来源：蝌蚪五线谱

　　庞之浩 全国空间探测技术首席科学传播专家

　　2024年，中国航天取得了许多科技成果，尤其是又创造了多个航天第一，促进了科学、技术、经济等许多领域的更快发展，产生了较大影响力。

　　一 长征十二号闪亮登场

　　2024年11月30日，我国成功发射了首枚长征十二号火箭，并且首次启用了海南航天商业发射场。长征十二号火箭采用两级构型，第一级装了4台推力125吨液氧/煤油发动机；第二级装了2台推力18吨液氧/煤油发动机。

　　长征十二号火箭的近地轨道运载能力不小于12吨，700千米太阳同步轨道运载能力不小于6吨，是我国目前运载能力最大的单芯级运载火箭，可有效提高我国太阳同步轨道入轨能力和低轨星座组网能力，助力我国航天运输体系高质量发展。

　　该火箭箭体直径为 3.8 米，是我国首型4米级运载火箭。与传统3.35米直径的运载火箭相比，推进剂装填量提升30%，火箭模块的推力性能提升108%，可实现箭体直径与发动机数量的最佳适配，进一步提高了运载火箭的运载系数。

长征十二号火箭

　　它采用了新研制的牵制释放系统，即火箭在点火起飞前，牵制释放系统先将其系留在发射台上，待火箭诊断点火工作正常后，牵制释放系统才可靠释放，火箭完成顺利起飞。

　　其二级贮箱采用了世界先进的第三代铝锂合金材料，这样不仅重量轻，比第二代铝合金材料重量减轻了10% ～15%，还特别强韧。

　　长征十二号还在国内首度运用与液氧相容的冷氦直接增压技术，利用低温下氦气密度大的特点，大幅减少了增压气瓶数量，提高了增压气瓶的储气效率，进一步减轻了增压输送系统质量，优化了火箭总装布局，缩短了运载火箭总装周期。

　　首次使用的海南商业航天发射场是中国首个商业航天发射场，可满足商业发射服务、发射技术研究和科技旅游业务的需求。其1号工位取消了导流槽，首次采用地面导流锥排导、挤压式喷水降温降噪等多项先进技术，缩短了建设周期；2号工位是中国首个液体通用型发射工位，可满足10 余个型号火箭发射需求，采用水平组装、水平测试、水平转运的 “三平模式”，从转运到发射最短 3 天就能完成，显著提升发射效率，大幅缩短发射准备时间。

　　二 “天关”空间望远镜技惊四座

　　目前，我国有900多颗各类人造地球卫星在轨工作，造福人类。2024年，我国又发射了多颗技术更先进的新型人造地球卫星。

　　在科学卫星方面，2024年1月9日，我国发射了“爱因斯坦探针”天文卫星，同年 10 月 31 日在轨交付，并正式命名为 “天关”，开启了X射线时域天文学探测。它有三大科学目标：发现宇宙中X射线暂现和爆发天体，监测已知天体的活动特性，研究相关行为的性质及物理机制；发现和探索宇宙中沉寂黑洞的耀发，绘制黑洞的分布，进一步对其起源、演化及吸积过程进行研究和解释；探寻来自引力波源的X射线信号。

　　“天关”卫星

　　“天关”卫星装有一台全天监视器型宽视场X射线望远镜和一台后随观测的窄视场X射线望远镜。前者看得广，后者看得细。在卫星上的宽视场X射线望远镜发现“可疑目标”后，窄视场X射线望远镜能马上进行锁定、放大。宽视场望远镜在国际上首次大规模采用了“龙虾眼”微孔阵列聚焦成像技术，其探测能力国际领先，可对软X射线波段进行大视场、高灵敏度、高空间分辨率、快速时域巡天监测，实现了灵敏度和空间分辨率1至2个数量级的提升。这有助于发现更多的暂现源和爆发源，系统性地发现宇宙高能暂现和剧变天体，监测已知天体的活动性，探究其本质和物理过程，“看到”更宽、更暗、更远的宇宙。

