#长征六号# “五个第一”推动我国新一代运载火箭再升级
2021年11月5日10时19分，长征六号遥八运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，发射任务取得圆满成功。这是长征六号运载火箭02批的首次飞行试验，任务的圆满成功也为今年的长六型号发射画上了圆满的句号。
为适应当下航天领域高密度发射的态势，长六型号在充分继承01批火箭各项创新技术的基础上，开展了02批火箭的研制生产工作。实施了单十表光纤捷联惯组、64位箭机应用、全自主对准技术、锂电池及箭上自主配电应用、增压输送系统多层补偿器及减压器可靠性提升等多项技术更新升级，其中多项技术国内首创。
#国内第一枚全锂电自主配电火箭#
长征六号遥八火箭采用全箭锂离子电池供电技术，通过配备3台锂离子电池组实现箭上在线充电，这是我国在长征系列运载火箭领域的首次应用。与01批采用的锌银电池相比，锂离子电池具有长循环寿命，能够参与全箭出厂测试，提高全箭对箭上电池的测试覆盖性。同时，锂离子电池使用方便，装箭后不需要反复拆装，可以减少在靶场的操作项目，提高运载火箭对箭上电池的快速响应使用要求。另外，在锂离子电池组内部还设置了热敏电阻，可以直接检测到电池组内部温度，通过读取温度数据实现地面设备控制通断，提高了箭上电池产品的使用可靠性。
配置了自主可控的“超级电站”，如何进行高效智慧的用电？长征六号的“配电大脑”实现了首次箭上自主配电技术的突破。“配电大脑”不但可以根据地面主控计算机的指令完成箭上供电转电的控制，还可以实现箭上供电电压参数、配电状态参数及电池温度等重要数据的采集。通过采用该技术后，极大地简化了箭地接口以及地面测发控和测量系统结构，减轻箭上设备电缆重量，进一步提高了火箭的运载能力。
#国内第一枚箭上自主瞄准定向火箭#
遥八火箭首次采用了全自主对准技术，成功炼就长六火箭“火眼金睛”。传统运载火箭通常采用“水平自对准+方位光瞄”的对准形式，即采用惯组敏感器件的输出自动解算出水平方向的初始姿态角，而方位姿态采用光学瞄准获得。
随着惯性器件精度的提高，型号提出全自主对准的方案，长征六号02批火箭研制伊始，就致力于对全自主对准技术进行关键技术攻关，在研究和吸收国外先进捷联惯组全自主对准算法的基础上，经过大量的数学仿真和地面试验，以及多发火箭实测数据分析，确定了全自主对准的方案和设计参数。长征六号 02批首飞箭遥八上成功实现了我国运载火箭初始对准由光学瞄准升级到智能全自主对准，在不依赖任何地面设备的前提下即可实现角分级自动寻北，“箭指何方”由需要“别人指路”升级到全自主定向，简化靶场流程。
#国内第一枚采用单十表光纤捷联火箭#
作为运载火箭控制系统里唯一高精度惯性测量组合，“全冗余可重构十表光纤陀螺捷联惯性测量组合”在长征六号02批的首次应用，标志着运载火箭控制系统单十表状态的全自主对准、故障冗余重构等关键技术圆满完成了首次飞行验证考核。
相比于01批火箭控制系统的双八表捷联，单十表采用最新的表头冗余可重构技术，是控制系统技术创新和冗余的关键，在保证控制系统可靠性的前提下，控制系统少配置了一台惯组，在降低研制成本和简化靶场操作基础上，火箭的运载能力还有20kg的提升。
值得一提的是，十表可靠性相比八表提升了一个数量级，单表精度提升了5倍多，控制系统的成本节省了20%以上，大大提高了长六火箭在商业航天市场上的竞争力。同时，十表光纤惯组作为新一代型谱通用化产品，具备多种对外输出接口，适用于长征系列和商业运载等多个型号，后续可进行全面统型推广应用。
#国内第一枚采用64位箭机的火箭#
结合型号未来长时导航的运算精度需求，提前开展技术更新迭代，长六型号自主研制了新型64位箭机并成功应用于02批遥八火箭。64位箭机可消除运算截断误差，可有效提高长时导航的结果精度，从百米级进一步达到十米级。且新一代箭机算力性能大幅提升，可以应对未来各类算法更新的需求。
作为火箭的“中枢大脑”，成功用上了“中国芯”，系统稳定性得到了显著提升。在箭机更新的同时，其运行的飞行程序软件也进行了大幅升级，可适配十表惯组、自对准等新型控制技术，自身也通过最大化设计以及灵活、可靠的数据结构，实现了对不同任务状态、不同制导方式的兼容，64位箭机和新飞控软件经过长六遥八的首飞成功，使长六型号顺利迈入了2.0时代。
