2020年12月27日23时44分，随着中国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十三号卫星送入预定轨道，中国航天的“超级2020”完美收官。

　　“超级”，是中国航天在2020年新年伊始便定下的基调。在突如其来的新冠肺炎疫情带来得极大挑战下，截至2020年12月27日，起点更高、任务更重的中国航天，年内已完成39次发射。

　　中国航天重大工程相继收官

　　2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统的建成开通，让中国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家，北斗三号系统已成为国际上第一个多功能一体化的全球卫星导航系统。

　　北斗系统建设出发点和落脚点便是应用。全球定位精度优于10米、授时精度优于20纳秒；亚太区域优于5米、授时精度优于10纳秒……与其他卫星导航系统相比，北斗系统除了可提供全球定位导航授时服务外，还可提供全球短报文通信、区域短报文通信、星基增强、国际搜救、精密单点定位、地基增强七种服务，能更好地满足用户的多元化需求。

　　作为国家重大空间基础设施，北斗系统已应用到各行各业，是中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。如今，接过历史接力棒的新时代北斗建设者已经定下新的奋斗目标：计划2035年左右，建成以北斗系统为基础，更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

　　另一项与人们生活息息相关的重大专项工程—“高分”，也圆满收官。2020年12月6日，高分十四号卫星在西昌卫星发射中心成功发射，正式宣告完成高分卫星的专项系统建设。

　　从灾害监测到基础测绘，从环境治理到对地观测，高分数据已在20余个行业、31个省区市得到广泛应用，成为国民经济各领域、各部门的重要数据和技术支撑。

　　中国火箭家族继续壮大

　　发射新一代载人飞船试验船、火星探测器和嫦娥五号探测器。2020年，长征五号系列运载火箭共承担了3次发射任务。

　　说起“长征五号“，2019年底的复飞是一个绕不开的关键节点。

　　2019年12月27日20时45分，长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，2000多秒后将实践二十号卫星送入预定轨道，发射飞行试验取得圆满成功。这是2017年长征五号遥二运载火箭在执行试验飞行任务失败后，时隔两年的复飞。这次任务的成功使得后续长征五号乙型运载火箭、火星探测、探月计划得到保障。

　　2020年7月23日，长征五号遥四火箭托举“天问一号”加速到超过11.2千米/秒的第二宇宙速度，之后完成分离，直接将探测器送入地火转移轨道，奔向火星。此次发射是长征五号第一次达到并超过第二宇宙速度，飞出了中国运载火箭的最快速度。

　　2020年5月5日，为中国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在文昌航天发射场首飞成功，正式拉开中国载人航天工程“第三步”任务的序幕，标志着中国空间站阶段飞行任务首战告捷。在两个半月的时间内完成两次发射任务，也意味着长征五号火箭向“高密度”发射迈出了坚实的一步。

　　为充分发挥长征五号B运载火箭首飞任务的综合效益，火箭在文昌发射场与先期抵达的空间站核心舱初样产品等共同参加了发射场合练。此次飞行搭载了新一代载人飞船试验船、柔性充气式货物返回舱试验舱，以及10余项实验载荷。5月8日，载人飞船试验船返回舱成功着陆在东风着陆场预定区域，新飞船试验船飞行试验任务取得圆满成功。首飞任务的成功，也标志着中国空间站建设进入了实质阶段。

　　2020年12月22日，长征八号运载火箭完成“首秀”，以“一箭五星”的方式将5颗有效载荷送入512公里高度的太阳同步轨道（SSO）。作为“长征系列”的新成员，长征八号将成为中国中低轨卫星发射市场主力火箭，为中国后续卫星组网工程建设提供有力支撑。

　　长征八号从型号开始论证到首飞火箭具备出厂条件，仅用时两年多。“长征八号可以在相对较短的时间内研制成功，是因为研制队伍从技术上充分吸收了在役和新一代运载火箭研制成果。”总设计师宋征宇说，很多技术都是首次应用，为可重复使用火箭研制、智慧化发展打下了基础。

