“2030年前后发射天问三号，实施火星采样返回任务。”4月24日下午，在中国宇航学会和中国航天基金会联合主办的2024年中国航天大会主论坛上，中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁披露了我国深空探测重点任务和国际月球科研站有关情况。

　　中国有望成为首个火星采样返回的国家

　　“天问一号”火星探测器成功发射，实现火星环绕、着陆。“祝融号”火星车开展巡视探测，在火星上首次留下中国人的印迹。中国航天实现从地月系到行星际探测的跨越，后续深空探测会是长期的、持续的。

　　吴伟仁透露，我国计划在2025年前后发射天问二号，对距离地球4000万公里外的一颗小行星进行伴飞探测和取样返回；2030年前后发射天问三号，实施火星采样返回任务。

　　“目前纵观世界各个国家的进展，我们国家有望成为第一个火星采样返回的国家。”吴伟仁表示。目前，我国已经开始筹划建设世界首个火星样品实验室，同时深化论证天问四号探测任务，实现木星及其卫星环绕探测，随后抵达天王星。

　　应对小行星撞击

　　“小行星撞击地球概率极小，但危害极大。”吴伟仁表示，历史上小行星曾经多次撞击地球，造成了恐龙灭绝等危害人类生存的重大灾害。我国已经开展了小行星防御计划，预计在2027年前后对一颗数千万公里外的小行星实施动能撞击，使其改变运行轨道，并在轨开展撞击效果评估，实现“撞得准、推得动、测得出、说得清”。

　　吴伟仁介绍，在本世纪中叶，我国将计划发射新型动力航天器，飞抵80至100AU太阳系边际，对极远、极暗、极寒的未知区域开展科学探测，有望在人类认识宇宙的历史上树立新的丰碑。

　　国际月球科研站计划2035年前建成基本型

　　近年来，我国空间技术能力实现重大跨越，建成深空探测重大基础设施，并与世界多个国家建立起合作，这些都为国际月球科研站建设奠定了坚实基础。

　　吴伟仁介绍，依据“总体规划、分步实施、边建边用”的原则，国际月球科研站建设将计划按照两个阶段分步实施，计划2035年前建成基本型，以月球南极为核心，建成功能基本齐备、要素基本配套的综合科学设施，开展常态化科学实验活动和一定规模的资源开发利用；2045年前建成拓展型，以月球轨道站为枢纽，建成功能完善、相当规模、稳定运行的设备设施，开展月基综合性科学研究和深度资源开发利用，为载人登陆火星开展相关技术验证和科学实验研究。

　　吴伟仁表示，作为国际月球科研站基本型建设阶段的重要任务，嫦娥六号将于近期实施发射，执行月背采样返回任务；嫦娥七号将于2026年前后发射，开展月球南极环境与资源勘察；嫦娥八号将于2028年前后发射，开展月球资源原位利用试验。

　　国际月球科研站由月面段、月轨段和地面段构成，由能源动力系统、指挥信息系统和月面运输系统等基础设施组成，具备能源供应、中枢控制、通信导航、地月往返、月面科研等功能，可长期持续开展科学探测、资源开发、技术验证等多学科多目标大规模科学和技术活动。

　　据悉，国际月球科研站是中国发起，联合多国共同研制建设，在月球表面与月球轨道长期自主运行、短期有人参与，可扩展、可维护的综合科学实验设施。

　　吴伟仁表示，未来，我国将打造“五五五工程”，欢迎五十个国家、五百家国际科研机构和五千名海外科研人员加入国际月球科研站项目，携手一道共同建设和实施国际月球科研站这一大科学工程，共同管理科研站设施，共享科研成果。

　　加强国际合作

　　更多宇航领域难题待解

　　国家航天局总工程师李国平表示，为加快建设中国航天事业，国家航天局将坚持以创新驱动发展战略为引领，持续提升进入空间、探索空间、利用空间的能力；将着力营造良好的政策环境，加快商业航天的发展；将深化国际交流合作，构建太空人类命运共同体。

　　在2024年中国航天大会上，受中国宇航学会和中国航天大会学术委员会委托，中国科学院院士、中国航天科技（000901）集团有限公司研究发展部部长王巍发布了2024年宇航领域科学问题和技术难题。

　　此次发布的科学问题和技术难题共10项，分别是地外资源利用的重力场效应问题、地外天体介观尺度动力学问题、空间带电粒子操控机理与方法、面向载人深空探测的火星二氧化碳原位利用技术、冰巨星探测任务设计与关键技术、月基平方公里射电天文天线阵列建造技术、太空计算中心构建及运行技术、小天体探测与开发的智能柔性附着技术、航天遥感大模型的产业化应用技术、重复使用火箭复用快速评估验证技术。