#第一款实现一年四发的新一代液体火箭#
长征六号运载火箭作为八院抓总研制的新一代运载火箭，自2015年首飞以来已6个年头。随着商业发射需求的进一步增加，发射任务从最初的2年1发到今年的1年4发，为此，长征六号从生产测试去任务化、出厂质量确认制、靶场工作质量确认制等为抓手，全面提升管理效率，率先实现我国新一代液体运载火箭一年四次发射。
为了适应高密度发射，型号从两年前就开始从去任务化上着手布局，对软、硬件进行了一系列改进。如控制系统采用通用化飞行软件进行测试，中继天线位置适应不同射向，通用电缆和任务专用电缆分开投产等。通过这些改进，实现了火箭总测前的生产测试与具体卫星任务完全剥离，提高了产品周转效率。
持续开展总装及靶场操作细则和规程的细化量化工作，针对靶场星箭水平对接、全箭上整体运输车、全箭转场起竖等涉及多系统的联合操作，编制专项工艺文件，进一步提高操作效率和操作质量。
为了更加低成本、快速和可靠地进入空间，长征六号02批火箭在汲取国内外技术发展动态的基础上，大胆创新，多项技术国内首创，长征六号02批火箭的首飞成功，对八院运载火箭电气技术的升级具有里程碑式的意义。
作为第一个全面试点“质量确认制”的型号，长征六号将产品研制质量控制重心前移，注重过程质量记录和确认，通过过程数据量化、表格化，减少了重复的复查、大篇幅的出厂报告，首次在火箭出厂审查环节实现“质量确认制”。同时，型号在发射场全面推行电子质量确认制，运用运载火箭发射场数字化管理系统，采用无纸化的形式对各项过程数据进行记录，提高了工作效率和质量。
（来源：上海航天 作者：李军 周恒保 桂亮）
2021年11月5日10时19分，长征六号遥八运载火箭在太原卫星发射中心点火升空，发射任务取得圆满成功。这是长征六号运载火箭02批的首次飞行试验，任务的圆满成功也为今年的长六型号发射画上了圆满的句号。
为适应当下航天领域高密度发射的态势，长六型号在充分继承01批火箭各项创新技术的基础上，开展了02批火箭的研制生产工作。实施了单十表光纤捷联惯组、64位箭机应用、全自主对准技术、锂电池及箭上自主配电应用、增压输送系统多层补偿器及减压器可靠性提升等多项技术更新升级，其中多项技术国内首创。
#国内第一枚全锂电自主配电火箭#
长征六号遥八火箭采用全箭锂离子电池供电技术，通过配备3台锂离子电池组实现箭上在线充电，这是我国在长征系列运载火箭领域的首次应用。与01批采用的锌银电池相比，锂离子电池具有长循环寿命，能够参与全箭出厂测试，提高全箭对箭上电池的测试覆盖性。同时，锂离子电池使用方便，装箭后不需要反复拆装，可以减少在靶场的操作项目，提高运载火箭对箭上电池的快速响应使用要求。另外，在锂离子电池组内部还设置了热敏电阻，可以直接检测到电池组内部温度，通过读取温度数据实现地面设备控制通断，提高了箭上电池产品的使用可靠性。
配置了自主可控的“超级电站”，如何进行高效智慧的用电？长征六号的“配电大脑”实现了首次箭上自主配电技术的突破。“配电大脑”不但可以根据地面主控计算机的指令完成箭上供电转电的控制，还可以实现箭上供电电压参数、配电状态参数及电池温度等重要数据的采集。通过采用该技术后，极大地简化了箭地接口以及地面测发控和测量系统结构，减轻箭上设备电缆重量，进一步提高了火箭的运载能力。
#国内第一枚箭上自主瞄准定向火箭#
遥八火箭首次采用了全自主对准技术，成功炼就长六火箭“火眼金睛”。传统运载火箭通常采用“水平自对准+方位光瞄”的对准形式，即采用惯组敏感器件的输出自动解算出水平方向的初始姿态角，而方位姿态采用光学瞄准获得。
随着惯性器件精度的提高，型号提出全自主对准的方案，长征六号02批火箭研制伊始，就致力于对全自主对准技术进行关键技术攻关，在研究和吸收国外先进捷联惯组全自主对准算法的基础上，经过大量的数学仿真和地面试验，以及多发火箭实测数据分析，确定了全自主对准的方案和设计参数。长征六号 02批首飞箭遥八上成功实现了我国运载火箭初始对准由光学瞄准升级到智能全自主对准，在不依赖任何地面设备的前提下即可实现角分级自动寻北，“箭指何方”由需要“别人指路”升级到全自主定向，简化靶场流程。
