未來30年如何發展？中國空間科學有了明確路線圖

21世紀經濟報道記者白楊 北京報道

10月15日，中國科學院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯合發佈了《國家空間科學中長期發展規劃（2024—2050年）》（以下簡稱“《規劃》”）。

這是我國空間科學領域首個國家層面統一的中長期發展規劃，也將作爲當前和今後一個時期指導我國空間科學任務部署、開展空間科學研究的依據。

《規劃》提出了我國擬突破的極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星、太空格物5大科學主題和17個優先發展方向，並描繪了至2027年、2028—2035年和2036—2050年三個階段實施的科學任務規劃，形成了至2050年我國空間科學發展路線圖。

當天，國務院新聞辦公室舉行新聞發佈會，介紹了中國空間科學中長期發展規劃有關情況。中國科學院院士、中國科學院副院長丁赤飈在發佈會上表示，近年來，我國航天事業取得了輝煌的成就，空間科學也進入了創新發展的“快車道”。

丁赤飈稱，空間科學是航天活動的重要組成部分。航天活動從大的方面來分類，可以包括空間科學、空間技術和空間應用三個方面。“這三方面相互需求、相互支撐，聯繫非常緊密。其中，空間科學是基礎、是前沿，它在探索宇宙奧秘、拓展人類認知邊界的同時，也有力帶動了空間技術的發展”。

但是，丁赤飈也強調，我國空間科學研究總體上還處在起步階段，是建設航天強國道路上必須補齊的短板。“當前，我國空間技術已取得了重大突破，部分領域位居世界前列，但相比較而言，我們空間科學衛星的數量還比較少，產出的重大標誌性成果還不夠多，與世界航天強國相比還有一定差距。”

今天發佈的《規劃》，將有助於我國進一步統籌國內相關科研力量、凝練部署重大科技任務、深化國際交流合作，從而使我國在有基礎、有優勢的領域儘早取得世界級的重大科學成果，爲拓展人類知識體系和推動文明進步貢獻中國智慧和中國方案。

五大主題與三個階段

面向世界空間科學前沿和國家重大戰略需求，《規劃》立足我國現有學科、人才隊伍及工程技術等優勢和特色，凝練形成了我國有望取得突破的五大科學主題及其優先發展方向。

其中，“極端宇宙”主題是探索宇宙的起源與演化，揭示極端宇宙條件下的物理規律。優先發展方向包括暗物質與極端宇宙、宇宙起源與演化、宇宙重子物質探測。

“時空漣漪”主題是探測中低頻引力波、原初引力波，揭示引力與時空本質。優先發展方向爲空間引力波探測。

“日地全景”主題是探索地球、太陽和日球層，揭示日地複雜系統、太陽—太陽系整體聯繫的物理過程與規律。優先發展方向包括地球循環系統、地月綜合觀測、空間天氣探測、太陽立體探測和外日球層探測。

“宜居行星”主題是探索太陽系天體和系外行星的宜居性，開展地外生命探尋。優先發展方向包括可持續發展、太陽系考古、行星圈層刻畫、地外生命探尋和系外行星探測。

“太空格物”主題是揭示太空條件下的物質運動和生命活動規律，深化對量子力學與廣義相對論等基礎物理的認知。優先發展方向包括微重力科學、量子力學與廣義相對論和空間生命科學。

圍繞這五大科學主題，《規劃》也提出了至2050年我國空間科學的發展路線圖。

第一階段，至2027年，運營中國空間站，實施載人月球探測、探月工程四期與行星探測工程，形成若干有重要國際影響力的原創成果。

第二階段，2028—2035年，繼續運營中國空間站，論證實施載人月球探測、月球科研站、太陽系邊際探測、巨行星系統探測、金星大氣採樣返回等科學任務。

第三階段，2036—2050年，論證實施大型任務5~6項以及25項左右中小型和機遇型任務，重要領域達到世界領先水平。

嫦娥七號和嫦娥八號將構成月球科研站基本型

接下來，按照《規劃》制定的發展路線圖，我國也將實施多項任務。

據國家航天局系統工程司司長楊小宇介紹，在月球探測方面，中國未來將發射嫦娥七號、嫦娥八號。其中，嫦娥七號要對月球的南極環境和資源進行探測，嫦娥八號將開展月球資源就位利用的技術驗證。

