奧運會運用了哪些先進的信息技術（（精選）中國二十個航天尖端核心技術突破）

　　一、嫦娥探月工程的“繞、落、回”核心技術

　　

　　嫦娥五號曾完美完成中國航天史上最復雜任務。早在2004年，嫦娥探月工程正式啟動，計劃通過“繞、落、回”三步走發展戰略全方位研究月球。目前已有嫦娥一號、二號、三號、四號、鵲橋號、五號T1試驗器等完成任務，完整突破了環繞和著陸兩大月球探索使命，實現了人類首次軟著陸月球背后和巡視的壯舉。2020年11月24日嫦娥五號發射成功，挑戰月球采樣返回，時隔44年（1976年蘇聯月球24號），它將為人類再次帶回月球樣品。

　　嫦娥五號探測器組合體總重達8.2噸，采用軌道器/返回器/著陸器/上升器聯合的方式探測月球，是人類無人探月史上最復雜最重的探測器。2020年12月17日，嫦娥五號成功返回，最終收獲了1731克樣本，超過了蘇聯三次無人采樣任務采樣總重量（301克）。在經歷了11個重大階段和關鍵步驟后，中國終于告別了僅有美國阿波羅登月計劃贈送的1克月球樣本的歷史，并全面掌握了無人地月往返系列技術。

　　嫦娥五號實現了中國航天五大首次技術突破：1.地外天體自動采樣封裝；2.地外天體起飛并精準入軌；3.月球軌道無人交會對接；4.攜帶月球樣本高速（近11.2千米/秒的第二宇宙速度）返回地球；5.建立中國月球樣品的存儲、分析和研究系統。

　　二、北斗系統全球覆蓋、全天候、全天時的高精度定位與授時技術

　　

　　中國的北斗系統已全面建成。2020年6月23日，北斗衛星導航系統第55顆衛星搭乘長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心成功升空。北斗系統，歷時26年研發，經歷了三代系統、共計發射了59顆衛星，終于完成全部組網星座發射任務，意味著中國的北斗系統已正式建成！意味著衛星導航系統能無限量為用戶提供全球覆蓋、全天候、全天時的高精度定位與授時服務。

　　北斗系統采用三種軌道，重點服務亞太地區。整個北斗建設過程分成了三步走策略，對應北斗一號、二號和三號系統。其中，一號主要為試驗系統；二號為區域服務系統；三號為最終定型的全球服務并帶有區域增強的系統。

　　北斗三號系統的30顆衛星包括3顆為GEO（靜止地球同步軌道）衛星，3顆為IGSO（傾斜地球同步軌道）衛星，24顆為MEO（中遠地球軌道）衛星，是人類現有導航衛星系統中最獨特創新的設計，能通過高軌衛星導航和短報文功能重點為亞太地區提供更高質量的服務。

　　三、天問1號是人類探索火星60年歷史上復雜度最高的一次

　　

　　火星不僅是人類研究行星科學和太陽系演化史的核心參照，也是人類未來走向深空的突破目標。中國航天正式啟動了行星探測計劃——“天問”。執行第一站任務的就是去往火星的天問一號。2020年7月23日，天問一號搭乘長征五號遙四火箭，從文昌航天發射場成功升空，開啟前往火星數億千米的旅程。

　　天問一號這次任務中挑戰在火星“繞”（環繞）、“著”（降落軟著陸）、“巡”（移動巡視）三大工程目標。組合體攜帶13項科學儀器，計劃對火星進行全方位研究，是近幾十年來人類火星探測技術復雜度之最，將打破人類探測火星新紀錄。

　　2021年11月8日，"天問一號"環繞器成功實施第五次近火制動，準確進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測。 截至2022年2月4日，天問一號在軌運行561天，天問一號從火星祝賀北京冬奧會盛大開幕。

　　天問1號火星探測器由1.3噸的著陸與巡視器總重以及1.2噸的環繞器組成，加上2.5噸的推進劑，所以天問1號探測器總重達到了5噸，最重要的是，有重240千克的巡視器（火星車），這要求著陸器在著陸過程中一定要小心再小心，對著陸過程要求非常嚴格，這是當初的海盜1號在著陸過程中沒有經歷過的，兩者在技術上也是無法比較的，超高難度的繞落巡一步到位，天問1號的任務是人類探索火星60年歷史上復雜度最高的一次。