　　它已发现新暂现天体：2024 年 4 月 8 日，发现一例暂现天体EP240408A，并记录了其X射线的一次剧烈爆发，此次爆发亮度增强300倍，持续仅12 秒，其光谱和光变性质与已知天体均不完全相符；获取了大量观测数据：成功获取了首张全天X 射线天图，探测到60例确定的暂现天体，上千例暂现天体候选体，以及480例恒星耀发，探测到上百例已知天体的爆发，向国际天文界发送100多条天文警报；拓展了观测距离：探测到最远的天体是来自256亿光年之外的γ射线暴 EP240315A，展示出强大的深空探测能力 。

　　三“中法天文卫星”冉冉升起

　　2024年6月22日，中国和法国合作研制的“中法天文卫星”升空。它运行在635千米高近地轨道，设计寿命 3 年。其科学目标为发现和快速定位各种γ暴，全面测量和研究γ射线暴的电磁辐射性质，利用γ射线暴研究宇宙的演化和暗能量，快速后随观测引力波等天文暂现源。这些目标的实现，将为人类理解宇宙的起源、演化和结构提供重要的线索和证据。

　　该卫星载有4台科学载荷，其中中方负责提供γ射线监视器、光学望远镜两个科学载荷，法方提供硬X射线相机与软X射线望远镜两个科学载荷。这4台科学载荷可以进行信息交互和传递，构成一个完整的γ射线暴探测仪器，具有多波段观测、快速机动、灵活操作及地面后随观测等功能，是迄今为止全球对γ射线暴开展多波段综合观测能力最强的卫星，能对γ射线暴研究等空间天文领域科学发现发挥重要作用。发射升空不久后，其搭载的γ射线监测器已成功探测到3个γ射线暴，充分验证了该卫星对γ射线暴的高精度触发探测能力。

　　“中法天文卫星”

　　它配置了大视场探测仪器，如γ射线监视器和硬X射线相机能观测视野范围角度面积在1万平方度左右，相当于覆盖全天的四分之一，可以捕捉天空中无法预测的γ射线暴，并快速定位。

　　卫星观测波段覆盖了从高能到近红外波段，能够对γ射线暴的电磁辐射性质进行全面测量和研究。通过对γ射线暴的观测和研究，能探索宇宙在早期阶段的物理条件和演化过程，以及暗能量在宇宙演化中的作用，提供关于宇宙膨胀、星系形成和演化等方面的重要信息，有助于揭示宇宙的奥秘和结构形成的机制。

　　四　卫星互联网建造拉开大幕

　　2024年8月6 日，“千帆”极轨 01组18 颗卫星升空；10月15 日，“千帆”极轨 02 组18 颗卫星升空。12月5日，“千帆”极轨03组18颗卫星升空。“千帆”低轨宽带卫星互联网星座由上海垣信卫星科技有限公司主导规划、建设、运营，具有离地较近、成本低、功耗低、覆盖广、时延低等优势，能够提供大带宽、低时延、高质量、高安全性、全球覆盖的卫星互联网服务。此外，它采用多层多轨道，分阶段实施的星座设计，一期部署648颗卫星提供区域网络覆盖，二期部署1296颗卫星实现全球网络覆盖，三期规划由超过1.5万颗卫星提供多元业务融合服务。

　　“千帆”低轨互联网卫星星座

　　我国还将发射由中国卫星(29.060, -0.22, -0.75%)网络集团有限公司统筹规划建设的低轨互联网星座卫星。星网星座将由1.3万颗左右的低轨通信卫星组成。星座中的卫星分布在多种不同高度和倾角的轨道上，其中包括500千米以下的极低轨道和 1100 千米左右的近地轨道，轨道倾角分布在 30°～85°之间。

　　建成后的星网星座能充分利用低轨卫星的优势，构建起覆盖全球的卫星通信网络，提升通信的时效性和可靠性，降低通信延迟，为用户提供高质量的通信体验。其大规模的卫星组网和先进的通信技术，有望实现全球范围内的无缝通信覆盖，打破地域限制，促进信息的快速流通和共享，可为全球用户提供宽带通信服务等，推动通信网络的全球覆盖和融合发展，满足不同行业和用户对高速、稳定通信的需求，对物联网、智能交通、航空航天等众多领域有着重要意义。

　　五　发射首颗“海洋盐度探测卫星”