#国内第一枚采用单十表光纤捷联火箭#
作为运载火箭控制系统里唯一高精度惯性测量组合，“全冗余可重构十表光纤陀螺捷联惯性测量组合”在长征六号02批的首次应用，标志着运载火箭控制系统单十表状态的全自主对准、故障冗余重构等关键技术圆满完成了首次飞行验证考核。
相比于01批火箭控制系统的双八表捷联，单十表采用最新的表头冗余可重构技术，是控制系统技术创新和冗余的关键，在保证控制系统可靠性的前提下，控制系统少配置了一台惯组，在降低研制成本和简化靶场操作基础上，火箭的运载能力还有20kg的提升。
值得一提的是，十表可靠性相比八表提升了一个数量级，单表精度提升了5倍多，控制系统的成本节省了20%以上，大大提高了长六火箭在商业航天市场上的竞争力。同时，十表光纤惯组作为新一代型谱通用化产品，具备多种对外输出接口，适用于长征系列和商业运载等多个型号，后续可进行全面统型推广应用。
#国内第一枚采用64位箭机的火箭#
结合型号未来长时导航的运算精度需求，提前开展技术更新迭代，长六型号自主研制了新型64位箭机并成功应用于02批遥八火箭。64位箭机可消除运算截断误差，可有效提高长时导航的结果精度，从百米级进一步达到十米级。且新一代箭机算力性能大幅提升，可以应对未来各类算法更新的需求。
作为火箭的“中枢大脑”，成功用上了“中国芯”，系统稳定性得到了显著提升。在箭机更新的同时，其运行的飞行程序软件也进行了大幅升级，可适配十表惯组、自对准等新型控制技术，自身也通过最大化设计以及灵活、可靠的数据结构，实现了对不同任务状态、不同制导方式的兼容，64位箭机和新飞控软件经过长六遥八的首飞成功，使长六型号顺利迈入了2.0时代。
#第一款实现一年四发的新一代液体火箭#
长征六号运载火箭作为八院抓总研制的新一代运载火箭，自2015年首飞以来已6个年头。随着商业发射需求的进一步增加，发射任务从最初的2年1发到今年的1年4发，为此，长征六号从生产测试去任务化、出厂质量确认制、靶场工作质量确认制等为抓手，全面提升管理效率，率先实现我国新一代液体运载火箭一年四次发射。
为了适应高密度发射，型号从两年前就开始从去任务化上着手布局，对软、硬件进行了一系列改进。如控制系统采用通用化飞行软件进行测试，中继天线位置适应不同射向，通用电缆和任务专用电缆分开投产等。通过这些改进，实现了火箭总测前的生产测试与具体卫星任务完全剥离，提高了产品周转效率。
持续开展总装及靶场操作细则和规程的细化量化工作，针对靶场星箭水平对接、全箭上整体运输车、全箭转场起竖等涉及多系统的联合操作，编制专项工艺文件，进一步提高操作效率和操作质量。
为了更加低成本、快速和可靠地进入空间，长征六号02批火箭在汲取国内外技术发展动态的基础上，大胆创新，多项技术国内首创，长征六号02批火箭的首飞成功，对八院运载火箭电气技术的升级具有里程碑式的意义。
作为第一个全面试点“质量确认制”的型号，长征六号将产品研制质量控制重心前移，注重过程质量记录和确认，通过过程数据量化、表格化，减少了重复的复查、大篇幅的出厂报告，首次在火箭出厂审查环节实现“质量确认制”。同时，型号在发射场全面推行电子质量确认制，运用运载火箭发射场数字化管理系统，采用无纸化的形式对各项过程数据进行记录，提高了工作效率和质量。
（来源：上海航天 作者：李军 周恒保 桂亮）
#中国人首次进入自己的空间站# 【未来，中国空间站将成为怎样的“太空科研站”？】2021年7月23日，《国家科学评论》（National Science Review, NSR）采访了中国载人航天工程空间应用系统总指挥、中国科学院空间应用工程与技术中心主任、国际宇航科学院院士高铭。
“空间应用系统”负责中国空间站工程中的“科学”部分，是空间站中科学研究项目的主要规划和组织者。
从1994年开始，高铭就服务于中国载人航天的应用系统，从神舟系列载人飞船到中国空间站建设，她几乎参与了中国载人航天事业发展的全过程。在这次访谈中，她对中国空间站的科学目标、计划与愿景做了全方位的介绍与展望。
