【精彩回顧】吳樹範談我國航天技術：美國40年前的深空探測技術還領先於我們
4月23日，首屆中國航天大會·商業航天產業國際論壇在哈爾濱召開，南京航空航天大學博士，中組部千人計劃，上海交通大學講席教授吳樹範表示，我國已經進入到了航天大國之列，但我們還需要從航天大國邁向航天強國。“想一想美國40年前的深空探測技術還領先於我們的現有水平，印度也已經發射衛星到火星去了，所以我們在深空探測等某些高精尖空間技術領域距世界前沿還有距離。”吳樹範表示。
吳樹範表示，空間科學與技術，有三大發展趨勢：一個是高精尖方向，空間科學和深空探測，需要非常高精尖的航天技術；二是微納衛星風起雲湧，迅猛發展，在未來五年將有2600多顆微納衛星發射升空；三是衛星技術向產品化、產業化、商業化發展，在未來政府、軍方、商業三大用戶中，商業航天用戶將會占比70%，商業航天正在迅速崛起。
以下為吳樹範演講速記：
吳樹範：今天的主題是商業航天，我想通過“空間科學和技術的發展與應對”來探討一下為什麽我們要發展商業航天。
我大概講幾個方麵，一個是空間科學與空間技術的概念、內涵與關係，國際發展現狀與趨勢，商業航天的崛起，中國空間科學與空間技術發展現狀，應對策略的幾點思考。
什麽叫空間科學，他就是一門學問，旨在尋找地球與太陽係如何演變，揭示宇宙規律，尋找人類的啟源並預測歸宿，來回答許多很神秘，而又很令人向往的問題。空間科學領域包括天文學、空間物理、深恐探測等。比如說牛頓定律在宇宙空間是否仍然成立？時間與空間有何聯係，宇宙到底是什麽，宇宙的邊界在什麽地方，這些都是我們人類所共同麵臨的問題。
以我曾工作過多年的歐洲航天局（ESA）為例，空間科學研究是ESA的核心業務，是ESA的憲章之本。好多人問過我作為中國人為什麽能到ESA工作，這是因為ESA專注空間科學研究，致力於和平利用太空，因此對國籍不是那麽敏感，所以我在那兒工作了十幾年，是一種難得的機緣巧合。比如ESA聯合美國ＮＡＳＡ正在開展的激光衍射空間雷達項目，要求在深空５００萬公裏的距離上，實現皮米，即１０的負１２次方的測量與控製精度，這時很大的技術挑戰。再舉一例，這張圖片是在2005年，我們人類所能知道的來自土星的最大天然衛星Titan的第一張照片。這個是卡西尼號土星探測飛船的精美設計圖，她於1997年10月發射升空，飛行了20年，於2017年9月退役。她的飛行軌跡很有特點，從地球發射開始，先是繞太陽飛了幾圈，通過兩次光臨金星來繞飛加速，數次返回地球進行繞飛加速，中途再經木星繞飛加速，最終抵達土星，整個行程達到了35.2億公裏，是地球與土星的實際距離的2.5倍以上。這張圖片是卡西尼號傳回的照片，是在土星完整遮擋太陽的那個時刻，從遠處回頭拍照發回的照片。可以看到，這張圖上，地球隻是茫茫宇宙中的一粒塵埃。能獲得這樣一張照片，並圓滿地傳回到地球，會涉及許多關鍵技術：飛船怎麽來確定它某個時刻所處的位置，如何知道並控製往哪個方向拍照，又如何把數據和圖象準確傳回地球，如何對12億公裏之外的飛船遙測遙控，這些都是航天技術的範疇和麵臨的挑戰。歐洲宇航局，聯合美國宇航局在20多年前的1997年發射這艘飛船，他的研發周期至少10年以上，所以西方在上世紀80年代就已經開始研發這些關鍵的空間技術了。
關於空間科學與技術的發展方向與特點，我覺得一方麵是向高精尖方向發展，開展空間科學研究和深空探測，需要這些非常高精尖的技術。另一方麵，微納衛星風起雲湧，異軍突起。比如去年美國有一家商業航天公司一次搭載印度火箭發射了88顆微納衛星。這個圖表是美國智庫SpaceWorks在今年2月份發布的全球統計數據，全球在2017年總計發了300多顆1-50公斤的微納衛星，在未來五年將有2600顆這樣的微納衛星發上太空。
第三個發展方向，是商業航天的崛起，根據SpaceWroks2018年2月發布的統計，在三大衛星用戶中，政府、軍方和商業，最大的已經是商業用戶，占一半以上而未來五年發射的衛星中商業用戶將占70%以上，佐證了全球商業航天正在快速崛起。
關於應用領域，SpaceWroks預測，未來五年發射的微納衛星中，50%是做遙感的，約2２%是做通訊和信息采集的的。這裏舉個例子，我們三年前，2015年發射了一個上科大二號C星，上去以後傳回的數據，就是他收聽到的飛行軌道下方的每一架飛機飛行中發出的自相關播報信息。
最後講講應對策略和一些個人思考：空間科學和技術的發展趨勢是，高精尖、微納衛星、和商業化，每個方向都對應有不同的部門或機構來做，空間科學方向投資巨大，難有商業回報，自然應該由政府部門為主來做，微納衛星技術與應用則應是工業界和企業的業務範疇，而商業航天方向，顧名思義，應該是給我們企業和商業運營機構帶來很多商機。
思考之一就是我們國家要從航天大國邁向航天強國，這也是習主席19大報告上特別強調的，值得我們深思。經過60多年的發展，我們實現了很多衛星技術的突破，特別是近２０多年來在載人航天、北鬥導航、以及探月工程和衛星應用等多方麵做出的驕人成績，標誌我們已經進入了航天大國，但是再想一想美國40年之前所做的深空探測任務，即旅行者一號飛船，曆經36年航行，已經飛出了太陽係，這些技術仍然還領先於我們在深空探測方麵的現有技術水平，就連印度也已經發射衛星到火星去了，而我們國家的所有航天活動還基本沒有完全離開過地球的引力範圍，所以我們在空間科學和深空探測等某些高精尖技術領域跟其他航天強國和大國相比，還有較大距離。還需要努力，奮起直追，實現從航天大國邁向航天強國。
思考之二是我們國家需要瞄準高精尖的空間技術，大力開展空間科學研究和深空探測，開展國際合作，共同為人類的發展和技術進步做出貢獻。
思考之三是我們要熱情擁抱微納衛星技術的發展潮流，這是當前空間技術和應用的發展趨勢，我們要積極參與其中，共同進步。
思考之四是我們要注重商用/廉價微納衛星的應用方麵的研究和投入，拓展新的應用領域，切實融入各行各業乃至人民生活的日常運作，大力推動微納衛星技術的廣泛應用和市場推廣，推動社會的發展和進步。
思考之五是我們國家需要大力推動和發展商業航天，配合國家“一代一路”和“軍民融合”的戰略發展需求，抓住並迅速融入當前這場起步不久的世界商業航天浪潮，使我國在商業航天領域盡快置身國際前沿，借此推動我國從航天大國向航天強國的跨越。