　　此次发布是继2020年中国航天大会首次发布宇航领域科学问题和技术难题以来的第五次发布活动。5年来，相关问题研究助推了科研项目的立项与实施，对于布局航天前沿科技发展方向，打造原创技术策源地都具有重要意义。

　　王巍介绍，中国宇航学会后续将采用问题难题与重要进展隔年发布的方式，轮流对外发布，以此推动宇航领域新概念技术、颠覆性技术的研究与储备，强化协同创新机制，打造科技创新链条，助推宇航领域高水平科技创新与发展。

　　附：2024年宇航领域科学问题和技术难题介绍

　　1.地外资源利用的重力场效应问题

　　地外资源是未来深空探测的重要目标，重力场效应涉及地外资源的探—运—汇—采—选—冶等各个环节，是深空领域亟待解决的重要科技问题。因此开展地外资源利用中的重力场效应研究，取得理论研究与技术创新突破，对引领宇航领域高新技术快速发展具有重要意义。

　　2.地外天体介观尺度动力学问题

　　地外环境下亚微米到亚毫米介观尺度颗粒物多相复杂物理系统的运动和相互作用十分复杂，其动力学机理是揭示太阳系形成演化、地外资源赋存规律与星表物质接触相应机制的重大科学问题。对突破行星形成理论屏障、评估地外物质资源经济价值、发展星表资源探测与开发装备技术具有重要意义。

　　3.空间带电粒子操控机理与方法

　　地外空间中存在大量携带能量和多维信息的带电粒子，对宇航活动造成干扰与损伤效应，同时也蕴含研究与利用价值。深入研究在复杂空间环境下宽能谱带电粒子群的操控机理与方法，对提高极端服役环境下宇航活动的安全性、开发和利用空间带电粒子资源具有重要意义。

　　4.面向载人深空探测的火星二氧化碳原位利用技术

　　火星二氧化碳原位利用技术是通过捕集火星大气中高浓度的二氧化碳，将其转化为能源供给、资源开发、农业生产等方面所需关键原料的技术。该技术的突破将有效降低火星生存与探索活动对地球补给的依赖，有力支撑地外载人探测和未来太空移民等深空探测任务的可持续性发展。

　　5.冰巨星探测任务设计与关键技术

　　在太阳系中，天王星和海王星均是典型的冰巨星，是一种主要由氧、碳、氮、硫等组成的巨行星。通过一次任务实现冰巨星环绕、大气进入以及对其卫星的探测，需要开展可达30个天文单位距离并支持长期观测的飞行器技术研究，突破极远距离飞行器智能自主、高效能源与推进、测控通信等技术，有望获得天体起源、生命起源相关的重要科学发现。

　　6.月基平方公里射电天文天线阵列建造技术

　　在月球背面建设平方公里级分布式射电望远镜天线阵列，其关键技术涉及地月运输、月面建造、数据回传、极端环境等一系列复杂的宇航系统工程难题，可有力支撑我国月球科考站建设。研究成果可填补地基30MHz以下波段天文观测的技术空白，有可能在宇宙学和太阳系外行星领域作出重要探索发现。

　　7.太空计算中心构建及运行技术

　　太空计算中心构建及运行技术是通过太空太阳能提供能源，常态化提供“天数天算”“地数天算”天地一体化算力服务空间计算中心的关键技术。该技术的突破将推动实现和发挥太空太阳能电站和太空计算中心“算电一体”的绿色能源优势，以及发挥空间计算中心广域泛在接入提供服务的优势，深入优化国家基础算力设施和能源布局，有力支撑太空科技产业的开拓和发展。

　　8.小天体探测与开发的智能柔性附着技术

　　实现弱引力表面稳健附着是开展小天体原位探测与资源开发的重要前提，也是国际宇航领域面临的重大难题。发展高自主、高可靠的智能柔性附着技术，推动小天体着陆模式从刚性到柔性的变革，实现智能柔性体自主稳健附着，对人类开展空间科学探索与地外资源利用具有重要意义。

　　9.航天遥感大模型的产业化应用技术

　　航天遥感大模型的发展让数字地球与现实世界的交融变得更为灵动智慧，其通用化感知信息表达、融合、交互与生成能力如何颠覆传统航天遥感应用模式，是航天遥感产业化发展面临的技术难题，其规模化应用对航天遥感新质生产力打造、天地一体化信息全时全域全息服务能力构建以及航天产业智能化升级具有重要意义。

　　10.重复使用火箭复用快速评估验证技术

　　针对运载火箭贮箱、舱段、增压输送系统、电子及机电产品的可靠、高效、经济重复使用等问题，研究复用飞行载荷和环境条件对各类产品的影响；不同产品损伤模式及损伤程度对复用性能影响；突破火箭复用寿命消耗快速评估技术，形成运行中的寿命快速评估准则和流程，确保复用可靠性，对提升我国火箭综合竞争能力有重要作用。

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