前人经验：和平号与国际空间站的科研实践
NSR：过去几十年中，各国科学家在和平号空间站、国际空间站上进行过几千项实验。主要是哪些实验？取得了什么重要成果？
高铭：和平号空间站从开始建造到最终坠毁，有15年的时间，根据官方的数据，有100多位航天员在和平号空间站工作过，总共进行了1700多项实验。
苏联利用和平号空间站在人体与生命科学研究、材料科学、地球观测等方面做了很多工作，在生物制药、新材料制备、矿产资源探测等方面也取得了一些重要成果。
国际空间站上开展的实验更多，覆盖学科领域更广，包括人体研究与生命科学研究、微重力物理科学、天文观测、地球观测，以及新技术开发验证等等，迄今已开展了3600多项研究，发表了3000多篇高水平论文并申请了大批专利，部分科技成果已经在地面获得了广泛应用。
具体来讲，国际空间站在生命体对微重力环境的响应机理、冷焰燃烧、玻色-爱因斯坦凝聚、暗物质探测等方面取得了一些重要科学发现；在太空3D打印、空间机器人、天地激光通信等空间技术方面取得了重要突破；在靶向药物和骨质疏松等药物研发、合成肌肉等新材料制备、地球二氧化碳含量测量等方面取得了重要进展并获得地面应用。国际空间站的研究及结果为我国空间站的科学研究规划提供了很好的参考。
NSR：我想这些实验至少可以在三个方面造福人类：一是帮助我们理解基础的物理学和宇宙学规律，二是通过生物医学、材料学等研究提升人类在地球上的生活质量，三是为人类未来走向深空而做一些知识和技术上的储备。
高铭：太空活动包括空间科学探索、空间技术开发和空间应用三个方面，而科学、技术和应用这三个方面是紧密联系、相辅相成的。
空间科学探索要着力研究宇宙起源与演化、物质本质规律等重大科学问题，取得新的科学发现，这不仅会加深我们对世界的理解和认知，还会推动相关技术进步。例如冷焰燃烧的发现将有助于我们改进燃油发动机设计、降低污染物排放。
空间技术开发的直接目标是增强太空探索活动能力，与此同时，技术成果也可应用于地面，改善人类的生活质量。例如，天地激光通信技术可以为建立全球高速通信网奠定基础。
空间应用是开展直接服务于地面应用的太空活动。例如，空间对地观测在全球气候变化监测、海洋和陆地环境保护等方面发挥了重要作用。
图片
中国空间站（CSS）与中国空间站工程巡天望远镜（CSST）的设计效果图（供图：中国科学院空间应用工程与技术中心）
中国空间站的科学理想
NSR：中国空间站规划了哪些科学研究？
高铭：在我们的整体规划中，在空间站的舱内会有超过20个实验柜；在三个舱段的外侧，会有3个大型载荷挂点和2个舱外暴露平台；此外，中国空间站工程巡天望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它会与空间站保持一定的距离，共轨独立飞行，但是每隔两到三年，或者在需要的时候，它会停靠在空间站上，由航天员进行维护和升级。
我国空间站在空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学，以及空间新技术与应用等4个重要领域制定了系统的、长期的规划，将研制一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。
空间生命科学与人体研究要深入研究空间环境各因素对生命体细胞、组织、器官等各层次的影响与作用机理，探索认知生命体太空生长发育与繁衍规律及人类太空长期生存面临的健康保障问题，并利用空间特殊环境发展创新的药物和医疗技术。
微重力物理科学主要研究物质运动的本质规律，建立空间高精度时间频率系统，进行广义相对论高精度检验、全球重力位测量等研究；实现100 pK超低温玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），开展极端条件下超冷原子物理、低温量子相变等基础前沿实验；开展多相流与相变传热、基础燃烧特性与机理、新材料空间制备等研究及应用。
天文与地球科学领域利用巡天光学望远镜、高能宇宙辐射探测设施等天文观测设施，开展长期深入的天文观测研究，研究暗物质与暗能量、宇宙线起源、宇宙形成与早期演化等重大问题；着眼全球气候变化等关系人类社会可持续发展，发展对地观测新技术和新体制。
