2024年，中國航天取得了許多科技成果，尤其是又創造了多個航天第一，促進了科學、技術、經濟等許多領域的更快發展，產生了較大影響力。
長征十二號閃亮登場
2024年11月30日，我國成功發射了首枚長征十二號火箭，並且首次啟用了海南航天商業發射場。長征十二號火箭採用兩級構型，第一級裝了4臺推力125噸液氧/煤油發動機；第二級裝了2臺推力18噸液氧/煤油發動機。
長征十二號火箭的近地軌道運載能力不小於12噸，700千米太陽同步軌道運載能力不小於6噸，是我國目前運載能力最大的單芯級運載火箭，可有效提高我國太陽同步軌道入軌能力和低軌星座組網能力，助力我國航天運輸體系高質量發展。
該火箭箭體直徑為3.8米，是我國首型4米級運載火箭。與傳統3.35米直徑的運載火箭相比，推進劑裝填量提升30%，火箭模組的推力效能提升108%，可實現箭體直徑與發動機數量的最佳適配，進一步提高了運載火箭的運載係數。
它採用了新研製的牽制釋放系統，即火箭在點火起飛前，牽制釋放系統先將其繫留在發射臺上，待火箭診斷點火工作正常後，牽制釋放系統才可靠釋放，火箭完成順利起飛。
其二級貯箱採用了世界先進的第三代鋁鋰合金材料，這樣不僅重量輕，比第二代鋁合金材料重量減輕了10%～15%，還特別強韌。
長征十二號還在國內首度運用與液氧相容的冷氦直接增壓技術，利用低溫下氦氣密度大的特點，大幅減少了增壓氣瓶數量，提高了增壓氣瓶的儲氣效率，進一步減輕了增壓輸送系統質量，優化了火箭總裝佈局，縮短了運載火箭總裝週期。
首次使用的海南商業航天發射場是中國首個商業航天發射場，可滿足商業發射服務、發射技術研究和科技旅遊業務的需求。
其1號工位取消了導流槽，首次採用地面導流錐排導、擠壓式噴水降溫降噪等多項先進技術，縮短了建設週期；2號工位是中國首個液體通用型發射工位，可滿足10餘個型號火箭發射需求，採用水平組裝、水平測試、水平轉運的 “三平模式”，從轉運到發射最短 3天就能完成，顯著提升發射效率，大幅縮短髮射準備時間。
“天關”空間望遠鏡技驚四座
目前，我國有900多顆各類人造地球衛星在軌工作，造福人類。2024年，我國又發射了多顆技術更先進的新型人造地球衛星。
在科學衛星方面，2024年1月9日，我國發射了“愛因斯坦探針”天文衛星，同年10月31日在軌交付，並正式命名為 “天關”，開啟了X射線時域天文學探測。
它有三大科學目標：發現宇宙中X射線暫現和爆發天體，監測已知天體的活動特性，研究相關行為的性質及物理機制；發現和探索宇宙中沉寂黑洞的耀發，繪製黑洞的分佈，進一步對其起源、演化及吸積過程進行研究和解釋；探尋來自引力波源的X射線訊號。
“天關”衛星裝有一臺全天監視器型寬視場X射線望遠鏡和一臺後隨觀測的窄視場X射線望遠鏡。前者看得廣，後者看得細。在衛星上的寬視場X射線望遠鏡發現“可疑目標”後，窄視場X射線望遠鏡能馬上進行鎖定、放大。
寬視場望遠鏡在國際上首次大規模採用了“龍蝦眼”微孔陣列聚焦成像技術，其探測能力國際領先，可對軟X射線波段進行大視場、高靈敏度、高空間解析度、快速時域巡天監測，實現了靈敏度和空間解析度1至2個數量級的提升。
這有助於發現更多的暫現源和爆發源，系統性地發現宇宙高能暫現和劇變天體，監測已知天體的活動性，探究其本質和物理過程，“看到”更寬、更暗、更遠的宇宙。
