“十二五”期间,我国发射了“悟空”、“墨子”、“实践十号”和“慧眼”四颗科学卫星,实现了我国科学卫星零的突破,已经并持续产出了一系列科学成果,得到国际科技界的广泛关注。我认为,空间科学卫星就是新时期的“两弹一星”。空间科学作为实现基础研究重大突破的主力军,对我国是否能够实现建设世界科技强国的目标至关重要,就像20世纪60年代“两弹一星”任务对国家所起的作用一样。
空间科学是利用航天器为主要平台,研究发生在地球、日地空间、行星际空间乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学以及生命等自然现象及其规律的科学。因为科学探索和研究瞄准重大前沿的突破,所以空间科学是我国基础研究领域工作的一部分。同时,获取科学数据需要利用运载火箭进入太空,需要航天器平台为科学探测器提供电源、所需的温度环境和稳定及准确的姿态、天地测控和数据传输等技术支持,因此它也是国家航天事业的一部分。
很多人有这样的疑问:我国已经是空间技术大国,每年发射的卫星数量在国际上排在前列。为什么还说我国空间科学只处于起步阶段?这里我们要澄清一个误区,空间科学卫星与应用卫星有一样之处,又不同于常规的应用卫星——每一个空间科学任务的研究目标(称为“科学目标”)均不相同。但这并不是说空间科学卫星只对基础研究有意义,它对航天技术的拉动是巨大的。例如,为了实现科学目标会使用最先进的探测仪器,在空间分辨率、时间分辨率、能谱或光谱分辨率与谱段、探测灵敏度、偏振、干涉、时间空间基准、指向精度及稳定度、采样和传输数据率等各个方面,对卫星平台支持系统都提出新要求,并且这些要求会经常变化和不断提升,科学任务在空间的运行轨道也会发生变化,有时会要求运行在非常独特的空间轨道上。所有这些,都对航天技术提出了新的挑战,这些技术挑战要比常规的、批量生产的应用卫星任务复杂得多。由于科学目标要求实现原始性的创新突破,其中大部分技术需求都会是世界首次,将引发颠覆性创新,如果实现则会成为国际领先的技术能力。
正是看到空间科学对基础研究和技术进步的作用,世界主要发达国家都在空间科学卫星上投入很大。比如美国NASA的年度预算今年已经超过200亿美元,其中就有约1/3用于科学卫星和空间站上的科学实验,2000年以来共实施了92项科学卫星计划,发射了超过100颗科学卫星。欧洲空间局(ESA)和日本在空间科学领域也都有稳定的投入,每年发射多颗科学卫星。
与自由探索类的基础研究相比,空间科学大多属于由政府主导的、有组织的定向基础研究。我们建议科技部在国家重大科技专项中增设“空间科学2030”专项,确保投入加大和稳定可持续的支持,改五年计划为中长期规划加每年征集并遴选,坚持重大性和带动性两条遴选标准,继续由专业机构组织实施,发挥我国在体制上的优越性,通过政府投入的、有组织定向基础研究,实现我国在重大科学前沿的突破。在今年的两会上,我也提交了这一建议的书面提案。
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