　　中国的“太空旅途”更为遥远

　　7个月，最远4亿公里。这是中国首次火星探测任务“天问一号”探测器踏上的旅程。

　　人类对于火星的探索，从20世纪60年代就已经开始。“为了人类社会的可持续发展，火星可否改造成为适宜人类居住的绿色星球？”对于火星探测的意义，中国科学院院士欧阳自远曾表示，只有一些重大科学问题被一一解答，我们才能清晰地思考地球和人类自身的未来。

　　2010年8月，8位院士联名向国家建议，开展月球以远深空探测的综合论证，国防科工局立即组织专家组开展了发展规划和实施方案论证，航天科技集团五院的院士、专家团队积极参与论证工作，对实施方案进行了三轮迭代和深化，最终于2016年1月正式立项实施。

　　2020年7月23日，“天问一号”火星探测器在文昌航天发射场升空，迈出了中国行星探测第一步，也拉开了向更遥远的深空探测的序幕。截至12月14日21时，“天问一号”探测器距离地球已超过1亿公里，飞行状态良好，2021年可开始降落工作。中国有望通过一次任务完成“绕、着、巡”三项目标，即对整个火星进行全球观测、成功着陆火星，以及火星车进行巡视勘测。

　　“嫦娥”的“回家”之路

　　2020年12月17日凌晨1时59分，探月工程“嫦娥五号”返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，带回1731克月球样品，中国成为第三个实现月球采样返回的国家。在此次之前，人类已经有40多年没有从月面采集月壤和月岩。

　　嫦娥五号在月球着陆点位于月球正面最大的月海—风暴洋西北角吕姆克山脉附近。据观测，这里的小天体撞击坑比较少，在地质年代上可能更年轻。嫦娥五号带回家的这捧“土”，或将刷新人类对月球火山活动和演化历史的认识。

　　作为中国探月工程“绕、落、回”三步走规划的收官之作，这是探月工程的第六次任务，也是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。嫦娥五号探测器不仅要成功落月，还要实现月面采样、月面上升、月球轨道交会对接、再入返回地球等多个首创性的任务环节，整个过程分为11个阶段，每段都不能出差错。

　　先后完成发射、落月、采样封装等环节，嫦娥五号就准备启程返回。如何实现月面起飞、在月球轨道上进行无人交会对接、半弹道跳跃式再入返回……多项技术备受关注。

　　在月面起飞，要攻克月球表面复杂环境、地月环境差异、发动机羽流导流空间受限等难题。要求起飞时上升器自主定位、定姿的准确无误。接着，上升器飞到月球轨道上，与在环月等待的轨返组合体交会对接，把采集到的月壤转移到返回器。实现38万公里外月球轨道无人交会对接，这是人类航天史上的第一次。

　　在月球轨道上，怎样让重量400公斤左右的上升器与2.3吨左右的轨返组合体顺利对接？中国航天科技集团的专家介绍，当轨返组合体追上上升器并以相同速度飞行时，组合体“伸手”牵过上升器拉紧，实现对接。在这个过程中，需要组合体具有极高的控制精度。组合体和上升器对接完成后，还要将上升器上装有月壤的样品容器转移到返回器，并固定在样品舱。

　　在中国历次探月任务中，航天器从月球轨道上回到地球是首次。科研人员根据中国航天器实际情况，决定借助地球大气层这个天然屏障，通过空气摩擦产生的阻力实现减速，提出了“太空打水漂”的方案—当嫦娥五号轨返组合体由月球向地球呼啸而来，在接近地球大约5000公里高度时释放返回器，返回器先高速进入大气层进行初次减速，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度扎入大气层再次减速，从而返回地面。最后在降至距地面约10公里高度时，返回器打开降落伞完成最后减速并保持姿态稳定，随后在预定区域平稳着陆。这就是半弹道跳跃式再入返回的过程。