它已發現新暫現天體：2024年4月8日，發現一例暫現天體EP240408A，並記錄了其X射線的一次劇烈爆發，此次爆發亮度增強300倍，持續僅12秒，其光譜和光變性質與已知天體均不完全相符；獲取了大量觀測資料：成功獲取了首張全天X射線天圖，探測到60例確定的暫現天體，上千例暫現天體候選體，以及480例恆星耀發，探測到上百例已知天體的爆發，向國際天文界傳送100多條天文警報；拓展了觀測距離：探測到最遠的天體是來自256億光年之外的γ射線暴EP240315A，展示出強大的深空探測能力 。
“中法天文衛星”冉冉升起
2024年6月22日，中國和法國合作研製的“中法天文衛星”升空。它執行在635千米高近地軌道，設計壽命3年。其科學目標為發現和快速定位各種γ暴，全面測量和研究γ射線暴的電磁輻射性質，利用γ射線暴研究宇宙的演化和暗能量，快速後隨觀測引力波等天文暫現源。這些目標的實現，將為人類理解宇宙的起源、演化和結構提供重要的線索和證據。
該衛星載有4臺科學載荷，其中中方負責提供γ射線監視器、光學望遠鏡兩個科學載荷，法方提供硬X射線相機與軟X射線望遠鏡兩個科學載荷。
這4臺科學載荷可以進行資訊互動和傳遞，構成一個完整的γ射線暴探測儀器，具有多波段觀測、快速機動、靈活操作及地面後隨觀測等功能，是迄今為止全球對γ射線暴開展多波段綜合觀測能力最強的衛星，能對γ射線暴研究等空間天文領域科學發現發揮重要作用。發射升空不久後，其搭載的γ射線監測器已成功探測到3個γ射線暴，充分驗證了該衛星對γ射線暴的高精度觸發探測能力。
它配置了大視場探測儀器，如γ射線監視器和硬X射線相機能觀測視野範圍角度面積在1萬平方度左右，相當於覆蓋全天的四分之一，可以捕捉天空中無法預測的γ射線暴，並快速定位。
衛星觀測波段覆蓋了從高能到近紅外波段，能夠對γ射線暴的電磁輻射性質進行全面測量和研究。透過對γ射線暴的觀測和研究，能探索宇宙在早期階段的物理條件和演化過程，以及暗能量在宇宙演化中的作用，提供關於宇宙膨脹、星系形成和演化等方面的重要資訊，有助於揭示宇宙的奧秘和結構形成的機制。
衛星網際網路建造拉開大幕
2024年8月6日，“千帆”極軌01組18顆衛星升空；10月15日，“千帆”極軌02組18顆衛星升空。12月5日，“千帆”極軌03組18顆衛星升空。“千帆”低軌寬頻衛星網際網路星座由主導規劃、建設、運營，具有離地較近、成本低、功耗低、覆蓋廣、時延低等優勢，能夠提供大頻寬、低時延、高質量、高安全性、全球覆蓋的衛星網際網路服務。
此外，它採用多層多軌道，分階段實施的星座設計，一期部署648顆衛星提供區域網路覆蓋，二期部署1296顆衛星實現全球網路覆蓋，三期規劃由超過1.5萬顆衛星提供多元業務融合服務。
我國還將發射由中國衛星網路集團有限公司統籌規劃建設的低軌網際網路星座衛星。星網星座將由1.3萬顆左右的低軌通訊衛星組成。星座中的衛星分佈在多種不同高度和傾角的軌道上，其中包括500千米以下的極低軌道和1100千米左右的近地軌道，軌道傾角分佈在30°～85°之間。
建成後的星網星座能充分利用低軌衛星的優勢，構建起覆蓋全球的衛星通訊網路，提升通訊的時效性和可靠性，降低通訊延遲，為使用者提供高質量的通訊體驗。
其大規模的衛星組網和先進的通訊技術，有望實現全球範圍內的無縫通訊覆蓋，打破地域限制，促進資訊的快速流通和共享，可為全球使用者提供寬頻通訊服務等，推動通訊網路的全球覆蓋和融合發展，滿足不同行業和使用者對高速、穩定通訊的需求，對物聯網、智慧交通、航空航天等眾多領域有著重要意義。
發射首顆“海洋鹽度探測衛星”
2024年11月14日，我國發射了“海洋鹽度探測衛星”。該衛星是《國家民用空間基礎設施建設中長期發展規劃》的“十三五”科研星，屬於“海洋動力衛星”系列，用於獲取全球海洋鹽度資訊。