空间新技术与应用领域要发展在轨制造与建造、空间机器人与自主系统、空间信息及精密测量等空间新技术，提升人类探索、开发与利用太空的能力。
NSR：这些项目是如何规划、确定的？是自顶向下的设计，还是自底向上的征集？
高铭：空间应用项目的规划采取了自顶向下和自底向上相结合的方式。我们首先建立了各个领域的专家组，通过专家组提议、研讨和设计提出顶层规划，再按照顶层规划广泛征集项目建议。
这些项目建议通过科学评估后，通过整合、凝练、提升，形成一系列研究计划。然后进行工程可实现性论证，通过反复讨论与迭代，形成空间站应用任务总体规划和工程实施方案。
空间站应用项目采取滚动征集、遴选和实施的机制。每两至三年按照规划进行一次项目征集，通过遴选的项目进入项目池，根据工程可实现性分别进入预先研究和工程立项阶段。通过预先研究，培育项目的实验方案和实验技术、优选实验样品，确保高质量项目在轨实施。
NSR：我国正在建设一个面向空间站的地面实验基地，可以进行您所说的项目前期培育。这个基地的建设情况如何？
高铭：这个地面实验基地位于怀柔科学城，目前已经基本建设完成，预计在年底投入使用。空间站地面实验基地非常重要，不仅可以开展前期的项目培育，在空间研究的前、中、后期都可发挥重要作用。
在项目上天之前，需要开展大量的地面实验来验证实验方案在空间中是否可行。地面实验基地通过提供与空间站环境类似的实验条件，使科学家们能够验证实验方法，确保未来的空间实验能够顺利开展。在空间实验进行过程中，实验基地可支持开展天地比对实验。在空间实验之后，实验基地可支持开展后续研究，以获得研究成果。
空间站和地面实验基地将形成一个天地协同的开放系统，为空间科学研究提供最好的实验条件。
NSR：“问天”和“梦天”这两个实验舱的建造进度如何？
高铭：我们计划在明年6月底前发射实验舱I“问天”，9月底前发射实验舱II“梦天”，届时，空间站组合体将建造完成。未来如果有需要，也可在这个基础上进行适当扩展。
NSR：首批三位航天员已经进入“天和”核心舱一个多月了，他们开始参与实验工作了吗？
高铭：首批航天员已经辅助开展了一些测试试验，例如高微重力实验柜实验装置的测试。我们在核心舱中安排了无容器材料科学实验柜和高微重力实验柜，未来航天员还将参与无容器材料科学实验的样品更换，以及高微重力实验项目的更多科学实验。
NSR：之后会有科学家进入空间站工作吗？
高铭：会的。在空间站中的航天员主要有三类，一类是航天驾驶员，一类是航天飞行工程师，还有一类是有科学研究背景的载荷专家。
首批三位航天员在科学实验方面可以进行一些人机协同的操作，包括我们之前说的更换样品、实验操作等。此外，他们还会作为工程师，承担一部分仪器维护、维修的工作。而且，他们还需要开展舱外操作，包括舱外设备安装与维护、巡天望远镜的维护等。
而载荷专家的工作主要就是科学研究，他们有空间实验相关的科学背景，可以根据空间实验条件和实验结果来灵活地调整实验设计，在空间站中更好地掌握实验进程。我国目前已经选拔了4位具有不同学科背景的载荷专家，正在航天员中心接受训练，会在空间站进入运营阶段之后陆续开始工作。
国际合作与未来规划
NSR：我国空间站会接收外国的航天员吗？
高铭：原则上是可以的。我国的载人航天一直都保持着对外开放、合作共赢的基本原则，愿意和其他国家进行合作。目前，已经有一些国家表达了这方面的需求，希望能在我们的空间站上继续进行空间科学研究。
NSR：中国空间站的国际合作情况如何？
高铭：我国的航天领域和欧空局、德宇航、意大利空间局等都有长期的合作关系。
之前在神舟八号飞船上，我们和德宇航进行了一次非常成功的合作，两国的科学家共同使用一个生物培养箱，进行了6项德方的实验、10项中方的实验，以及1项双方合作的研究。
现在的中国空间站项目中，我们和欧空局有10个合作项目正在进行，中欧科学家会利用双方的空间资源共同进行合作项目的空间研究。
