中國正加速邁進創新型國家 科技發展這一年成績驕人

中國天眼:征服星辰大海

2017年12月,從位於貴州省平塘縣的中國天眼FAST觀測基地傳來好消息,繼今年10月10日公布發現6顆脈衝星以後,又新發現3顆脈衝星,這3顆脈衝星已分別得到認證。截至目前,中國天眼FAST已經發現9顆脈衝星。

脈衝星由恆星演化和超新星爆發產生,它的磁場超強、密度極高,是理想的天體物理實驗室,可以探測引力波、黑洞等很多重要科學問題。對它進行研究,有望得到許多重大物理學問題的答案。

發現脈衝星的這個類似「大鍋」的東西,就是世界最大的單口徑球面射電望遠鏡(FAST),又被形象的稱作中國「天眼」。是由國家科教領導小組審議確定的國家九大科技基礎設施之一,採用中國科學家獨創設計和我國貴州南部喀斯特窪地的獨特地形條件,建設的一個約30個足球場大小的高靈敏度巨型射電望遠鏡。

中國「天眼」(圖片來源於網路)

「天眼」可把中國空間測控能力由地球同步軌道延伸至太陽系外緣,將深空通訊數據下行速率提高100倍。其應用價值可以是為自主導航這一前瞻性研究製作脈衝星鍾;診斷識別微弱的空間訊號,為國家安全服務;提供高解析度和高效率的地面觀測;跟蹤探測日冕物質拋射事件,服務於太空天氣預報。

同樣其對於項目的科學意義一樣重大。建望遠鏡是瞄準21世紀的科學前沿,尋找暗物質、暗能量。宇宙中有99%的質量和能量知道它的存在,但不知道它的特性是什麼。「天眼」不僅讓中國的天文學家為之振奮,全世界的天文學家也在緊盯著它——寄希望於這個最大的「天眼」或許能找到外星人,並解開宇宙起源之謎。

國產客機C919:躋身只有西方少數國家壟斷的飛機製造市場

說到大型客機,不得不說法國的空中客車公司和美國的波音公司。不論在全球任何一個地方,我們都能看見由這兩家公司製造的飛機。在過去的一年裡,波音交付給中國的飛機數量就已經達到了202架,連續五年佔據中國飛機交付量第一的寶座。但隨著中國製造水平的發展,這一狀況或將面臨改變。

2017年5月5日上午,C919在浦東機場首飛。2017年11月10日,C919第一次遠距離飛行,從浦東基地轉場西安閻良。

國產客機C919 (圖片來源於視覺中國)

C919採用國際標準滿足2020年國際要求,在減阻、減重、減排等方面,相比競爭機型具有一定的優勢,同時直接使用成本還降低了十分之一。C919的出現不僅圓了國人期盼半個世紀的"飛機夢",也使中國得以躋身只有西方少數國家才能涉足的飛機製造市場,有底氣拒購美法的高價飛機,打破這兩國的壟斷。

截止到2018年,C919客機的國內外客戶已達28家,訂單總數達到815架。中國商飛也表示,目前飛機研製工作正按照國際適航標準全面開展,為用戶和乘客提供安全可靠的產品和服務是他們的努力方向。

中國核電技術:由陪跑到領跑

2017年10月,中國自主三代核電「華龍一號」,國內首台ZH-65型蒸汽發生器在位於廣州南沙的東方電氣(廣州)重型機器有限公司吊裝出廠並裝船運往福建。

「華龍一號」(圖片來源於網路)

中國廣核集團有限公司國際合作部市場總監鄭華表示說:」「華龍一號的誕生,標誌著中國從核電大國轉變為核電強國。」不僅如此,這項技術已經成功出口到了有著「老牌核電強國」之稱的英國。中國第三代核電設備自主設計製造能力已經成熟,中國核電裝備製造技術和水平躋身世界領先行列。

在探索核電技術的路上,中國一直在路上。近日,採用金屬3D列印技術研發製造出的壓縮空氣生產系統制冷機端蓋,在我國大陸首個百萬千瓦級大型商業核電站——大亞灣核電站實現了工程示範應用。成功解決了該型號制冷機端蓋因國外廠家設備改型備件無法供貨的難題,也是3D列印技術在國內商運核電站首例工程實踐示範應用。也這標誌著3D列印技術在核電領域實現了從理論研究、技術分析向工程實踐應用的重大跨越。

2017年5月17日,我國與阿根廷簽署了建設兩座核電站的總合同,其中在2020年將開工建設一台百萬千瓦級的「華龍一號」機組。

2017年9月1日,在第九屆金磚國家峰會前夕,中核集團董事長王壽君與巴西國家電力公司、巴西核電公司共同簽署了合作諒解備忘錄,就中巴雙方建設安哥拉3號核電站及未來新建核電項目合作達成重要共識。

2017年11月21日,中核集團董事長王壽君與巴基斯坦原子能委員會主席穆罕默德?納伊姆簽署恰希瑪核電5號機組(C-5項目)商務合同。按照約定,中核集團將以「華龍一號」技術在巴基斯坦恰希瑪建造1台百萬千瓦級核電機組。這是我國「華龍一號」成功「走出去」的第3台核電機組,是我國向巴基斯坦出口的第7台核電機組。

隨著中國核電技術從跟跑向領跑的角色轉換,中國與國外各國家的核電合作也在逐步加深,而「一帶一路」倡議的提出,更是讓中國第三代核電技術成為與中國高鐵一樣的「國家名片」,開始走出國門。

