——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

　　1949年，伴隨著新中國的誕生，中國科學院成立。作為國家在科學技術方面的最高學術機構和全國自然科學與高新技術的綜合研究與發(fā)展中心，建院以來，中國科學院時刻牢記使命，與科學共進，與祖國同行，以國家富強、人民幸福為己任，人才輩出，碩果累累，為我國科技進步、經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻。更多簡介 +

　　中國科學院院級科技專項體系包括戰(zhàn)略性先導科技專項、重點部署科研專項、科技人才專項、科技合作專項、科技平臺專項5類一級專項，實行分類定位、分級管理。

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　　中國科學技術大學（簡稱“中國科大”）于1958年由中國科學院創(chuàng)建于北京，1970年學校遷至安徽省合肥市。中國科大堅持“全院辦校、所系結合”的辦學方針，是一所以前沿科學和高新技術為主、兼有特色管理與人文學科的研究型大學。

　　中國科學院大學（簡稱“國科大”）始建于1978年，其前身為中國科學院研究生院，2012年經(jīng)教育部批準更名為中國科學院大學。國科大實行“科教融合”的辦學方針，與中國科學院直屬研究機構（包括所、院、臺、中心等），在管理體制、師資隊伍、培養(yǎng)體系、科研工作等方面高度融合，是一所以研究生教育為主的獨具特色的高等學校。

　　上海科技大學（簡稱“上科大”），由上海市人民政府與中國科學院共同舉辦、共同建設，由上海市人民政府主管，2013年經(jīng)教育部正式批準。上科大致力于服務國家經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，努力建設一所小規(guī)模、高水平、國際化的研究型、創(chuàng)新型大學。

　　在臨近空間之上、傳統(tǒng)低軌空間以下，隱藏著一片尚未被充分開發(fā)的新域空間——超低軌空間。

　　這里離地表更近，衛(wèi)星部署成本更低，對地觀測看得更清，對地通信時延更短，孕育著商業(yè)航天發(fā)展的新突破。這片機遇之地同樣險象叢生：衛(wèi)星要時刻與稀薄大氣“搏斗”，像在激流中劃船般維持軌道；而原子氧的腐蝕如隱形利刃，威脅著衛(wèi)星的在軌運行安全。

　　如何形成超低軌空間長時飛行與機動能力？怎樣構建超低軌新域空間利用生態(tài)？在近日舉行的香山科學會議第782次學術討論會上，專家學者圍繞相關問題進行深入研討，呼吁及早突破超低軌空間的認知邊界、飛行制約和應用瓶頸。

　　中國科學院力學研究所研究員黃河激展示的一張論文統(tǒng)計圖顯示，過去25年，全球關于超低軌空間的學術論文數(shù)量激增，尤其是2020年以來幾乎呈直線上升趨勢。

　　超低軌空間上承低、中、高軌空間，下接臨近空間和地表，具有特殊空間位置與獨特物理特性?！俺蛙壙臻g不僅是物質與信息進出空天的必經(jīng)區(qū)，還是近地空間環(huán)境圈層耦合研究最后的缺失區(qū)，更是空天前瞻布局的關鍵區(qū)?！秉S河激說。

　　黃河激進一步補充，超低軌空間離地表更近，易于將對地觀測精度提升至紅外亞米級、合成孔徑雷達厘米級，即使在夜間或霧天也能“看得清”。此外，利用超低軌空間，還能縮短信息傳輸時延，提升天地信息傳輸能力，有望實現(xiàn)6G手機直連，將通信延遲降低至20毫秒以下。

　　安全、可靠、快速、低成本進出空間，是大規(guī)模開發(fā)利用太空資源的前提。多位與會專家認為，超低軌空間具備發(fā)射與投送速度快、空間輻照低、碎片數(shù)量少等優(yōu)勢，可有效降低衛(wèi)星研發(fā)和發(fā)射成本，提升信息獲取和傳輸效率，適用于衛(wèi)星批量化生產(chǎn)和高密度發(fā)射。

　　“如何參加九游娛樂的社區(qū)活動？”