　　2024年11月14日，我国发射了“海洋盐度探测卫星”。该卫星是《国家民用空间基础设施建设中长期发展规划》的“十三五”科研星，属于“海洋动力卫星”系列，用于获取全球海洋盐度信息。它填补了我国海洋动力卫星系列在海洋盐度探测能力上的空白，并能兼顾土壤湿度探测，满足海洋、减灾、农业、气象等多个行业和业务部门的迫切需求，是我国实施海洋资源开发、灾害防治和环境监测的重要技术支撑。

　　“海洋盐度探测卫星”采用多种遥感器联合探测：配置了综合孔径微波辐射计、主被动探测仪和频谱监测仪三类遥感载荷，能够同步测量海洋盐度的各种影响要素，像老中医“望闻问切”一样全面获取海洋盐度探测所需数据。由于攻克了冷空外定标关键技术，所以该卫星能定期对盐度探测精度进行校正，确保卫星长期在轨高精度的观测能力。它还可以全天时、全天候获取高精度全球海洋盐度信息，卫星每天可获取全球70%以上的海洋盐度数据，每3天可覆盖全球。

　　“海洋盐度探测卫星”

　　该卫星完善了中国海洋动力环境要素数据获取能力，标志着中国在海洋动力环境观测领域迈出重要一步，可在海洋环境预报、海洋生态预报、极地海冰监测、海面风场和台风监测、全球气候变化研究等方面发挥重要作用，为海洋预报产品精度及质量的提升提供了重要支持，也为中国实施海洋资源开发、灾害防治和环境监测等提供重要数据支撑。

　　六　嫦娥六号完成世界首次月背采样返回

　　2024年，我国圆满完成了嫦娥六号任务，对预选着陆区月球背面进行了形貌探测和地质背景勘察等工作，并采集了不同地域、不同年龄的月球样品，实现了人类首次从月球背面采样并返回地球；突破了一系列关键技术，为后续月球探测及深空探测任务积累了技术经验；与4个国家开展了联合探测与研究，促进了国际航天领域的合作与交流。

　　鹊桥二号月球中继星

　　为了完成嫦娥六号任务，我国于2024年3月20日首先发射了鹊桥二号月球中继星，以替代“超期服役”的“鹊桥”月球中继星。鹊桥二号是世界第二颗在地球轨道以外的专用中继星，架设了地月新“鹊桥”。它有四大优势：一是天线更多，可保证每时每刻都能指向地面数据接收站；平台更强，具有寿命长、功率大和码速率高的特点，不仅服务于嫦娥四号、六号任务，也将为于2026年和2028年发射的嫦娥七号、八号提供地月间的优质中继通信；载荷更多，进一步提升了科研价值；轨道新颖，能同时保证数据中继和月球探测，并减少推进剂的消耗。

　　2024年5月3日，我国发射嫦娥六号。2024年6月25日，其返回器携带1935.3克月背样品着陆，在世界上首次实现月球背面自动采样返回的壮举。嫦娥六号实现了三大技术突破：一是突破月球逆行轨道设计与控制技术；二是月背智能快速采样技术；三是月背起飞上升技术。

　　嫦娥六号采集的样品年代更为久远，通过对这些样品的研究，有助于科学家更好地了解月球的形成和演化历史，填补人类对月球背面地质认知的空白；其着陆区铁、钛等元素丰度较高，其他矿石也比周围更丰富，因此可为未来月球资源的开发和利用提供重要参考依据；嫦娥六号带回的月球背面样品，可能蕴藏着太阳系早期历史的重要线索，对于深入探索太阳系的起源和演化具有重要意义。

　　嫦娥六号返回器返回地球

　　目前，科学家正进行月球背面样品的分析与研究，并已发布首批研究成果，包括揭示了月背火山活动历史。

　　上述是2024年中国航天的一些亮点。未来的中国航天将更精彩。例如，我国将研制、发射长征十号新一代载人运载火箭、长征九号重型运载火箭、中国与欧洲合作的“微笑”天文卫星、全球首颗静止轨道微波气象卫星、技术更先进的北斗四号卫星导航系统、“轻舟”货运飞船、“昊龙”货运航天飞机、“巡天”空间望远镜、“梦舟”新一代载人飞船、“揽月”月面着陆器、载人月球车、载人探测月球任务、嫦娥七号月球探测器、嫦娥八号月球探测器、国际月球科研站、天问二号小行星探测器、天问三号火星采样返回探测器、天问四号木星系探测器等，在2035年左右，将把我国由航天大国变成航天强国。