2018年，我们和联合国外空司合作，公布了我国空间站的应用设施和资源条件，并向全世界科学家征集科研项目。我们收到了来自27个国家的42份项目申请，从中遴选出了第一批共9个国际合作项目，目前均已签署了合作协议。未来，与国内的项目征集类似，我们也会每两到三年滚动式地向国际征集新项目建议。
NSR：中国载人航天后续有哪些计划？
高铭：首先，我国空间站将运行十年以上，可以工作到2035年左右。与此同时，我们正在持续开展载人月球探测方案的深化论证，相关研究工作正稳步推进，不远的将来将会实现载人登月，长远的目标是建立月球基地。当然，在更加遥远的未来，我们也希望能将载人空间探测推向更加遥远的深空。
NSR：对于中国载人航天的未来发展，您有什么建议？
高铭：从上个世纪90年代开始，中国的载人航天工程已经有将近30年的发展历程。在这期间，我们形成了一套非常完整的工程组织管理和技术质量管理体系。
我认为在未来我们要更加注重科学问题导向，工程实现的过程要更加符合科学规律，以更好地获取科学成果。空间站已经到了应用的阶段，空间科学研究的价值和引领作用也会越来越得到重视。https://t.cn/A6MZetor
“空间应用系统”负责中国空间站工程中的“科学”部分，是空间站中科学研究项目的主要规划和组织者。
从1994年开始，高铭就服务于中国载人航天的应用系统，从神舟系列载人飞船到中国空间站建设，她几乎参与了中国载人航天事业发展的全过程。在这次访谈中，她对中国空间站的科学目标、计划与愿景做了全方位的介绍与展望。
前人经验：和平号与国际空间站的科研实践
NSR：过去几十年中，各国科学家在和平号空间站、国际空间站上进行过几千项实验。主要是哪些实验？取得了什么重要成果？
高铭：和平号空间站从开始建造到最终坠毁，有15年的时间，根据官方的数据，有100多位航天员在和平号空间站工作过，总共进行了1700多项实验。
苏联利用和平号空间站在人体与生命科学研究、材料科学、地球观测等方面做了很多工作，在生物制药、新材料制备、矿产资源探测等方面也取得了一些重要成果。
国际空间站上开展的实验更多，覆盖学科领域更广，包括人体研究与生命科学研究、微重力物理科学、天文观测、地球观测，以及新技术开发验证等等，迄今已开展了3600多项研究，发表了3000多篇高水平论文并申请了大批专利，部分科技成果已经在地面获得了广泛应用。
具体来讲，国际空间站在生命体对微重力环境的响应机理、冷焰燃烧、玻色-爱因斯坦凝聚、暗物质探测等方面取得了一些重要科学发现；在太空3D打印、空间机器人、天地激光通信等空间技术方面取得了重要突破；在靶向药物和骨质疏松等药物研发、合成肌肉等新材料制备、地球二氧化碳含量测量等方面取得了重要进展并获得地面应用。国际空间站的研究及结果为我国空间站的科学研究规划提供了很好的参考。
NSR：我想这些实验至少可以在三个方面造福人类：一是帮助我们理解基础的物理学和宇宙学规律，二是通过生物医学、材料学等研究提升人类在地球上的生活质量，三是为人类未来走向深空而做一些知识和技术上的储备。
高铭：太空活动包括空间科学探索、空间技术开发和空间应用三个方面，而科学、技术和应用这三个方面是紧密联系、相辅相成的。
空间科学探索要着力研究宇宙起源与演化、物质本质规律等重大科学问题，取得新的科学发现，这不仅会加深我们对世界的理解和认知，还会推动相关技术进步。例如冷焰燃烧的发现将有助于我们改进燃油发动机设计、降低污染物排放。
空间技术开发的直接目标是增强太空探索活动能力，与此同时，技术成果也可应用于地面，改善人类的生活质量。例如，天地激光通信技术可以为建立全球高速通信网奠定基础。
空间应用是开展直接服务于地面应用的太空活动。例如，空间对地观测在全球气候变化监测、海洋和陆地环境保护等方面发挥了重要作用。
图片
中国空间站（CSS）与中国空间站工程巡天望远镜（CSST）的设计效果图（供图：中国科学院空间应用工程与技术中心）
中国空间站的科学理想
NSR：中国空间站规划了哪些科学研究？
高铭：在我们的整体规划中，在空间站的舱内会有超过20个实验柜；在三个舱段的外侧，会有3个大型载荷挂点和2个舱外暴露平台；此外，中国空间站工程巡天望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它会与空间站保持一定的距离，共轨独立飞行，但是每隔两到三年，或者在需要的时候，它会停靠在空间站上，由航天员进行维护和升级。