　　四、全天時、全天候和全球范圍的高分辨率對地觀測系統。

　　

　　地球原本僅有一顆天然衛星，進入航天時代后，人類發射了上萬顆人造衛星，并通過這些衛星來了解地球的方方面面。高分辨率對地觀測系統，是我國中長期科學和技術發展規劃綱要提出的重大專項之一，主要依靠衛星系統實現全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力。

　　2020年12月6日，中國發射高分十四號衛星，從2013年4月26日發射高分一號至今，中國在7年內發射了十四個系列、二十余顆衛星組成高分衛星網絡，它們分別分布在地球靜止軌道和太陽同步軌道。歷時七年的高分衛星專項系統建設成功收官，幾乎覆蓋了航天領域所有對地觀測方式，為我國長期穩定地獲得高分辨率全球遙感信息提供重要保障，戰略意義明顯。

　　五、“胖五火箭”成為是中國最強大的重型任務運載火箭

　　

　　長征五號是中國最強大的重型任務運載火箭。它將長征火箭家族近地軌道運力上限從8噸級提到25噸以上，能將東方紅五號平臺這類大型載荷發射到高軌，能執行大型月球探測和火星探測任務等，是一個通用化、系列化、組合化的大型運載火箭平臺。

　　長征五號要專門定制一個型號，負責實施近地軌道20-25噸級重載任務，這就是長征五號B運載火箭。相較于長征五號，它采取一級半的“矮胖緊實”布局，采用更大的整流罩，重點服務于天宮空間站核心艙和實驗艙。2020年5月5日，長征五號B運載火箭在文昌航天發射場成功首飛，為2021年全面開啟天宮空間站建設創造了條件。

　　六、神舟飛船是世界最先進的新一代載人飛船

　　神舟飛船是載人航天工程的功勛飛船，采用三艙式（推進艙、軌道艙和返回艙）構型。中國航天人通過11次任務成功掌握了載人航天的各項核心技術。2020年5月5日，新載人飛船試驗船隨著長征五號B火箭成功首飛。它采用最新的兩艙式（推進艙、返回艙）布局，效率更高，技術更先進，容量更大、最多能搭載7名航天員、擁有較強載貨能力，在太空中使用壽命更長。

　　通過模塊化和通用化設計，它可以通過更換隔熱模塊實現多次低成本重復使用。群傘氣囊緩沖設計，也使得回收過程舒適性和安全性大幅提升。為適應不同任務需求，新載人飛船試驗船設計了大、小兩個版本。

　　飛船整體隔熱能力大幅提升，足以適應包括載人登月在內的載人深空探測計劃。這些優勢遠遠超過了神舟飛船的核心指標，也使得新載人飛船成為目前世界最先進的新一代載人飛船之一。

　　七、長征八號火箭創搭載發射22顆衛星最高記錄

　　

　　2020年12月成功首飛的長征八號是我國新一代主力中型運載火箭，填補了我國太陽同步軌道運載能力3至4.5噸的空白，可以承擔80%以上的中低軌發射任務。長八遙二火箭此次發射，是型號不帶助推器的新構型首飛。　長征八號遙二火箭是一發“共享火箭”，其搭載發射的22顆衛星，分別來自7家研制單位。

　　2020年12 月 22 日，長征八號在文昌航天發射場成功首飛。它主要依托長征七號和長征三號甲系列火箭技術，取長補短，采用模塊化設計理念，使用更加環保高效的液氧液氫和液氧煤油推進劑組合，定位于中型載荷發射。在運力方面，重點針對這兩種軌道實現不低于4.5噸的發射能力。長征八號將在未來逐漸驗證火箭可回收技術，并通過高可靠性、通用化、準備周期短、發射頻率高等設計，集中于高性價比的商業載荷發射任務，是長征火箭家族圖譜的重要支撐力量。

