我國空間科學(xué)及民用航天重點發(fā)展方向展望

       面向空間科學(xué)的原始創(chuàng)新、基礎(chǔ)發(fā)展能力的快速提升，未來航天領(lǐng)域的主要任務(wù)是：瞄準(zhǔn)解決空間科學(xué)探測概念與技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新不足、原創(chuàng)探測種類少等短板弱項，以科學(xué)問題為導(dǎo)向，以對未知世界的科學(xué)探索需求為牽引，圍繞宇宙的形成與演化、系外行星和地外生命的探索、太陽活動及其對地球空間環(huán)境的影響、超越現(xiàn)有物理理論的新物理規(guī)律等熱點和基礎(chǔ)性科學(xué)問題，充分探測宇宙、了解宇宙、認(rèn)識宇宙，反過來認(rèn)識地球，認(rèn)識人類自己，拓展人類的知識。 　　

       圍繞上述目標(biāo)，結(jié)合科學(xué)探測的特點，未來一段時期我國空間科學(xué)領(lǐng)域重點發(fā)展方向如下：

       暗物質(zhì)與宇宙射線探測。建設(shè)能夠搭載暗物質(zhì)與宇宙射線探測的試驗系統(tǒng)，尋找和研究暗物質(zhì)粒子，測量銀河系宇宙線的成分和精細(xì)能譜，開展天體高能伽瑪射線巡天觀測。將空間高能量粒子和宇宙線能譜測量推進(jìn)到TeV能區(qū)，以大大超過國際各項計劃的能力研究暗物質(zhì)粒子的存在，有望解決暗物質(zhì)引力之外的相互作用、宇宙線的起源等重大科學(xué)前沿問題。 　

       脈沖星宇宙時空基準(zhǔn)。利用脈沖星發(fā)射的X射線、γ射線作為天然信標(biāo)，探測30顆左右的脈沖星信號，建立脈沖星導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫，解決深空探索中時間測量的問題，最終構(gòu)建脈沖星時間、實現(xiàn)宇宙時空基準(zhǔn)，引導(dǎo)航天器在宇宙空間長時間自由航行。突破準(zhǔn)直型和聚焦型探測器、數(shù)據(jù)庫、時間同步和大尺度導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)。 　

       可居住類地行星探測。利用亮星巡天空間望遠(yuǎn)鏡(BSST)對鄰近類太陽恒星(光譜型為F、G、K)的行星系統(tǒng)進(jìn)行掩星探測，以期發(fā)現(xiàn)位于可居住區(qū)內(nèi)的類地行星(亞地球質(zhì)量)。BSST通過亮星不間斷的長時間巡天，可以獲得一大批明亮的脈動變星高精度、高連續(xù)性光變曲線，有助于發(fā)現(xiàn)一批類地行星。 

       系外行星大氣光譜探測。針對太陽系外行星系統(tǒng)進(jìn)行的空間高精度光譜探測，采用掩星法對太陽系附近400余顆存在行星掩星現(xiàn)象的恒星進(jìn)行高精度光譜探測，進(jìn)而分析其行星系統(tǒng)大氣的物理化學(xué)成分，觀測譜段覆蓋近紫外、可見光及近、中紅外譜段。同時，從生命搜尋的角度出發(fā)，兼顧小天體的研究，為我國系外行星與生命探索奠定技術(shù)基礎(chǔ)。 

       日地空間環(huán)境立體探測。建設(shè)由4顆衛(wèi)星組成的日地空間環(huán)境探測衛(wèi)星星座，對太陽和日地環(huán)境進(jìn)行立體、多空間尺度的監(jiān)測。其中2顆衛(wèi)星分別位于日地L1和L3點，形成對日觀測的立體視角，拍攝太陽的三維圖像，監(jiān)測太陽活動及磁場的變化;另外2顆衛(wèi)星分別位于日地L4和L5點，開展日地環(huán)境整體性和綜合性的科學(xué)探測與研究，大范圍實時監(jiān)測日地空間環(huán)境的長期變化，精確計算災(zāi)害性空間天氣到達(dá)地球的時間。 民用航天要服務(wù)大眾與普惠民生，面向經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重大戰(zhàn)略需求，以原始創(chuàng)新為引領(lǐng)，以滿足用戶需求、提升應(yīng)用效能和促進(jìn)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目的，公益與商業(yè)服務(wù)并舉，服務(wù)國家戰(zhàn)略，發(fā)展全球尺度地球數(shù)據(jù)獲取及應(yīng)用能力，支撐海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略、“一帶一路”倡議的實施;惠及大眾民生，綜合利用多種譜段、高時空分辨率、高靈敏度探測系統(tǒng)以及高速通信網(wǎng)絡(luò)，滿足生態(tài)保護(hù)、氣象預(yù)報等重大民生需求，推動文化傳播、高品質(zhì)信息服務(wù)等信息消費(fèi);深化應(yīng)用，利用“大智移云物”技術(shù)，推動商業(yè)化航天服務(wù)和多源數(shù)據(jù)融合共享，支撐重要行業(yè)深化應(yīng)用和大眾服務(wù)。 

