國科大成立星際航行學(xué)院，有何戰(zhàn)略意義？

深空探測是全球科技競爭的制高點(diǎn)。從月球到行星及小行星探測，中國深空探測正在走向更遠(yuǎn)、更深的新階段，不斷推動著人類對太陽系和宇宙的理解和探索。為了更好地推進(jìn)航天強(qiáng)國建設(shè)，為深空探測儲備綜合性創(chuàng)新人才，1月27日，中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院正式啟航。成立星際航行學(xué)院到底有什么戰(zhàn)略意義？

中國科學(xué)院大學(xué)

星際航行學(xué)院正式成立

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來到星際航行學(xué)院時(shí)，記者正趕上一堂《空間科學(xué)概論》大課，這節(jié)課的主題是圍繞航天質(zhì)量管理展開。課堂上，教師向?qū)W生們講授了航天質(zhì)量管理在未來深空探測領(lǐng)域的重要性。

中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院學(xué)生莊恒棟：我覺得這是一個(gè)非常好的方向，它要求我們數(shù)學(xué)、力學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科交叉，基礎(chǔ)都要非常好。所以我希望自己可以夯實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)科學(xué)思維以及大膽創(chuàng)新、小心求證的研究能力。

中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院學(xué)生程蕾：感覺我們的視野一下子就從研究能飛多高，變成了我們要飛向多遠(yuǎn)。我們之前更多是研究地月方面的工程，未來我們要更多地探索未知的宇宙，有可能是擴(kuò)展到太陽系甚至更長遠(yuǎn)的深空探索。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院院長朱俊強(qiáng)：星際航行本來就是一個(gè)充滿幻想的名字，在太空當(dāng)中還有很多未知的東西會激勵(lì)大家去探索。希望我們培養(yǎng)的這些復(fù)合型人才，將來能夠應(yīng)對世界局勢變化的需求，既能懂工程，能設(shè)計(jì)出很好的運(yùn)載工具和空間站，同時(shí)也需要具有很好的科學(xué)素養(yǎng)，能進(jìn)行空間科學(xué)問題的研究，敢于探索未知的世界，有很強(qiáng)的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。

星際航行人才培養(yǎng)專項(xiàng)

完全打破學(xué)科壁壘

隨著星際航行學(xué)院正式掛牌成立，中國科學(xué)院大學(xué)還舉行了星際航行人才培養(yǎng)專項(xiàng)教學(xué)與培養(yǎng)指導(dǎo)委員會第一次全體會議。這個(gè)專項(xiàng)的設(shè)置有著怎樣的意義？如何推動復(fù)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)？

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星際航行人才培養(yǎng)專項(xiàng)將匯集中國科學(xué)院工程熱物理研究所、國家空間科學(xué)中心、地質(zhì)與地球物理研究所等多家單位的優(yōu)勢資源力量，以國家重大任務(wù)為牽引，為人才培養(yǎng)的體系架構(gòu)做頂層設(shè)計(jì)。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤：中國科學(xué)院大學(xué)論證啟動了星際航行的人才培養(yǎng)專項(xiàng)，主要是面向星際航行的國家需求，來培養(yǎng)卓越的工程師、頂尖的科學(xué)家，為航天強(qiáng)國的建設(shè)奠定人才隊(duì)伍的基礎(chǔ)。這個(gè)人才培養(yǎng)的專項(xiàng)有三大領(lǐng)域，包括星際航行的前沿科學(xué)、技術(shù)及應(yīng)用。

專家介紹，在星際航行人才培養(yǎng)專項(xiàng)的支持下，學(xué)院正在研究課程體系設(shè)置。相對于傳統(tǒng)培養(yǎng)模式，最大的區(qū)別是跨學(xué)科交叉，完全打破學(xué)科之間的壁壘。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤：從選題開始，我們就針對國家重大任務(wù)，要解決國家重大任務(wù)背后的科學(xué)問題、技術(shù)難題。我們要開展交叉課程的設(shè)置，讓課程設(shè)置打破學(xué)科之間的壁壘。針對不同的學(xué)生組建導(dǎo)師團(tuán)，不再是一個(gè)導(dǎo)師帶一個(gè)學(xué)生，我們是一個(gè)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)來培養(yǎng)一個(gè)學(xué)生，把最新的科學(xué)成果、技術(shù)突破的成果反哺到人才培養(yǎng)中。

什么是星際航行？

研究它有何用處？

20世紀(jì)60年代，錢學(xué)森先生在他的《星際航行概論》一書中，以驚人的前瞻性，構(gòu)筑起完整的星際航行理論框架。那么到底什么是星際航行？它的探索目標(biāo)發(fā)生了哪些變化？研究它對我們到底有什么用處呢？