　　八、長征十一號火箭綜合性能指標達到國際先進水平

　　長征十一號火箭突破了多項關鍵技術，運載能力和適應能力強，火箭規模和起飛推力大，測試發射快速，操作使用簡便，一體化、集成化、智能化程度高，綜合性能指標達到國際先進水平，可與全球主流固體運載火箭相媲美，對于完善中國航天運輸系統體系，提升快速進入空間能力具有重要意義。長征十一號運載火箭的首飛成功是中國首次實現固體運載火箭一箭多星發射，意味著未來中國能在24小時內實現衛星快速發射。長征十一號是繼“快舟一號”固體運載火箭發射成功后中國又一種成功發射衛星的固體運載火箭。長征十一號運載火箭的發射成功，標志著中國在固體運載火箭領域關鍵技術上取得重大突破，對于完善中國運載火箭型譜、提升進入空間能力，具有重要意義。

　　長征十一號火箭可滿足不同任務載荷、不同軌道的多樣化發射需求，有力地促進了中國小衛星的規?；l展與應用。

　　它的絕活在于能以很低成本執行小型載荷的一箭多星任務，并能夠適用于各種陸地固定發射場、移動發射場和海上發射場等環境。2020年，長征十一號在酒泉、西昌、黃海（移動平臺）均進行了發射，其中依托海上平臺為第二次發射，實現了一箭九星的壯舉。之前長征十一號火箭共計發射十一次，成功了十一次！

　　九、嫦娥探月工程持續突破探月記錄

　　

　　嫦娥系列月球任務，不僅以非常浪漫的“嫦娥”（軌道器和著陸器）、“玉兔”（巡視器）、“鵲橋”（嫦娥四號中繼星）和“廣寒宮”（嫦娥三號著陸地）等大家耳熟能詳的名字而著名，還以它們不斷實現的新紀錄而廣受國際科研界關注。

　　嫦娥三號在2013年著陸月球，至今保持一定程度的工作狀態。2019年初，嫦娥四號和玉兔二號著陸月球背面，一直正常工作至今，完成了超過25個月球日夜（月球的一天約為地球上的28天）的工作。不僅如此，她們是人類唯一著陸月球背后的著陸器和巡視器。玉兔二號行駛距離超過600米，服務于它們的中繼衛星——鵲橋號也一直保持良好的工作狀態。

　　嫦娥探月工程取得了人類航天眾多新紀錄，而這些記錄每天都在更新。2022年2月15日，中國首次地外天體采樣返回的嫦娥五號任務再出新成果：中國科學家基于嫦娥五號采自月球的樣品，研究建立起新的更精確的月球年代函數模型，將為月球和行星科學研究提供更精確的時間標尺。嫦娥五號任務是“探月工程”的第六次任務，也是中國航天迄今為止最復雜、難度最大的任務之一。其有著非常重要的意義——實現中國開展航天活動以來的四個“首次”：首次在月球表面自動采樣；首次從月面起飛；首次在38萬公里外的月球軌道上進行無人交會對接；首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

　　十、谷神星一號商業火箭中國商業航天又一次重大突破

　　中國的谷神星一號商業火箭轉運發射車具備較好的環境溫度控制、機動轉場運輸、快速起豎發射等功能，可進一步降低對發射區射前保障要求，將發射準備時間由 4 小時大幅壓縮至 1 小時。谷神星一號運載火箭是星河動力航天自主研制的四級輕型商業運載火箭，一、二、三級采用固體動力，四級采用軌控和姿控一體化液體動力?；鸺睆?1.4 米，全長約 20 米，起飛重量約 33 噸，500 公里太陽同步軌道最大運力 300 公斤。

　　星河動力實施的首次發射任務，是中國民營商業火箭首次進入500km太陽同步軌道，是中國商業航天的又一次重大突破。除本次發射的谷神星一號運載火箭外，星河動力瞄準填補國內空白，自主研制的更大規模的中型重復使用液氧/煤油運載火箭“智神星一號”將于年內完成40噸級主發動機的全系統地面熱試車，從而進一步加快構建“固液組合、高低搭配、遠近銜接”的運載火箭商業型譜。