航空航天:密集發射百分百成功率

2018開年,中國航天以3戰3捷、先聲奪人的氣勢吸引了全世界的目光。1月9日、12日、13日,隨著長征火箭衝天而起,高景一號03、04星,北斗三號工程第三、四顆組網衛星、陸地勘查衛星三號被準確送入預定軌道。

圖片來源:中國軍網

到了2月12日13時03分,我國更是採取「一箭雙星」方式,在「北斗港」西昌衛星發射中心成功發射北斗三號工程第五、六顆組網衛星。這也是我國第二十八、二十九顆北斗導航衛星,將與此前發射的4顆北斗三號導航衛星一起組網運行。

作為支撐我國航天強國建設的新一代運載火箭長征五號,也將在2018年迎來挑戰。作為我國目前運載能力最大的火箭,長征五號肩負著未來我國探月三期工程、載人航天、火星探測等重任。根據中國航天科技集團全年宇航發射計劃顯示,長征五號將在2018年下半年執行發射任務。

據悉未來,新一代運載火箭也將迎來批量生產階段,為支撐我國航天強國建設提供更廣闊的舞台。

2018年以來,長征系列火箭完成的第7次成功發射。43天7次發射、平均每次不到一周,這只是今年長征系列火箭高密度發射的一個縮影。

在2018年,中國航天科技集團計劃將實施以長征五號發射、嫦娥四號探月和北斗衛星組網為代表的35次宇航發射任務,發射次數將創歷史新高。積極完成參與國際商業航天發射競爭目標。

此外由我國完全自主研製的世界上第一顆空間量子科學實驗衛星「墨子號」也於2017年1月18日完成在軌測試,正式交付開展科學實驗。

「墨子號」創新性地突破了包括天地雙向高精度光跟瞄、空間高亮度量子糾纏源、抗強度漲落誘騙態量子光源以及空間長壽命低雜訊單光子探測等多項國際領先的關鍵技術。

利用「墨子號」在國際上率先實現了千公里級星地雙向量子糾纏分發,實現了千公里級星地量子密鑰分發和地星量子隱形傳態,密鑰分發速率比地面同距離光纖量子通信水平提高了20個數量級,為構建覆蓋全球的天地一體化量子保密通信網路提供了可靠的技術支撐,為我國在未來繼續引領世界量子通信技術發展和空間尺度量子物理基本問題檢驗前沿研究,奠定了堅實的科學與技術基礎。

中國科學院院士、航空工業科技委副主任、中國航空研究院副院長楊偉,航空工業特飛所高級主任設計師張金華等8位來自中國航空工業集團的人大代表,將出現在今年兩會上,繼續為我國的航空事業發展建言獻策。

物聯網:商用衛星物聯網計劃啟動

隨著科學技術的不斷發展,物聯網一直是社會關注的焦點。物聯網廣闊的發展前景,讓它一直是兩會的熱點。在國內許多城市普及的共享單車,有時也會遇到尷尬:如果到了網路地面基站覆蓋不到的地方,就難以使用;我國在海外的許多重要資產,如海外工程機械、海上鑽井平台、石油電力管線和遠洋郵輪等,對它們的實時有效管控還不能完全實現;家居互連等這一切都需要一個強大的全球物聯網路來支持。

圖片來源:視覺中國

今年2月2日,我國首顆教育共享衛星「少年星一號」搭載長征二號丁運載火箭在酒泉發射升空,獲得國內外高度關注,本次衛星發射就是作為商用衛星物聯網計劃的一部分。

西安光機所投資孵化的九天微星負責物聯網計劃的實施,公司掌握小衛星總體設計、關鍵載荷研發和組網核心技術,聚焦於微小衛星創新應用與星座組網運營,以「衛星物聯網」和「航天與太空+STEAM教育」兩大業務雙輪驅動,該企業研製的「少年星一號」已於2月2日成功發射,目前運行良好,全國多地的校園測控站成功收到了信號,後續將有序開展各項試驗。

九天微星計劃於今年下半年發射一箭七星「瓢蟲系列」,以驗證物聯網通信關鍵技術和多衛星組網能力,並開展商用試運營。一箭七星「瓢蟲系列」涵蓋研發設計、頻率協調、發射許可、在軌運營,是目前中國民營商業航天領域規模最大、複雜程度最高的試商用項目,為未來我國物聯網的建設做好鋪墊。

另一個我們十分熟悉的北斗衛星系統,以廣泛、便捷、廉價的方式連接了時間和空間,為萬物互聯提供最基本的可能。

北斗導航技術與地基增強技術、物聯網等多種技術融合,提升時空信息的精確度。目前最先進的北斗系統定位精度大概在2米至5米範圍。2017年6月,經過初始服務測算顯示,北斗地基增強系統可以提供米級、亞米級、分米級,甚至厘米、毫米級的服務。隨著性能的持續提升,北斗系統在物聯網方面的應用範圍也將得以進一步拓寬。

而實現物聯網的重要一環,「5G」移動通信網路,也已經在抓緊建設。

如果說前幾年的大會只是展示「5G」的概念和願景,那今年已讓人真切感受到「5G」時代觸手可及。

5G時代的大幕正徐徐拉開。其中,一大批中國企業比以往任何時候都更加靠近世界新技術舞台的中央。

通信行業領軍企業華為宣布與亞洲、歐洲和北美洲的45家運營商簽訂了5G網路諒解備忘錄;一天之後華為又與德國電信聯合宣布,雙方成功完成全球首次5G高階毫米波多小區網路驗證。而中興通訊也將與MTN集團進一步深化合作,加速非洲及中東區域5G商用進程。

在國內,成都也將率先開展5G移動通信網路建設,實現城鄉有線、無線寬頻「雙千兆」服務能力。5G時代快要到臨,物聯網的時代還會遠嗎?

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