4 月 27 日消息,4 月 24 日,2025 年中國(guó)航天大會(huì)在上海開(kāi)幕。主論壇上,受中國(guó)宇航學(xué)會(huì)和中國(guó)航天大會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)委托,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司研究員王巍發(fā)布了 2025 年宇航領(lǐng)域科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題重要研究進(jìn)展。
此次發(fā)布是繼 2020 年中國(guó)航天大會(huì)發(fā)布宇航領(lǐng)域科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題以來(lái)的第六次發(fā)布活動(dòng),并且是首次發(fā)布問(wèn)題難題的重要研究進(jìn)展。中國(guó)宇航學(xué)會(huì)組織航天領(lǐng)域數(shù)十位院士、專(zhuān)家,評(píng)選出了 10 個(gè)代表性問(wèn)題難題重要研究進(jìn)展。
1、外日球?qū)优c星際空間的環(huán)境特性及其相互作用研究進(jìn)展
該科學(xué)問(wèn)題自 2020 年發(fā)布以來(lái),研究工作取得顯著進(jìn)展,在科學(xué)與技術(shù)方面激發(fā)出了強(qiáng)勁的創(chuàng)新活力。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了香山科學(xué)會(huì)議、國(guó)際空間科學(xué)研究所-北京論壇、國(guó)防科工局組建工程實(shí)施方案論證咨詢(xún)委員會(huì),在美國(guó)地球物理聯(lián)合會(huì)年會(huì)(AGU)等國(guó)際大會(huì)多次報(bào)道進(jìn)展,在《中國(guó)科學(xué):信息科學(xué)》《深空探測(cè)學(xué)報(bào)》等期刊發(fā)表了多篇文章,夯實(shí)了研究基礎(chǔ)。
技術(shù)方面,在國(guó)防科工局、科技部和國(guó)家自然科學(xué)基金委等支持下,能源、探測(cè)器、載荷等技術(shù)迭代推進(jìn)成果顯著。未來(lái),爭(zhēng)取在 2030 年前立項(xiàng),到 2049 年時(shí)實(shí)現(xiàn)飛行距離 100 億公里,開(kāi)展太陽(yáng)系邊際科學(xué)探測(cè)和研究。
2、面向空間超大型天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的在軌增材制造技術(shù)研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2020 年發(fā)布以來(lái),研究工作穩(wěn)步推進(jìn),受到國(guó)內(nèi)外航天領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了第五屆、第六屆可展開(kāi)空間結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議等,在《自然》(Nature)的子刊《通訊工程》(Communications Engineering)等雜志發(fā)表了多篇文章,并申報(bào)了多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,增強(qiáng)了學(xué)術(shù)共識(shí)。
技術(shù)方面,立項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目,提出了在軌建造大型空間天線(xiàn)的方案,開(kāi)展了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電性能測(cè)試等技術(shù)攻關(guān),階段成果顯著。
未來(lái),將以該技術(shù)難題研究為牽引,以交互迭代的路線(xiàn)推進(jìn)工作進(jìn)展,分步實(shí)現(xiàn)大型天線(xiàn)在軌建造技術(shù)的地面試驗(yàn)、在軌測(cè)試和工程應(yīng)用。
3、超大型空間光學(xué)裝置在軌組裝與維護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2020 年發(fā)布以來(lái),研究工作取得顯著進(jìn)展,受到國(guó)內(nèi)外航天領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了第七屆空間遙感技術(shù)與應(yīng)用全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議,在《中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)》《力學(xué)學(xué)報(bào)》等期刊發(fā)表了多篇論文,申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。
技術(shù)方面,先后承擔(dān)了國(guó)防科工局民用航天技術(shù)預(yù)先研究項(xiàng)目、國(guó)家科技部重大專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目,突破了智能裝配、波前檢測(cè)與控制、超輕分塊鏡組件、振動(dòng)抑制、無(wú)線(xiàn)電能傳輸?shù)燃夹g(shù)。
未來(lái),將緊密?chē)@天文觀測(cè)及對(duì)地觀測(cè)需求,完成技術(shù)迭代,分步實(shí)現(xiàn)超大型空間光學(xué)裝置的跨越式發(fā)展。
