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中英空间科学技术合作进展综述:两者长处结合就能出色完成任务

 作者:陈欢欢

   

来源:科学时报(http://www.sciencenet.cn/) 发布时间:2007-11-30 3:14:40

 

       

 中英空间科学技术合作进展综述:两者长处结合就能出色完成任务

 

俗话说一个好汉三个帮,在空间科技领域开展研究尤为如此。 

2005年是中英科技年,在中英两国政府支持下,双方在信息技术、医学、遗传学等30余个科技领域展开了合作,空间科技也是其中之一。在国防科工委副主任、国家航天局局长孙来燕访问英国期间,中英航天局签署了两国空间合作框架协议,并计划开展中英空间天文和空间技术的学术交流研讨。 

此后,北京航空航天大学和英国卢瑟福阿普尔顿国家实验室分别承担了双方的协调任务。《科学时报》记者近日采访了北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院副院长肖文和英国卢瑟福阿普尔顿国家实验室空间部主任Richard Holdaway 

肖文表示:空间科学存在竞赛,但更需要合作,因为空间科学需要大试验平台、投入高,单枪匹马做不成事情。希望通过我们的合作拓展合作层面,不再是学校之间、企业之间点对点的合作。这也是国内航空航天领域第一次进行政府层面的合作,因此我们也在不断探索新的合作模式。 

中英互补性强 

据介绍,中英两国在空间科技的研究方面互补性很强,中方在卫星平台、运载火箭技术等领域具有优势,而英方在有效载荷、小卫星技术、深空探测、科学任务分析方面经验丰富。合作基于双方的长处,如果能把两者结合起来,就能出色地完成科学任务。”Holdaway说。 

肖文认为,中国航天具有引以为豪的五大能力:进入空间能力、卫星制造能力、载人航天能力、空间探索能力和航天的基础与保障能力。这五大能力完全由我们自力更生、自主创新发展起来,很有我国的特点。比如中国的运载火箭可靠性高、推力越来越大,得到了国际认可,也参与了很多国际合作。 

英国在航天领域的历史同样悠久。英国早在二战时就发明、应用了雷达技术。卢瑟福阿普尔顿实验室是英国三大国家实验室之一,刚刚庆祝了自己进入空间领域第50个年头。这50年中,实验室参与了180余项空间任务,主要负责提供仪器和处理数据,其发射任务已经排到了2017年。每年都有多项任务,实验室设计、制造的仪器被用于美国宇航局(NASA)、欧洲空间局(ESA)等机构的多项任务。 

卫星上搭载的仪器称为载荷,如相机等,负责获得、传输数据。这也是空间任务最重要的环节之一,因为科学任务要靠仪器来完成,最终的结果要依赖数据分析。

Holdaway表示中国有很多空间计划,如卫星、载人航空等,而英国更注重小卫星和有效载荷。卢瑟福阿普尔顿国家实验室空间部是世界顶级的海洋温度探测机构,拥有丰富的经验和精密的仪器。Holdaway 说:我们用高分辨率的仪器拍摄图片,由科学家分析这些数据,这也可以应用到空间任务上。英国大约有1/4的卫星是遥感卫星,3/4的卫星执行空间任务,这个比例在中国可能反过来,大部分卫星以通信和遥感为目的。因此英中合作就是我们学习遥感,你们学习空间科学任务。 

肖文表示,以探月为标志,中国的深空探测已经开始,深空探索技术要求高,所以蕴含着合作需求。 

此外,英国在空间科学领域的研究水平也很高。英国从牛顿的时代就开始关注天文,他们有优良的传统和研究基础。在此之上形成的规划科学任务的能力非常值得我们学习。肖文解释道,空间探索计划是需要科学背景支撑的,不是拍脑袋想出来的。除了月球还要探索什么星球?如何探测?需要具备哪些能力?除了技术能力,我们还需要科学探索的规划能力。 

从民间合作到政府间合作 

英国在空间领域是国际合作的积极分子,与欧洲空间局、美国宇航局等机构以及日本、印度、巴西等国都有广泛合作。Holdaway表示,欧洲空间局有25个成员国,在预算和任务数量方面和美国宇航局差不多。在欧洲,我们相互之间有非常好的合作,同时我们也一直在学习如何更好地合作。 

算起来,英国同中国的空间合作也有30多年的历史。Holdaway认为:合作对象取决于哪里有好的科学和科学家,中国现在拥有优秀的科学和工程经验,和美国、日本、俄罗斯一样优秀。 

Holdaway说:同中国合作并不是件新鲜事。30年前,我们就和中国的空间科学家一起研究雷达、射电天文学;25年前,中国科学家在我们的实验室工作,参与我们的项目,回国后有些人成为机构的负责人。现在我们实验室也有一个来自北航的学生,他很棒,我们希望以后能有更多的学生过来。 

在卢瑟福阿普尔顿国家实验室空间部的宣传手册上,近地环境部分并列介绍了美国宇航局的ACE卫星、欧洲空间局的Cluster卫星和中国的双星计划、夸父计划。

在双星计划中,我们为中国制造了仪器,并承担了数据处理的任务。双星计划极其成功,因此我们也希望能和中国有更多的合作。”Holdaway说。 

肖文表示,中英合作在项目层面上同大学、科研机构、企业的合作一直在进行,其中双星计划、北京一号卫星等就是成功的典范。这些合作使得双方都认可了对方的科研实力和合作意向,为今后的大规模合作作了铺垫,因此发展到政府层面的合作也是水到渠成的事情。 