　　超低軌空間的軌位優(yōu)勢，正在激發(fā)學術界和產(chǎn)業(yè)界的無窮想象。然而，要實現(xiàn)從夢想到現(xiàn)實的跨越，絕非易事。

　　大氣阻力導致衛(wèi)星每日數(shù)十米至百米量級的軌道衰減，原子氧效應引發(fā)材料表面氧化剝蝕……“空天荒漠”，黃河激如是形容超低軌空間的復雜環(huán)境。他認為，對該空間的開發(fā)，需要攻克“留不住、認不清、用不好”三大核心難題。

　　一是飛行“留不住”。黃河激分析，高度100公里至350公里的超低軌空間大氣密度跨度達5個數(shù)量級，不同高度區(qū)間維持飛行的技術路徑有顯著差異。350公里至250公里高度區(qū)間，大氣密度相差一個數(shù)量級，基于相對成熟的動力形式，通過適應性改進可滿足飛行需求；250公里至170公里高度區(qū)間，大氣密度進一步提升約10倍，需依賴系統(tǒng)性、顛覆性技術協(xié)同創(chuàng)新，在性能平衡與系統(tǒng)優(yōu)化中尋求突破；170公里至100公里高度區(qū)間的大氣密度變化超過3個數(shù)量級，當前尚缺乏可行的長時飛行手段。構建超低軌空間長時飛行與機動能力，是當前研究與實踐的核心。

　　二是環(huán)境“認不清”。中國科學技術大學教授雷久侯說，超低軌空間是大氣與外層空間相互作用最為強烈的區(qū)域之一。由于軌道衰減速度極快，傳統(tǒng)衛(wèi)星難以長期穩(wěn)定運行，因此這一區(qū)域的直接探測數(shù)據(jù)極為缺乏，相關研究嚴重滯后。隨著多國開始積極部署新一代低軌衛(wèi)星，配備小型化、高性能的科學載荷，有望突破現(xiàn)有探測極限，實現(xiàn)長期、多點、同步的超低軌空間環(huán)境觀測。

　　三是應用“用不好”。中國科學院力學研究所副研究員耿金越說，在利用軌位優(yōu)勢方面，目前還存在單星能力受限、過頂時間短、飛行平臺能力不匹配等問題。他認為，通過建立低成本規(guī)?；植际匠蛙夛w行器體系，運用在軌智能處理、星間通信等技術，有助于系統(tǒng)解決單星應用能力受限等問題。

　　2009年，歐洲地球重力場和海洋環(huán)流探測衛(wèi)星發(fā)射，實現(xiàn)在超低軌空間內的軌道保持。2017年，日本發(fā)射超低軌道技術試驗衛(wèi)星，在驗證超低軌高度保持技術的同時，展開對地觀測、空間環(huán)境探測和材料性能研究等一系列活動。

　　2022年以來，美國更是密集啟動“通靈”“神匠”“水獺”等系列計劃，并扶持一批以超低軌空間探索為目標的商業(yè)航天公司，尋求突破新型空天推進技術，以實現(xiàn)超低軌空間低成本長時飛行。

　　“如何參加九游娛樂的社區(qū)活動？”

　　中國的步伐也在加快。力星一號、天行一號、試驗二十五號、乾坤一號、楚天一號……這一個個衛(wèi)星，是中國探索超低軌空間的注腳。其中，力星一號由中國科學院力學研究所聯(lián)合中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院于2016年發(fā)射。中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員吳會英介紹，力星一號探索了超低軌領域飛行的可行性，該衛(wèi)星在150公里以下飛行了3天，并創(chuàng)造了109公里的最低衛(wèi)星飛行軌道世界紀錄。

　　為搶占超低軌新域空間前沿技術制高點，黃河激建議，從國家層面加強頂層設計，構建清晰的發(fā)展藍圖與實施路徑，為我國超低軌空間的科學探索和工程實踐提供頂層牽引，實現(xiàn)系統(tǒng)化布局與資源優(yōu)化配置。

　　在加大核心技術攻關方面，耿金越分析，飛行“留得住”是體系化應用的共性技術底座。這要求研究人員從技術層面突破高阻耗散下的能量補充，采用現(xiàn)有推進技術實現(xiàn)超低軌快速搶占，提升超低軌電推進技術環(huán)境耐受力，發(fā)展吸氣式電推進技術以突破飛行極限。

