的“時間表”,又有明確的“路線圖”。中國探月工程“三步走”戰略規劃不是突發奇想,也不是逞一時之強“誇海口”,而是在尊重實踐的基礎上,經過深思熟慮、反覆論證後才制定出來的。精心謀劃的頂層設計背後是以舉國之力爲中國航太事業護航的堅定決心,是對中國航太事業光輝燦爛前景的強大信心。

我國還計畫在2020年推出火星探測任務,在2021年登陸火星。

長征八號可回收式設計 性價比極高

「長征八號」以液氫、液氧為推進劑,燃燒後生成水,真正實現無毒、無污染、零排放。以液氧煤油模組和液氫液氧模組的組合替代常規的有毒推進劑,燃料燃燒產生的推力十分巨大,並可保證發射過程的環保、高效。

長征八號」的700公里太陽同步軌道運載能力可達4.5噸,兼顧近地軌道和地球同步轉移軌道發射能力,進一步完善中國運載火箭型譜,滿足航太後續發射任務的需求。

「長征八號」具有低成本的特點,在電氣、結構等方面利用開展低成本設計的同時,通過開展垂直起降研究,實現可重複使用。在國際航太發射市場中,國際商用運載火箭的競爭日趨激烈。可回收式設計更是低成本的重要途徑,幫助我國在商業航太發射市場佔據一塊重要的陣地。

長征八號運載火箭副總設計師吳義田曾稱,「長征八號」是一款性價比優、易用性好、安全性高的運載火箭。有望2025之前就可以實際可重複使用的亞軌道運載器。

中國航太計畫 一步一腳印

到2025年前後,可重複使用的亞軌道運載器研製成功,亞軌道太空旅遊成為現實。同時,空射運載火箭將快速發射能力提升到小時級,智能化低溫上面級投入使用,運載火箭將有力支撐空間重大基礎設施建設、空間站運營維護、無人月球科考站建設,商業航太建成集地面體驗、商業發射、太空旅遊、軌道服務為一體的系統體系。

到2030年前後,重型運載火箭將實現首飛,為載人登月提供強大支持,並為火星採樣返回提供充足的運載能力。以火箭發動機為動力的兩級完全重複使用運載器研製成功,火箭型譜更加完善,航太運輸系統水準和能力進入世界航太強國前列。

2035年左右,運載火箭實現完全重複使用,以智能化和先進動力為特點的未來一代運載火箭實現首飛,高性能智能化空間運輸系統將實現廣泛應用,航太運輸系統為基本實現社會主義現代化提供有力支撐。

2040年前後,未來一代運載火箭投入應用,組合動力兩級重複使用運載器研製成功,核動力空間穿梭機出現重大突破,運輸工具能夠有效支持大規模的空間資源勘探和開發,小行星採礦和空間太陽能電站有望成為現實。

到2045年,進出空間和空間運輸的方式將出現顛覆性變革,組合動力單級入軌重複使用運載器研製成功,新型動力進入實用性開發,天梯、地球車站、空間驛站建設有望成為現實。此外,在先進運輸系統的支持下,針對太陽系內的行星、小行星、彗星等目標的人機協同探索可以常態化、規模化開展,探索和利用空間進入高速增長期。

中芯7nm或要延緩 中國科技產業加油

中國科技產業這兩年受到美國特朗普政府牽頭圍追堵截,受針對的除了無人機,還有社交媒體、金融科技、晶片、人工智慧,民航飛機等。在5G通訊方面,美國看來更成功拉攏歐洲加入戰線,歐美澳紐日本等西方陣營多國謀劃禁用或棄用華為設備,以至印度等非西方國家也伺機跟隨起舞。

12月18日,美國商務部表示,將中芯國際將與其他 60 多家中國機構列入這份實體清單。此出口管制限制企業未獲許可,不能出口源自美國的技術。中芯國際為中國半導體的龍頭企業,儘管對中芯國際短期運營及財務狀況無重大影響,但對10nm及以下先進工藝的研發及產能建設有重大不利影響。

另據中芯國際聯合首席執行官、執行董事梁孟松透露,目前中芯國際7nm制程技術的開發已完成,5nm和3nm的制程技術也處在最關鍵的時期,目前只待進口EUV光刻機的到位。

美國此次將中芯國際列入「實體清單」將可能使本已鬆動的光刻機進口洽談再次延緩。目前中芯國際在28nm、14nm、12nm及n+1等制程技術上均已進入規模量產階段。7nm技術的開發在2021年4月即將進入風險量產,又受嚴重打擊。

結語

嫦娥五號降落月球開採岩石、從月面發射、在月球軌道對接、從月球返回等技術,都打下了載人登月、開採月球資源的基礎。科學家亦相信月球土壤中含有冰層,可以分解成氫和氧,兩樣都是火箭燃料重要材料。月球還有鉑(白金)貴金屬以及氦-3(helium-3)等各種珍貴同位素。氦-3是氦的同位素,被視為核聚變的理想原料,能釋放出最多能量。氦-3在地球上非常罕有,卻充滿在月球土壤之中,含量估計在100萬噸以上。氦-3是一種清潔、安全、高效的核聚變燃料。如果能解決應用問題,便有可能引發一場能源革命。

嫦娥五號及長征八號的成功,說明我國有能力攻破各種難題。希望互聯網巨企不癡迷於急功近利,科技創新長週期視野下贏得技術變革帶來的更大收益。在晶片上克關鍵技術領域的“卡脖子”難題,承擔起推進科技創新的責任。

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