我国空间站在空间生命科学与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学，以及空间新技术与应用等4个重要领域制定了系统的、长期的规划，将研制一大批科学研究设施，支持在轨开展1000余项研究项目。
空间生命科学与人体研究要深入研究空间环境各因素对生命体细胞、组织、器官等各层次的影响与作用机理，探索认知生命体太空生长发育与繁衍规律及人类太空长期生存面临的健康保障问题，并利用空间特殊环境发展创新的药物和医疗技术。
微重力物理科学主要研究物质运动的本质规律，建立空间高精度时间频率系统，进行广义相对论高精度检验、全球重力位测量等研究；实现100 pK超低温玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），开展极端条件下超冷原子物理、低温量子相变等基础前沿实验；开展多相流与相变传热、基础燃烧特性与机理、新材料空间制备等研究及应用。
天文与地球科学领域利用巡天光学望远镜、高能宇宙辐射探测设施等天文观测设施，开展长期深入的天文观测研究，研究暗物质与暗能量、宇宙线起源、宇宙形成与早期演化等重大问题；着眼全球气候变化等关系人类社会可持续发展，发展对地观测新技术和新体制。
空间新技术与应用领域要发展在轨制造与建造、空间机器人与自主系统、空间信息及精密测量等空间新技术，提升人类探索、开发与利用太空的能力。
NSR：这些项目是如何规划、确定的？是自顶向下的设计，还是自底向上的征集？
高铭：空间应用项目的规划采取了自顶向下和自底向上相结合的方式。我们首先建立了各个领域的专家组，通过专家组提议、研讨和设计提出顶层规划，再按照顶层规划广泛征集项目建议。
这些项目建议通过科学评估后，通过整合、凝练、提升，形成一系列研究计划。然后进行工程可实现性论证，通过反复讨论与迭代，形成空间站应用任务总体规划和工程实施方案。
空间站应用项目采取滚动征集、遴选和实施的机制。每两至三年按照规划进行一次项目征集，通过遴选的项目进入项目池，根据工程可实现性分别进入预先研究和工程立项阶段。通过预先研究，培育项目的实验方案和实验技术、优选实验样品，确保高质量项目在轨实施。
NSR：我国正在建设一个面向空间站的地面实验基地，可以进行您所说的项目前期培育。这个基地的建设情况如何？
高铭：这个地面实验基地位于怀柔科学城，目前已经基本建设完成，预计在年底投入使用。空间站地面实验基地非常重要，不仅可以开展前期的项目培育，在空间研究的前、中、后期都可发挥重要作用。
在项目上天之前，需要开展大量的地面实验来验证实验方案在空间中是否可行。地面实验基地通过提供与空间站环境类似的实验条件，使科学家们能够验证实验方法，确保未来的空间实验能够顺利开展。在空间实验进行过程中，实验基地可支持开展天地比对实验。在空间实验之后，实验基地可支持开展后续研究，以获得研究成果。
空间站和地面实验基地将形成一个天地协同的开放系统，为空间科学研究提供最好的实验条件。
NSR：“问天”和“梦天”这两个实验舱的建造进度如何？
高铭：我们计划在明年6月底前发射实验舱I“问天”，9月底前发射实验舱II“梦天”，届时，空间站组合体将建造完成。未来如果有需要，也可在这个基础上进行适当扩展。
NSR：首批三位航天员已经进入“天和”核心舱一个多月了，他们开始参与实验工作了吗？
高铭：首批航天员已经辅助开展了一些测试试验，例如高微重力实验柜实验装置的测试。我们在核心舱中安排了无容器材料科学实验柜和高微重力实验柜，未来航天员还将参与无容器材料科学实验的样品更换，以及高微重力实验项目的更多科学实验。
NSR：之后会有科学家进入空间站工作吗？
高铭：会的。在空间站中的航天员主要有三类，一类是航天驾驶员，一类是航天飞行工程师，还有一类是有科学研究背景的载荷专家。
首批三位航天员在科学实验方面可以进行一些人机协同的操作，包括我们之前说的更换样品、实验操作等。此外，他们还会作为工程师，承担一部分仪器维护、维修的工作。而且，他们还需要开展舱外操作，包括舱外设备安装与维护、巡天望远镜的维护等。
