开启中国认识宇宙的新篇章——空间科学战略性先导科技专项及进展

"空间科学战略性先导科技专项"于2011年1月由中科院立项,致力于在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破,带动相关高技术的跨越式发展,发挥空间科学在国家发展中的重要战略作用。文章介绍了该专项的背景、实施目标、研究内容、进展及未来展望。     

微重力科学实验卫星——“实践十号”

北京时间2016年4月6日1时38分04秒,酒泉卫星发射中心,"长征"二号丁运载火箭成功发射,在559秒后将中国科学卫星系列第二颗星——"实践十号"返回式科学实验卫星送入高度约250 km的圆轨道,卫星发射取得圆满成功。"实践十号"卫星在太空运行15天,装载着19项科学设施,共28项实验。实验内容涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射生物效应、重力生物学效应和空间生物技术6大方向。卫星的返回舱装载着全部9项生物学设备以及空间材料科学多功位炉和流体物理中的输运系数测量装置;而留轨舱中装载着其他8项微重力科学设施。     

中国科学院空间科学战略性先导科技专项实施11年回顾与展望

中国科学院空间科学战略性先导科技专项（以下简称“空间科学先导专项”）是中国科学院作为国家战略科技力量主力军,以空间飞行器为平台,瞄准世界科学前沿,从2011年开始布局和实施的前瞻性、战略性重大科技项目。迄今,空间科学先导专项已走过了11年的历程,使我国空间科学的发展第一次有了系统性的支持计划,使我国的空间科学家从旁观者、参与者逐渐走近世界空间科学舞台的中央。文章回顾了空间科学先导专项从实施以来的发展历程,包括专项一期在科学前沿领域和在航天技术领域取得的突破,专项二期正在实施的项目情况,以及正在论证中的空间科学未来规划任务的优选项目。习近平总书记2016年在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上明确提出,“必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展”,将发展空间科学放到了我国航天科技发展的首要位置上。展望未来,我们要继续瞄准空间科学领域的重大科技前沿,通过实现“从0到1的突破”,使空间科学在建设中国特色社会主义科技强国的过程中,发挥不可替代的作用。     

发展空间科学卫星系列就是新时期的“两弹一星”任务

很长一段时期以来,我国科技界反复讨论的一个问题就是如何提出像20世纪60年代"两弹一星"任务一样的重大科技项目,并希望借此再次推动国家科技的快速发展。然而,尽管这十余年来提出了很多重大科技任务,但总觉得无法与当时改变了中国政治、国防和科技地位的"两弹一星"任务相比。"两弹一星"任务创造的辉煌仍然闪耀在我们心中,任何形式的重大项目都无法替代其光芒。文章从国家重大需求在20世纪60年代和在新时期的变化为切入点,分析在建设世界科技强国的征程中,我们国家最迫切的科技需求是什么,进而指出发展空间科学卫星系列能够在其中起到的不可替代的作用,从而得出发展空间科学卫星系列就是新时期的"两弹一星"任务的结论。     

发展空间科学是建设世界科技强国的重要途径

习近平总书记在2016年提出了建设世界科技强国"三步走"的战略,为我们设立了宏伟的目标。要想实现这个目标,我们国家在前沿基础研究领域就必须加大投入,实现重大突破。长期以来,作为发展中国家,我国在空间科技领域的投入,大都用于应用卫星,比如气象卫星、通信卫星等,而在空间科学卫星领域少有投入。纵观世界科技发展,重大基础前沿的突破逐渐依赖于国家重大科技工程,其一是建设地面大科学装置,如加速器、大型天文望远镜等;其二就是在空间科学领域里的投入,发射科学卫星。1957年以来美国等航天强国在空间科学领域里多次获得诺贝尔奖就充分说明了这一领域在实现基础前沿领域重大突破的作用。由此可见,发展空间科学是建设世界科技强国的一个非常重要的方面和实现途径。     

空间科学卫星工程项目进度及风险分析——基于蒙特卡洛模拟仿真

通过Crystal Ball软件对空间科学卫星工程项目进度进行蒙特卡洛模拟仿真模拟,预测工程项目完成的时间,并进行敏感度分析,识别出整个研制项目过程中的风险主要存在的阶段.研究表明,蒙特卡洛模拟仿真方法是一种适用于空间卫星工程项目进度管理以及风险识别分析的便捷方法;要注重加强对空间科学卫星工程项目立项论证阶段以及正样研制阶段的风险管理.此方法对空间科学卫星工程项目的进度以及风险管理具有一定的决策依据.     