另外，嫦娥七號和嫦娥八號會構成現在正在論證的月球科研站基本型。兩者還會聯合對月球內部結構進行多物理場的綜合探測。

楊小宇稱，國際月球科研站正處在可行性研究論證的階段，按照總體規劃、分步實施、邊建邊用的思路，準備分兩個階段建設這個國際月球科研站。

第一階段是基本型階段。在這個階段，首先要建設功能和要素基本齊備的月基綜合性科研平臺，具備開展常態化的科學實驗和資源開發利用技術驗證的能力。

第二階段是拓展型階段。在這個階段要建設長期無人、短期有人、功能完善、穩定運行的大型月基科研平臺，具備全月面科學研究、資源開發和技術驗證能力。

楊小宇表示，目前，國際月球科研站在國際合作方面也取得了廣泛成果，有很多國家願意參與這個計劃，包括一些國際組織。目前，中國已經和17個國家和國際組織簽署了合作文件，也準備爲國際合作夥伴提供多個層級、多種形式的合作機遇。

在行星探測方面，未來國家會發射天問二號、天問三號、天問四號。其中，天問二號首先會對小行星進行環繞綜合探測，然後採樣返回，進而對小行星的演化和太陽系的早期歷史進行研究。

天問三號則將進行火星採樣返回，就像月球探測一樣，對火星的環境進行探測。而天問四號將對木星和木星的衛星進行研究，包括對木星的空間和內部結構進行探測，揭示它的奧秘。

載人航天助力空間科學發展

近年來，從“神舟”到“天宮”，我國載人航天事業取得了長足的發展，這也助力了中國空間科學的快速發展。

中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室副主任林西強表示，載人航天工程因爲有人的直接參與，一直是人類探索宇宙奧秘最有特色的航天活動。我國載人航天工程在立項之初，就將科學目標作爲落實整個工程發展戰略的重要內容，並堅定樹立了“造船爲建站，建站爲應用”的發展理念，始終堅持工程目標和科學目標一體規劃、同步推進。

林西強稱，在工程第一步，也就是載人航天階段，安排了當時我國規模最大、領域方向最廣的空間科學計劃，當時總共有28項實驗，這28項實驗均爲國內首次開展，對我國空間生命、材料等基礎研究起到了開創、奠基的作用。

第二步，在空間實驗室階段，又安排了50餘項科學實驗。其中，空間冷原子鐘、伽馬暴偏振探測等項目取得了國際領先的科學研究成果，引領了我國空間科學的快速發展。

而目前，正處在空間站階段。作爲國家太空實驗室，“天宮”空間站艙內有14個科學實驗櫃，5個應用載荷通用支持平臺，在艙外也配置了3個暴露裝置以及其他載荷適配器。

林西強表示，藉助“天宮空間站”，目前已經在軌開展了百餘項科學實驗，也通過神舟飛船6批次返回了百餘項科學樣品，取得了一批突破性的進展。

例如，國內首次實現空間斑馬魚-金魚藻二元水生生態系統，這爲未來探索地外星球密閉生態系統構建奠定基礎；再比如，中國首次在軌實現全光阱玻色愛因斯坦凝聚體制備，建成了國際上首個空間光晶格量子模擬實驗平臺，這些成果都爲人類認知邁上新臺階貢獻了“中國智慧”。

林西強提出，空間科學的發展爲保障載人航天飛行任務成功提供了有力支撐，而載人航天工程的實施，也爲我國空間科學的快速發展提供了一個更爲廣闊的平臺。可以說，中國載人航天工程和中國的空間科學是相互促進、共同發展的。

據其透露，未來十年，中國空間站面向世界科技前沿以及面向國家重大需求，聚焦空間生命與人體研究、微重力物理科學、空間天文與地球科學以及空間新技術這四大研究領域，安排了32個研究主題，準備滾動實施上千項科學研究與應用項目。

圍繞空間天文重大前沿問題，中國將發射具有國際先進水平的2米口徑巡天空間望遠鏡。目前已經在北京、長三角地區、粵港澳大灣區建設了相應的科學中心，部署了7個研究方向、24個研究項目，有望在宇宙學、星系科學、銀河系、太陽系天體、暫現源等方面取得重要的科學突破。

下一步，中國還要實施載人月球探測工程。林西強表示，載人月球探測是促進人類文明進步、彰顯大國擔當的戰略實踐。“我們將統籌利用首次載人登月前的飛行試驗以及載人登月的任務機會，開展較大規模的空間科學實驗，目前我們初步規劃了月球科學、月基科學和資源勘查利用3個領域9大方向的科學目標。”