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星際航行是行星際航行和恒星際航行的統(tǒng)稱，也包括對目標(biāo)天體和這一空間范圍的科學(xué)探索。比如，行星際航行就是在太陽系范圍內(nèi)，通過航天器抵達(dá)目標(biāo)天體，并對其開展探索；而恒星際航行則相對遙遠(yuǎn)得多，需要通過航天器飛出太陽系，并探索系外恒星。遺憾的是，目前人類還沒有航天器飛出太陽系，因此人類更多的精力目前放在行星際范圍內(nèi)。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員吳福元：太陽系里這些星體，它的演化有沒有什么規(guī)律？如果有規(guī)律，它受什么控制？這都是我們理解自然的重要問題。第二個(gè)問題，我們也通過這些星際的探索來理解地球的形成演化，因?yàn)槲覀儺吘股钤诘厍蛏希瑢Φ厍虻牧私夤馔ㄟ^地球本身是不夠的。比如地球早期，因?yàn)榈厍蛴谢钴S的運(yùn)動，地球早期痕跡都不能保存，但是相反，比如在其他星體上，它就會保存著太陽系早期的痕跡。通過對它們的研究，就能更好地認(rèn)識地球。

實(shí)現(xiàn)“星際航行自由”

還需解決多方面問題

星際航行包括行星際航行和恒星際航行。人類雖已實(shí)現(xiàn)探月、探火這樣的行星際航行，但是距離走出太陽系、進(jìn)行恒星際航行，仍然面臨諸多技術(shù)上的難題。人類要想實(shí)現(xiàn)真正意義上的“星際航行自由”，需要從哪些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破？

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未來10到20年，能改變星際航行領(lǐng)域的技術(shù)將是“從0到1”的顛覆性技術(shù)，而并非現(xiàn)有技術(shù)的小修小補(bǔ)。從發(fā)展趨勢看，首先要解決先進(jìn)推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的難題。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院院長朱俊強(qiáng)：人要到太空去旅行或者進(jìn)行星際航行，首先得有合適的推進(jìn)工具或者叫運(yùn)載器。現(xiàn)在就需要解決燃料問題，現(xiàn)在的燃料的熱值還偏低，要把運(yùn)載器推到更遠(yuǎn)的空間，它需要攜帶的燃料很多。如果將來燃料的熱值很高，帶少量的燃料就可以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)了。

專家介紹，人類要走向深空，還必須解決長期駐留的問題，也就是在太空或其他星球上，如何實(shí)現(xiàn)食物、水、氧氣的循環(huán)利用。未來需要突破閉環(huán)式生命保障系統(tǒng)等技術(shù)，這是星際航行從探測走向利用的關(guān)鍵。另外，地球上目前的通信和導(dǎo)航系統(tǒng)主要針對近地軌道，難以覆蓋深空。未來還需要突破超遠(yuǎn)距離通信、自主導(dǎo)航定位等技術(shù)，保障在深空中也不會迷失方向。

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院院長朱俊強(qiáng)：還需要跟現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的人工智能相結(jié)合。到了空間要想完成目標(biāo)，都需要一些控制手段。借著人工智能的進(jìn)步，能讓控制更加精準(zhǔn)，能讓獲得的空間信息更加豐富。

星際航行學(xué)院

將新建6個(gè)特色平臺

成立的中國科學(xué)院大學(xué)星際航行學(xué)院將依托懷柔科學(xué)城現(xiàn)有前沿科學(xué)、關(guān)鍵技術(shù)、戰(zhàn)略應(yīng)用3類平臺，新建無人機(jī)智能巡飛模擬平臺、空間科學(xué)衛(wèi)星全流程教學(xué)實(shí)踐平臺、星際航行天地協(xié)同實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新平臺等6個(gè)特色平臺，為學(xué)生提供沉浸式培養(yǎng)環(huán)境。

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探索浩瀚宇宙，建設(shè)航天強(qiáng)國，是中華民族不懈追求的航天夢。錢學(xué)森手稿《星際航行概論》里如同科幻小說的奇思妙想，正在一步步化作觸手可及的現(xiàn)實(shí)。在60多年后的今天，書中“星際航行”四個(gè)字，成為中國科學(xué)院大學(xué)一個(gè)學(xué)院的名字。我們也期待這個(gè)“攻堅(jiān)站”，能夠帶人類邁向更遠(yuǎn)的星辰大海。

來源：中國科學(xué)院大學(xué)

編輯：楠客

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