       全球立體綜合大氣觀測系統(tǒng)。為準(zhǔn)確預(yù)報全國、省區(qū)、重點城市的天氣，精細(xì)探測全球云、雨、風(fēng)、溫度等大氣圈層三維結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮高軌系統(tǒng)的高時效特性和低軌系統(tǒng)的高分辨率特性，發(fā)展高軌50米級大氣成像、低軌激光風(fēng)場測量、低軌降雨測量雷達(dá)等衛(wèi)星系統(tǒng)，對臺風(fēng)、暴雨、霧霾、沙塵暴等災(zāi)害性天氣的形成、演變等進(jìn)行近實時觀測和預(yù)報，積累全球氣候變化觀測數(shù)據(jù)，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大的服務(wù)保障，并承擔(dān)相應(yīng)的國際責(zé)任。 　

       面向地震預(yù)報的高精度探測系統(tǒng)。為提升地震綜合監(jiān)測預(yù)報能力，綜合利用紅外、電磁、重力場等探測手段，發(fā)展5m分辨率紅外成像、1nT精度寬譜磁場探測、1mGal精度重力測量等衛(wèi)星系統(tǒng)，對地面溫度場、空間磁場、高能粒子、地球物理場等變化進(jìn)行連續(xù)、高精度數(shù)據(jù)探測和相關(guān)參數(shù)反演，探索這些參數(shù)與地球應(yīng)力積累、爆發(fā)、釋放之間的規(guī)律，捕捉地震活動規(guī)律和先兆，探索預(yù)測地震的新型方法手段，避免或減少地質(zhì)災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)造成損失。 　

       全維多手段生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)。圍繞人類發(fā)展所面臨的資源短缺、生態(tài)退化、重大自然災(zāi)害頻發(fā)、交通擁堵等問題，利用高分辨率成像、激光雷達(dá)、高光譜等新型載荷，發(fā)展亞米級成像、大氣污染監(jiān)測、水資源探測、海洋監(jiān)視等衛(wèi)星系統(tǒng)，對大氣、水、巖和生物等圈層等進(jìn)行多要素智能化探測，提高生態(tài)紅線維持、精細(xì)農(nóng)業(yè)、污染治理、大數(shù)據(jù)分析、智慧海洋建設(shè)等能力。 

       全球泛在高速信息網(wǎng)絡(luò)。針對“寬帶中國”和“一帶一路”等泛在通信與寬帶通信巨大需求，突破太赫茲通信、激光通信和認(rèn)知無線電技術(shù)，發(fā)展超大容量通信、高承載通信和可重構(gòu)通信等衛(wèi)星系統(tǒng)，支持構(gòu)建由通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng)構(gòu)成的泛在信息網(wǎng)絡(luò)，滿足區(qū)域協(xié)調(diào)、軍民融合、大眾消費(fèi)等多樣化需求。

        中國特色商業(yè)航天服務(wù)。迎接“太空經(jīng)濟(jì)”時代的到來，利用大數(shù)據(jù)、智能處理、移動網(wǎng)絡(luò)、云計算等新興技術(shù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)一體化應(yīng)用體系，推動天地一體、多維信息智能同化與實時融合。突破空間VR、人機(jī)溝通、情景構(gòu)建等前沿技術(shù)，發(fā)展全息虛擬地球、時空基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、個性化定制等系統(tǒng)，滿足立體智能交通、無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等需求。發(fā)展智能在軌服務(wù)能力，推動太空旅游觀光，探索碎片清除服務(wù)、小天體勘察采礦和資源利用新途徑，促進(jìn)太空產(chǎn)業(yè)發(fā)展。