它填補了我國海洋動力衛星系列在海洋鹽度探測能力上的空白，並能兼顧土壤溼度探測，滿足海洋、減災、農業、氣象等多個行業和業務部門的迫切需求，是我國實施海洋資源開發、災害防治和環境監測的重要技術支撐。
“海洋鹽度探測衛星”採用多種遙感器聯合探測：配置了綜合孔徑微波輻射計、主被動探測儀和頻譜監測儀三類遙感載荷，能夠同步測量海洋鹽度的各種影響要素，像老中醫“望聞問切”一樣全面獲取海洋鹽度探測所需資料。
由於攻克了冷空外定標關鍵技術，所以該衛星能定期對鹽度探測精度進行校正，確保衛星長期在軌高精度的觀測能力。它還可以全天時、全天候獲取高精度全球海洋鹽度資訊，衛星每天可獲取全球70%以上的海洋鹽度資料，每3天可覆蓋全球。
該衛星完善了中國海洋動力環境要素資料獲取能力，標誌著中國在海洋動力環境觀測領域邁出重要一步，可在海洋環境預報、海洋生態預報、極地海冰監測、海面風場和颱風監測、全球氣候變化研究等方面發揮重要作用，為海洋預報產品精度及質量的提升提供了重要支援，也為中國實施海洋資源開發、災害防治和環境監測等提供重要資料支撐。
嫦娥六號完成世界首次月背取樣返回
2024年，我國圓滿完成了嫦娥六號任務，對預選著陸區月球背面進行了形貌探測和地質背景勘察等工作，並採集了不同地域、不同年齡的月球樣品，實現了人類首次從月球背面取樣並返回地球；突破了一系列關鍵技術，為後續月球探測及深空探測任務積累了技術經驗；與4個國家開展了聯合探測與研究，促進了國際航天領域的合作與交流。
為了完成嫦娥六號任務，我國於2024年3月20日首先發射了鵲橋二號月球中繼星，以替代“超期服役”的“鵲橋”月球中繼星。鵲橋二號是世界第二顆在地球軌道以外的專用中繼星，架設了地月新“鵲橋”。
它有四大優勢：一是天線更多，可保證每時每刻都能指向地面資料接收站；平臺更強，具有壽命長、功率大和碼速率高的特點，不僅服務於嫦娥四號、六號任務，也將為於2026年和2028年發射的嫦娥七號、八號提供地月間的優質中繼通訊；載荷更多，進一步提升了科研價值；軌道新穎，能同時保證資料中繼和月球探測，並減少推進劑的消耗。
2024年5月3日，我國發射嫦娥六號。2024年6月25日，其返回器攜帶1935.3克月背樣品著陸，在世界上首次實現月球背面自動取樣返回的壯舉。嫦娥六號實現了三大技術突破：一是突破月球逆行軌道設計與控制技術；二是月背智慧快速取樣技術；三是月背起飛上升技術。
嫦娥六號採集的樣品年代更為久遠，透過對這些樣品的研究，有助於科學家更好地瞭解月球的形成和演化歷史，填補人類對月球背面地質認知的空白；其著陸區鐵、鈦等元素丰度較高，其他礦石也比周圍更豐富，因此可為未來月球資源的開發和利用提供重要參考依據；嫦娥六號帶回的月球背面樣品，可能蘊藏著太陽系早期歷史的重要線索，對於深入探索太陽系的起源和演化具有重要意義。
目前，科學家正進行月球背面樣品的分析與研究，並已釋出首批研究成果，包括揭示了月背火山活動歷史。
上述是2024年中國航天的一些亮點。未來的中國航天將更精彩。例如，我國將研製、發射長征十號新一代載人運載火箭、長征九號重型運載火箭、中國與歐洲合作的“微笑”天文衛星、全球首顆靜止軌道微波氣象衛星、技術更先進的北斗四號衛星導航系統、“輕舟”貨運飛船、“昊龍”貨運太空梭、“巡天”空間望遠鏡、“夢舟”新一代載人飛船、“攬月”月面著陸器、載人月球車、載人探測月球任務、嫦娥七號月球探測器、嫦娥八號月球探測器、國際月球科研站、天問二號小行星探測器、天問三號火星取樣返回探測器、天問四號木星系探測器等，在2035年左右，將把我國由航天大國變成航天強國。
作者：龐之浩
全國空間探測技術首席科學傳播專家