4、與 5G / 6G 技術(shù)融合發(fā)展的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2020 年發(fā)布以來(lái),研究工作取得較大進(jìn)展,獲得了廣泛關(guān)注。全球通信產(chǎn)業(yè)積極參與,國(guó)內(nèi)外新興系統(tǒng)加快了技術(shù)驗(yàn)證與規(guī)劃建設(shè),第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)提出的非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)體制標(biāo)準(zhǔn)正在穩(wěn)步演進(jìn),受到了產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了中國(guó)衛(wèi)星應(yīng)用大會(huì)等,在《IEEE 物聯(lián)網(wǎng)期刊》(IEEE Internet of Things Journal)等發(fā)表多篇論文。
技術(shù)方面,牽頭完成了國(guó)家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,對(duì)天地融合架構(gòu)、載荷與地面標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)等研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),配合多方單位進(jìn)行了技術(shù)驗(yàn)證。
未來(lái),將繼續(xù)面向 6G 時(shí)代探索新的應(yīng)用與技術(shù),協(xié)同產(chǎn)業(yè)界持續(xù)開(kāi)展技術(shù)試驗(yàn)與規(guī)劃。
5、太陽(yáng)磁場(chǎng)周期性反轉(zhuǎn)與太陽(yáng)全球磁場(chǎng)探測(cè)研究進(jìn)展
該科學(xué)問(wèn)題自 2021 年發(fā)布以來(lái),受到國(guó)內(nèi)外航天領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,研究工作取得顯著進(jìn)展。
學(xué)術(shù)層面,基于日震學(xué)、磁螺度及極區(qū)磁場(chǎng)演化研究,在《科學(xué)通報(bào)》《天體物理學(xué)雜志》(The Astrophysical Journal)等頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了系列成果,進(jìn)一步揭示太陽(yáng)磁場(chǎng)周期性反轉(zhuǎn)深層機(jī)制。
技術(shù)方面,依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及香山科學(xué)會(huì)議等平臺(tái),通過(guò)協(xié)同科學(xué)研究攻關(guān)、推進(jìn)技術(shù)工程應(yīng)用和深化全域數(shù)據(jù)共享,構(gòu)建“科研-工程-數(shù)據(jù)”三位一體的技術(shù)體系。
未來(lái),將實(shí)施三步發(fā)展戰(zhàn)略,即獲取太陽(yáng)極區(qū)磁場(chǎng)探測(cè)數(shù)據(jù);構(gòu)建太陽(yáng)全球磁場(chǎng)探測(cè)體系;實(shí)現(xiàn)高分辨率太陽(yáng)全方位立體探測(cè),系統(tǒng)闡明太陽(yáng)磁場(chǎng)周期物理規(guī)律。
6、星系生態(tài)環(huán)境中的反饋效應(yīng)及“重子缺失”問(wèn)題研究進(jìn)展
該科學(xué)問(wèn)題自 2021 年發(fā)布以來(lái),研究工作穩(wěn)步推進(jìn),表現(xiàn)出較強(qiáng)的研發(fā)動(dòng)力,持續(xù)受到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了香山科學(xué)會(huì)議、科學(xué)問(wèn)題國(guó)際研討會(huì)等,在《中國(guó)科學(xué)》(英文版)等期刊發(fā)表了多篇文章,增強(qiáng)了學(xué)術(shù)共識(shí)。
技術(shù)方面,成功立項(xiàng)并完成了國(guó)家研發(fā)課題,突破了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變邊沿傳感器(TES)陣列制作、超導(dǎo)量子讀出、極低溫制冷、X 射線(xiàn)聚焦光學(xué)、平臺(tái)載荷一體化等技術(shù),階段成果顯著。
未來(lái),將采取科學(xué)牽引、技術(shù)迭代的發(fā)展路線(xiàn),分步實(shí)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題綜合論證(地面研究)、深化論證(在軌觀測(cè))和拓展論證(升級(jí)觀測(cè))。
7、大空域跨速域高速飛行器氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)方法與技術(shù)研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2021 年發(fā)布以來(lái),受到業(yè)界廣泛關(guān)注,階段研究成果顯著。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了第一屆、第二屆臨近空間與空天飛行氣動(dòng)技術(shù)研討會(huì)等全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議。在《美國(guó)航空航天協(xié)會(huì)雜志》(AIAA Journal)《航空學(xué)報(bào)》等頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表系列論文。提出“渦波一體”氣動(dòng)設(shè)計(jì)原理,建立密切乘波體設(shè)計(jì)曲線(xiàn)與平面形狀間的微分方程,拓展密切乘波體設(shè)計(jì)理論和空間。