手绘在网页设计中的应用

手绘是一种快速表现技法,属于设计范畴的表达,它是一门集绘画艺术与计算机技术为一体的综合学科。手绘在网页设计中的应用是手绘作为设计的功能,它给网页带来的艺术美感令手绘有了一种新的表现空间。     

量子科学实验卫星——“墨子号”

北京时间2016年8月16日凌晨1时45分,"墨子号"量子科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。该卫星是世界第一颗从事空间尺度量子科学实验的卫星。升空之后,它将配合多个地面站,在国际上率先实现星地高速量子密钥分发、星地双向量子纠缠分发及空间尺度量子非定域性检验、地星量子隐形传态,以及探索广域量子密钥组网等实验。"墨子号"量子科学实验卫星将扩大我国在量子通信领域的国际领先地位,为未来覆盖全球的天地一体化广域量子通信网络建立基础,并将加深人类对量子力学基本原理的理解。     

我国空间科学发展的挑战和机遇

文章概述了空间活动的兴起和空间科学探索研究取得的巨大成就,阐述了空间科学在当代基础前沿研究中的重要战略地位,分析了我国发展空间科学面临的挑战和机遇,强调我国应当进一步重视空间科学,将其作为前沿研究的突破口。文章还提出了促进我国空间科学发展的相关建议。     

2016-2030年中国空间科学发展规划建议

半个世纪以来,空间科学不仅极大拓展了人类的认知领域,改变了人类对自然与自身的认识,而且牵引和带动了航天和相关高技术的快速发展,为国家安全、科技进步提供了支撑和保障,同时通过大批创造性的发明和技术应用,为国家经济社会发展、人类生活质量改善提供了源源不断的创新活力。在分析国内空间科学发展现状的基础上,文章阐述了我国2016—2030年空间科学拟研究的前沿科学问题,提出了我国至2030年空间科学发展战略目标、空间科学计划及所包含的科学卫星任务,并探讨了支撑和保障空间科学发展所需的技术手段与能力。希望通过系列空间科学计划与任务的实施,为我国经济社会发展和人类文明进步做出应有的贡献。     

我国空间科学发展政策问题初探

空间科学政策是政府为促进空间科学发展而出台的各种政策措施集合,是开展空间科学研究活动的行为规范和准则。文章在广泛调研国内外空间科学政策文献并访谈我国空间科学领域科学家、政策制定者和技术专家的基础上,结合对空间科学学科特点和空间科学发展政策需求的分析,梳理国际上空间科学政策发展的经验,分析我国空间科学政策发展现状和面临问题,提出完善我国空间科学政策的建议。     

空间科学强国指标体系研究及其启示

航天科技成就是国家科技水平和科技能力的重要标志。当前我国空间技术领域发展最好,空间应用领域有待加强,空间科学领域相对最弱;建设空间科学强国、破解航天强国“短板”的国家重大战略需求极其迫切。文章阐明了空间科学强国的内涵,首次给出了空间科学强国的三级指标体系。以此为基础,剖析了我国空间科学在世界上所处的位置,明确了主要的差距所在,提出了未来的发展建议。文章虽然利用构建的空间科学强国指标体系给出了我国空间科学世界第三的国别排序,但不应过度解读;相反,应以缩小差距乃至领先世界为目标,在未来15—30年的有限时间窗口期内,通过国家空间科学投入双15%占比的增长引爆空间科学原创力,加速空间科学发展,以期使发达的空间科学及其重大原创突破成为21世纪中叶我国航天强国、科技强国建成的先行标志。     

国际空间科学发展态势研究与思考

文章系统梳理和分析了新世纪以来世界主要国家空间科学发展战略和行动计划,客观呈现世界空间科技能力布局现状,并基于文献计量学方法对空间科学任务产出进行了定量评估,全面描绘了国际空间科学领域聚焦重大基础和前沿问题蓬勃发展的整体趋势,并通过大量客观数据揭示中国空间科学研究有基础、有潜力、快速发展的整体态势,同时指出中国空间科学任务严重缺失、尚需全面规划大力发展的现状,为我国空间科学发展战略研究与规划工作提供了丰富的视角和情报信息。     