而载荷专家的工作主要就是科学研究，他们有空间实验相关的科学背景，可以根据空间实验条件和实验结果来灵活地调整实验设计，在空间站中更好地掌握实验进程。我国目前已经选拔了4位具有不同学科背景的载荷专家，正在航天员中心接受训练，会在空间站进入运营阶段之后陆续开始工作。
国际合作与未来规划
NSR：我国空间站会接收外国的航天员吗？
高铭：原则上是可以的。我国的载人航天一直都保持着对外开放、合作共赢的基本原则，愿意和其他国家进行合作。目前，已经有一些国家表达了这方面的需求，希望能在我们的空间站上继续进行空间科学研究。
NSR：中国空间站的国际合作情况如何？
高铭：我国的航天领域和欧空局、德宇航、意大利空间局等都有长期的合作关系。
之前在神舟八号飞船上，我们和德宇航进行了一次非常成功的合作，两国的科学家共同使用一个生物培养箱，进行了6项德方的实验、10项中方的实验，以及1项双方合作的研究。
现在的中国空间站项目中，我们和欧空局有10个合作项目正在进行，中欧科学家会利用双方的空间资源共同进行合作项目的空间研究。
2018年，我们和联合国外空司合作，公布了我国空间站的应用设施和资源条件，并向全世界科学家征集科研项目。我们收到了来自27个国家的42份项目申请，从中遴选出了第一批共9个国际合作项目，目前均已签署了合作协议。未来，与国内的项目征集类似，我们也会每两到三年滚动式地向国际征集新项目建议。
NSR：中国载人航天后续有哪些计划？
高铭：首先，我国空间站将运行十年以上，可以工作到2035年左右。与此同时，我们正在持续开展载人月球探测方案的深化论证，相关研究工作正稳步推进，不远的将来将会实现载人登月，长远的目标是建立月球基地。当然，在更加遥远的未来，我们也希望能将载人空间探测推向更加遥远的深空。
NSR：对于中国载人航天的未来发展，您有什么建议？
高铭：从上个世纪90年代开始，中国的载人航天工程已经有将近30年的发展历程。在这期间，我们形成了一套非常完整的工程组织管理和技术质量管理体系。
我认为在未来我们要更加注重科学问题导向，工程实现的过程要更加符合科学规律，以更好地获取科学成果。空间站已经到了应用的阶段，空间科学研究的价值和引领作用也会越来越得到重视。https://t.cn/A6MZetor
重庆—两江之星发射成功
2021年2月5日下午17时05分05秒，零壹空间新型智能亚轨道火箭OS-X6B暨“重庆·两江之星”，在公司重庆两江测控指挥中心远程指控下，从西北某发射场成功发射，试验载荷成功分离，全程飞行正常，完成了灵龙系列运载火箭关键技术、某新型空间载荷及其等效飞行试验关键技术验证等两大试验任务，获取了大量真实飞行环境数据，本次发射取得圆满成功。
该枚火箭全长9.4米，飞行时间约580秒，最大飞行高度约300公里，首次通过“五个一”实施快响应无依托发射，即“一箭、一车、一站、一机、一PAD”，智能测试判读，10分钟内完成发射。此次发射也是民营火箭公司首次探索可控再入大气层飞行、人在回路的空间飞行控制、（上面级）冗余容错控制，并首次实现全自主的远程指控、遥控遥测、车载机动发射。
2021年2月5日下午17时05分05秒，零壹空间新型智能亚轨道火箭OS-X6B暨“重庆·两江之星”，在公司重庆两江测控指挥中心远程指控下，从西北某发射场成功发射，试验载荷成功分离，全程飞行正常，完成了灵龙系列运载火箭关键技术、某新型空间载荷及其等效飞行试验关键技术验证等两大试验任务，获取了大量真实飞行环境数据，本次发射取得圆满成功。
该枚火箭全长9.4米，飞行时间约580秒，最大飞行高度约300公里，首次通过“五个一”实施快响应无依托发射，即“一箭、一车、一站、一机、一PAD”，智能测试判读，10分钟内完成发射。此次发射也是民营火箭公司首次探索可控再入大气层飞行、人在回路的空间飞行控制、（上面级）冗余容错控制，并首次实现全自主的远程指控、遥控遥测、车载机动发射。
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