20063月,北京航空航天大学在国家航天局指导下,与英国卢瑟福阿普尔顿国家实验室联合主办了第一届中英空间技术研讨会。英方一下就来了25位专家,这是我们没有预料到的,而且都是英国航天界有代表性的人物。肖文说,其中包括英国研究理事会中心实验室的CEO、英国国家科学中心的政策决策人物、牛津大学空间物理系天文望远镜专家Roger Davies、国际著名小卫星公司Surrey的代表等。 

那次研讨会双方初步定下了合作的整体框架,成立了合作组,并有了成立联合实验室的想法。2006年下半年,在伦敦召开的第二次工作组会议使双方更详细地了解了各自的研究实力和特点。 

20073月,第三届中英空间技术研讨会在上海召开,这次由航天企业与北京航空航天大学联合主办的会议,明确了合作研究的主导方向为日地环境微纳卫星分布式组网探测计划和空间探测有效载荷技术。 

200711月,中英空间科学与技术联合实验室正式成立。中英空间科学技术高级人才培训班也将在12月开课。 

目前,双方已开始了人员交流、合作项目的论证与合作的前期工作,争取合作提出联合的研究计划。另外,双方也在探讨如何更好地参与相互的科学项目和任务。英方希望通过此次合作,能够从规划开始,参与到国家大项目的整体运作中来。Holdaway说:我们在讨论如何更好工作,使我们可以参与中方的项目,中国科学家也可以参加我们的项目。现在正在讨论3个可以开展合作的项目:HXMT(硬X射线调制望远镜)卫星、空间气候探测的夸父计划和嫦娥二期探月工程,我们希望为嫦娥二期探月工程提供载荷,同时研究卫星获得的数据。 

体制创新建立大框架下的合作 

我们组建联合实验室的最终目的不是一个项目的合作,而是希望形成更广泛的合作渠道,促成更多的合作。肖文说。 

据介绍,除了科研能力,卢瑟福阿普尔顿实验室还拥有召集英国空间科技方面全体力量的能力,能够把英国很多大学、企业联系在一起,Holdaway本人就是英航局技术委员会的主席。受此启发,肖文表示:我们也希望能把中英空间科学与技术联合实验室建设成一个双方合作的稳定平台,为中国航天领域的科研单位和科学机构提供同英方合作的机会,形成战略性合作。如今在联合实验室的框架下正在开展很多合作项目。 

据介绍,中英空间技术高级人才培训班得到了国内科研院所、大学以及工业界的积极响应,国内几乎所有航天技术的单位都参与其中。虽然限制名额,但还是有60多人报名,最终第一批选定了18人,他们分别来自中国空间技术研究院、中科院空间中心、中国航天科技集团时代电子公司、华中科技大学以及北京航空航天大学等单位。 

培训班将于128日赴英参加为期7天的技术交流培训。英方对于此次合作很开放也很配合,不仅安排了中方点名的教授,还将带领学员到卢瑟福阿普尔顿实验室、英国空间载荷装配中心和Surrey公司一线参观。这可是难得的交流机会。肖文说。 

而这18个人的选择也有极强的针对性。报名之前,技术专家组组织人力去各单位调研,征求中方人员的意向、想法、要求,之后再和英方协调,找到双方有潜力进行合作的领域。我们派过去的都是一线科研人员,大多是项目的直接策划、执行人员。去培训的每个人都有自己的想法,将来可能有实质性的合作,这就是我们最希望看到的。肖文说。Holdaway则希望明年有一到两期培训班,让更多的人员参加。 

肖文表示我们的目的很明确:加强中英两国的空间科学和技术合作;建立长期稳定的技术人员交流机制和平台;探索中英空间科学技术领域合作的新模式。 

一定要走出新的合作模式。肖文说,科学合作的模式有很多先例,但是技术合作如何开展还有待探索。作为我国第一个国家层面的空间技术联合实验室,中英空间科学与技术联合实验室希望能走出一条体制创新的路,积累经验,供今后国际交流合作借鉴。 

除了组建技术专家组,联合实验室还成立了研究理事会,中国有20余家理事单位,英方目前有8家理事单位。肖文表示,企业是合作性很强的主体部分,中国航天科技企业参与的积极性很高。 

企业之间的合作,如果对方将之定义为技术采购,那么今后的合作肯定放不开手脚。肖文说:从工业技术来说,我国在某些领域已经构成自己的完整体系,如测控、自轨等方面,也获得了英方的承认和信任。而英方在载荷、核心的关键器件和长寿命深空探测方面的经验比我们强,走的路多,花的学费也多。国内企业如果能在这方面有面对面的交流,将能提升很快。 

肖文说:现在我们发现,这个平台为交流提供了方便,很多通过我们申请英方资助的教授成功率很高。这真是一个特别好的机会,我们希望能够长久地合作下去,建立平台和探索模式,为人才交流提供方便。实验室的每个人、每个理事单位都有可能达成合作,这样才是大框架下的中英科技合作。

 

 



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