关于空间科学发展的一些思考

空间科学是利用空间飞行器探索宇宙和自然规律,开展特殊实验的大规模科学活动,为当代科学发展作出了重大贡献。文章概述了国际空间科学的重大突破,分析了空间科学、载人探索活动的发展脉络和新趋势,回顾了我国空间科学近20年来的发展成就,总结了存在的问题和差距,强调空间科学的战略地位及其对我国科技、航天和国家长远发展的重要性。加大对空间科学的投入、制定国家空间科学规划和建立稳定预算制度是我国空间科学长期稳定发展的保证。建议充分利用科学气球、探空火箭等各种途径夯实研究基础,加强理论与实验技术相结合,培养大批高素质科学家,深化国际合作,完善科学任务管理模式等,走出中国特色的空间科学创新发展道路。     

浅议高校科技管理部门网站建设

高校科技管理部门普遍建设网站或制作网页,为科研人员提供服务。给出了科技管理部门建设网站需要遵循的原则和应该注意的问题,旨在使高校科技管理部门的网站能更好地发挥作用,为科研人员提供优质服务,为科技成果转化搭桥铺路。     

从科教融合到科学引领――中国特色的行星科学建设思路

行星科学是一门新兴交叉学科,形成于20世纪60—70年代的第一次国际深空探测热潮。行星科学是研究太阳系内与系外行星、卫星、彗星等天体和行星系的基本特征,以及它们形成和演化过程的科学。行星科学以深空探测为主要研究手段,由地球科学、空间科学、天文学等学科交叉产生。当今世界美国成为独一无二的行星科学强国,缘于其率先建立了行星科学学科和人才培养体系,以及科学引领深空探测的发展思路。当前国际上处于第二次深空探测热潮的上升期,我国的深空探测事业迅猛发展,取得了举世瞩目的成就,已然成为崛起中的深空探测大国。但是,我国的行星科学学科尚未建立,亦无人才培养体系,无法匹配和支撑国家深空探测战略规划的实施。行星科学学科建设的滞后已成为制约我国成为深空探测强国和行星科学强国的瓶颈。因此,行星科学一级学科建设迫在眉睫。中国科学院大学等高校有条件、有能力、有优势率先建成行星科学一级学科,继而带动相关高校共建中国行星科学人才培养体系,服务和引领未来深空探测计划,推动我国成为行星科学强国。对比美国行星科学发展历程和当今我国国情,我们认为,充分发挥中国科学院大学科教融合办学模式的优势,有望探索出一条有中国特色的行星科学一级学科建设之路。     

行星科学:科学前沿与国家战略

行星科学是当今科学前沿,是我国科技战略的重要组成部分,是国家自然科学水平和综合国力的集中体现。近年来,我国深空探测事业取得了举世瞩目的成就,但行星科学的发展严重滞后。造成这种困境的原因在于,行星科学一级学科设置和教育培养体系的缺乏。当前,我国全球影响力正在快速提升,尽快建立行星科学一级学科势在必行也正逢其时。我们认为,通过"高起点、快发展、广交叉、深融合"发展行星科学,不仅可以加快完善我国自然科学学科布局,培养世界一流的人才梯队,也是我国深空探测事业由大变强的必由之路。     

空间材料科学:回顾与发展问题探讨

空间材料科学研究是人类最有价值的空间探索事业之一。在过去的30多年里,该领域取得了巨大的进展,同时从其成功与挫折中也积累了很多经验和教训。随着空间实验机会的增加,以及更多的国家加入到空间科学研究中来,空间材料科学研究在未来20年预期会取得更大的突破。为保持在空间探索领域的竞争力,我国需要制定一部具有深刻科学洞见同时又切实可行的空间材料科学研究战略规划。     

空间科学对国家科技、经济与社会发展的作用

1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类进入空间时代。空间时代的到来使人类有能力突破大气层的干扰与屏障,以全新的角度探索和研究宇宙空间。近60年来,通过空间科学探测与研究,人类关于宇宙的教科书不断被改写,重大科学发现与突破不断涌现,彻底改变了人类对宇宙和自然的认识;同时,通过空间科学卫星计划,带动了航天技术和相关技术的革命性进展,开辟了多项新的技术与产业领域,激励和鼓舞了数代年轻人追寻科技梦想。空间科学被公认为是"财富的发电机"、"创新的驱动器"和"新理论新知识的源泉",是各科技强国竞相发展、寻求革命性突破的领域,对国家发展具有重要的战略作用。     

试论开展空间科学和探测计划的国家需求

文章简要回顾了人类开展空间探索的历史,通过分析美国、俄罗斯、欧洲、日本、印度探索空间的动机和需求,探讨隐藏在各国重大空间探索计划背后的政治、经济、外交和技术动机,进而对我国开展空间科学和探测计划的国家需求进行初步的分析,最后对我国现代化进程的发展提出了相应的建议。