技術(shù)方面,獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目支持,獲得多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。建立定平面形狀乘波體設(shè)計(jì)方法,開(kāi)發(fā)我國(guó)首款集成交互式乘波體設(shè)計(jì)軟件,提出雙后掠乘波氣動(dòng)布局方案,完成系列試驗(yàn)驗(yàn)證。
未來(lái),將持續(xù)深化基礎(chǔ)理論研究,加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),促進(jìn)布局方案創(chuàng)新,推動(dòng)工程轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
8、太陽(yáng)系外宜居行星與生命標(biāo)記及其搜尋、證認(rèn)方法研究進(jìn)展
該科學(xué)問(wèn)題自 2022 年發(fā)布以來(lái),受到業(yè)界科研人員及社會(huì)公眾廣泛關(guān)注,研究進(jìn)展顯著。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了“覓音”宜居行星搜尋空間計(jì)劃年度科學(xué)會(huì)議及國(guó)際研討會(huì),在《空間科學(xué)與技術(shù)》等期刊發(fā)表了多篇論文,積極推動(dòng)國(guó)際學(xué)術(shù)界達(dá)成共識(shí)并形成合作。
技術(shù)方面,在光干涉成像、飛行器編隊(duì)及紅外探測(cè)器等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,取得了一系列突破,部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)及領(lǐng)先,并提出了工程實(shí)施路線(xiàn)圖。
未來(lái),將積極推動(dòng)任務(wù)工程立項(xiàng)并開(kāi)展在軌試驗(yàn),通過(guò)工程實(shí)施,力爭(zhēng)在 2035 年針對(duì)該問(wèn)題取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
9、遠(yuǎn)距離大功率無(wú)線(xiàn)能量傳輸技術(shù)研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2022 年發(fā)布以來(lái),持續(xù)受到國(guó)內(nèi)外同行以及社會(huì)的廣泛關(guān)注,研究工作不斷取得突破。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了香山科學(xué)會(huì)議、空間太陽(yáng)能電站學(xué)術(shù)交流會(huì)等學(xué)術(shù)活動(dòng),在《中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)》等期刊發(fā)表多篇文章,深化了理論探索,強(qiáng)化了學(xué)術(shù)共識(shí)。
技術(shù)方面,圓滿(mǎn)完成民用航天技術(shù)預(yù)研重點(diǎn)項(xiàng)目研究,并實(shí)現(xiàn)接續(xù)項(xiàng)目立項(xiàng),突破了多功能結(jié)構(gòu)集成能量發(fā)射陣列設(shè)計(jì)、高精度反向波束控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),階段成果顯著。
未來(lái),將依據(jù)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)際技術(shù)進(jìn)展,注重工程特色,有層次、有步驟地實(shí)現(xiàn)難題的重點(diǎn)突破和技術(shù)躍升。
10、利用月壤資源實(shí)現(xiàn)月面原位建造研究進(jìn)展
該技術(shù)難題自 2022 年發(fā)布以來(lái),研究工作穩(wěn)步推進(jìn),持續(xù)受到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
學(xué)術(shù)層面,召開(kāi)了香山科學(xué)會(huì)議、專(zhuān)題研討會(huì)等,在《研究》(Research)《工程》(Engineering)等期刊發(fā)表了多篇文章,增強(qiáng)了學(xué)術(shù)共識(shí)。
技術(shù)方面,成功立項(xiàng)多個(gè)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,突破了太陽(yáng)能高倍聚光、多力場(chǎng)耦合月壤顆??煽剌斶\(yùn)、高能量束月壤熔融致密化成型等關(guān)鍵技術(shù),階段成果顯著。
未來(lái),將圍繞“嫦娥八號(hào)”任務(wù),研制原位資源利用試驗(yàn)裝置,在月面首次開(kāi)展月壤打印。針對(duì)月球科考與開(kāi)發(fā)等重大需求,逐步實(shí)現(xiàn)月面建造應(yīng)用。