　　超低軌空間產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建，離不開多元創(chuàng)新主體的積極參與。國務院發(fā)展研究中心國際技術經(jīng)濟研究所研究員滕飛說，美國太空探索技術公司（SpaceX）歷次融資間隔平均不超兩年，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司層出不窮，投融資熱情高漲。撬動社會資本和金融市場力量，是推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵。

　　“以超低軌空間認知及利用為抓手，有望推動前沿科學和顛覆性技術的綜合交叉與深度融合，助力航天科技、航天工程與航天生態(tài)的系統(tǒng)性重構與協(xié)同演進?！秉S河激說。

　　超低軌空間飛行器藝術構想圖。 AI制圖在臨近空間之上、傳統(tǒng)低軌空間以下，隱藏著一片尚未被充分開發(fā)的新域空間——超低軌空間。這里離地表更近，衛(wèi)星部署成本更低，對地觀測看得更清，對地通信時延更短，孕育著商業(yè)航天發(fā)展的新突破。這片機遇之地同樣險象叢生：衛(wèi)星要時刻與稀薄大氣“搏斗”，像在激流中劃船般維持軌道；而原子氧的腐蝕如隱形利刃，威脅著衛(wèi)星的在軌運行安全。如何形成超低軌空間長時飛行與機動能力？怎樣構建超低軌新域空間利用生態(tài)？在近日舉行的香山科學會議第782次學術討論會上，專家學者圍繞相關問題進行深入研討，呼吁及早突破超低軌空間的認知邊界、飛行制約和應用瓶頸。進出空天的必經(jīng)區(qū)超低軌空間研究正在熱起來。中國科學院力學研究所研究員黃河激展示的一張論文統(tǒng)計圖顯示，過去25年，全球關于超低軌空間的學術論文數(shù)量激增，尤其是2020年以來幾乎呈直線上升趨勢。超低軌空間上承低、中、高軌空間，下接臨近空間和地表，具有特殊空間位置與獨特物理特性。“超低軌空間不僅是物質與信息進出空天的必經(jīng)區(qū)，還是近地空間環(huán)境圈層耦合研究最后的缺失區(qū)，更是空天前瞻布局的關鍵區(qū)?！秉S河激說。黃河激進一步補充，超低軌空間離地表更近，易于將對地觀測精度提升至紅外亞米級、合成孔徑雷達厘米級，即使在夜間或霧天也能“看得清”。此外，利用超低軌空間，還能縮短信息傳輸時延，提升天地信息傳輸能力，有望實現(xiàn)6G手機直連，將通信延遲降低至20毫秒以下。安全、可靠、快速、低成本進出空間，是大規(guī)模開發(fā)利用太空資源的前提。多位與會專家認為，超低軌空間具備發(fā)射與投送速度快、空間輻照低、碎片數(shù)量少等優(yōu)勢，可有效降低衛(wèi)星研發(fā)和發(fā)射成本，提升信息獲取和傳輸效率，適用于衛(wèi)星批量化生產(chǎn)和高密度發(fā)射。攻關三大核心難題超低軌空間的軌位優(yōu)勢，正在激發(fā)學術界和產(chǎn)業(yè)界的無窮想象。然而，要實現(xiàn)從夢想到現(xiàn)實的跨越，絕非易事。大氣阻力導致衛(wèi)星每日數(shù)十米至百米量級的軌道衰減，原子氧效應引發(fā)材料表面氧化剝蝕……“空天荒漠”，黃河激如是形容超低軌空間的復雜環(huán)境。他認為，對該空間的開發(fā)，需要攻克“留不住、認不清、用不好”三大核心難題。一是飛行“留不住”。黃河激分析，高度100公里至350公里的超低軌空間大氣密度跨度達5個數(shù)量級，不同高度區(qū)間維持飛行的技術路徑有顯著差異。350公里至250公里高度區(qū)間，大氣密度相差一個數(shù)量級，基于相對成熟的動力形式，通過適應性改進可滿足飛行需求；250公里至170公里高度區(qū)間，大氣密度進一步提升約10倍，需依賴系統(tǒng)性、顛覆性技術協(xié)同創(chuàng)新，在性能平衡與系統(tǒng)優(yōu)化中尋求突破；170公里至100公里高度區(qū)間的大氣密度變化超過3個數(shù)量級，當前尚缺乏可行的長時飛行手段。構建超低軌空間長時飛行與機動能力，是當前研究與實踐的核心。二是環(huán)境“認不清”。中國科學技術大學教授雷久侯說，超低軌空間是大氣與外層空間相互作用最為強烈的區(qū)域之一。由于軌道衰減速度極快，傳統(tǒng)衛(wèi)星難以長期穩(wěn)定運行，因此這一區(qū)域的直接探測數(shù)據(jù)極為缺乏，相關研究嚴重滯后。隨著多國開始積極部署新一代低軌衛(wèi)星，配備小型化、高性能的科學載荷，有望突破現(xiàn)有探測極限，實現(xiàn)長期、多點、同步的超低軌空間環(huán)境觀測。三是應用“用不好”。中國科學院力學研究所副研究員耿金越說，在利用軌位優(yōu)勢方面，目前還存在單星能力受限、過頂時間短、飛行平臺能力不匹配等問題。他認為，通過建立低成本規(guī)?；植际匠蛙夛w行器體系，運用在軌智能處理、星間通信等技術，有助于系統(tǒng)解決單星應用能力受限等問題。推動資源優(yōu)化配置為實現(xiàn)對超低軌空間的系統(tǒng)認知與全面利用，一些國家和地區(qū)已開始行動。2009年，歐洲地球重力場和海洋環(huán)流探測衛(wèi)星發(fā)射，實現(xiàn)在超低軌空間內的軌道保持。2017年，日本發(fā)射超低軌道技術試驗衛(wèi)星，在驗證超低軌高度保持技術的同時，展開對地觀測、空間環(huán)境探測和材料性能研究等一系列活動。2022年以來，美國更是密集啟動“通靈”“神匠”“水獺”等系列計劃，并扶持一批以超低軌空間探索為目標的商業(yè)航天公司，尋求突破新型空天推進技術，以實現(xiàn)超低軌空間低成本長時飛行。中國的步伐也在加快。力星一號、天行一號、試驗二十五號、乾坤一號、楚天一號……這一個個衛(wèi)星，是中國探索超低軌空間的注腳。其中，力星一號由中國科學院力學研究所聯(lián)合中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院于2016年發(fā)射。中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員吳會英介紹，力星一號探索了超低軌領域飛行的可行性，該衛(wèi)星在150公里以下飛行了3天，并創(chuàng)造了109公里的最低衛(wèi)星飛行軌道世界紀錄。超低軌空間的探索之路，依然任重道遠。為搶占超低軌新域空間前沿技術制高點，黃河激建議，從國家層面加強頂層設計，構建清晰的發(fā)展藍圖與實施路徑，為我國超低軌空間的科學探索和工程實踐提供頂層牽引，實現(xiàn)系統(tǒng)化布局與資源優(yōu)化配置。在加大核心技術攻關方面，耿金越分析，飛行“留得住”是體系化應用的共性技術底座。這要求研究人員從技術層面突破高阻耗散下的能量補充，采用現(xiàn)有推進技術實現(xiàn)超低軌快速搶占，提升超低軌電推進技術環(huán)境耐受力，發(fā)展吸氣式電推進技術以突破飛行極限。超低軌空間產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建，離不開多元創(chuàng)新主體的積極參與。國務院發(fā)展研究中心國際技術經(jīng)濟研究所研究員滕飛說，美國太空探索技術公司（SpaceX）歷次融資間隔平均不超兩年，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司層出不窮，投融資熱情高漲。撬動社會資本和金融市場力量，是推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵?！耙猿蛙壙臻g認知及利用為抓手，有望推動前沿科學和顛覆性技術的綜合交叉與深度融合，助力航天科技、航天工程與航天生態(tài)的系統(tǒng)性重構與協(xié)同演進?！秉S河激說。（原載于《科技日報》?2025-05-22?第06版）