　　2022年，星河動力航天計劃完成5次商業發射任務交付，為衛星客戶提供高可靠、定制化的發射服務，同時進一步加快中大型可重復使用運載火箭“智神星一號”的研制進程。

　　十一、中國大型航天器回收主要技術指標達到國際先進水平

　　

　　中國之前曾經回收過3.5噸的神舟飛船載人艙。比如航天五院508所驗證關鍵技術，可將我國航天器回收重量推至7噸以上。這與508所成功研制出大型群傘系統和大載重著陸緩沖系統密不可分。該所采用直升機外掛投放7噸級模型的方式，成功進行我國首次大型群傘系統及大載重著陸緩沖系統空投試驗。值得一提的是，中國多項大型航天器回收領域主要技術指標達到國際先進水平。

　　回收航天器，再入返回時的初級減速主要靠減速傘。有別于神舟飛船的單傘系統，全新研制的減速傘是群傘系統，由2頂減速傘、3頂主傘組成。減速傘的承載能力、傘型設計大幅優化；主傘則保證了各傘之間充氣的一致同步。該群傘系統多級收口與展開，有效降低了開傘載荷。著陸回收階段，大載重航天器無損著陸回收對著陸緩沖系統要求甚高。值得一提的是，中國的508所科研團隊攻克了多氣囊組合緩沖動力學建模與仿真等多項關鍵技術；著陸緩沖過程時間極短，又研制了高靈敏度著陸敏感器，解決了快速響應著陸緩沖控制問題。最終保證系統可靠工作，返回艙著陸穩定。

　　十二、天上有“宮闕”意味著中國正式進入空間站時代

　　2021年4月29日，中國空間站天和核心艙成功發射升空。隨后，它先后與天舟二號和三號貨運飛船、神舟十二號和十三號載人飛船對接，共計6名航天員先后入駐，標志著中國航天正式進入空間站時代。按照預定計劃，天宮空間站還會在2022年迎來兩個實驗艙和數次天舟/神舟對接任務，從而完成全部建設。

　　2021年6月17日，神舟十二號載人航天飛船成功發射，并與天和核心艙成功完成對接。意味著中國的載人航天項目正式邁入三步走的最后階段“實現太空長期駐守”。更重要的是，中國的載人航天飛船也終于脫離試驗階段，開始實現太空往返常態化。中國正式進入太空站時代！值得一提的是，20年前，美國拒絕中國參與國際空間站；20年后，中國建成了自己的空間站。

　　中國作為天宮的主人，中國可以接納十幾個國家的合作申請。天宮空間站，不僅工程意義顯著，對于提升我國整體科學技術水平有著重要意義。

　　值得一提的是，中國天宮空間站的航天員們已經實現了四次高難度的出艙行走，每次持續時間6-8小時，遠長于2008年神舟七號實現的20分鐘出艙行走突破。且王亞平也邁出了中國女性進入太空的“第一步”。

　　十三、中國科學家在磁性芯片高精度檢測領域取得新突破

　　磁性芯片生產過程中的磁性薄膜檢測這一關鍵技術，屬于中國長期被發達國家“卡脖子”的技術。磁性芯片生產過程中，需將納米磁性薄膜均勻鋪在晶圓（制作硅半導體集成電路所用的襯底）上，因此，檢測薄膜的平整度尤為關鍵。

　　中國航集成電路學院科研人員利用其研發的晶圓級磁光克爾測試儀，通過微小的磁性針尖在在5個原子層厚的納米磁性薄膜上寫下“100年，中國‘芯'”，慶祝中國共產黨建黨100年。北航集成電路學院科研團隊研發的晶圓級磁光克爾測試儀，對比國外同類設備，這臺儀器在測試精度和速度等方面進行了技術革新，實現了自主創新突破。

　　十四、中國初步掌握火箭長筒段研制核心技術

　　

　　2021年2月，中國首個3.35米直徑火箭長筒段貯箱在八院800所問世，經過各項檢測和強度試驗考核合格，基本具備工程應用條件。該貯箱采用了5米級長筒段，首次實現了國內近2米級筒段向5米級筒段的重大跨越，標志著中國已初步掌握長筒段研制核心技術，火箭在高質量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。

　　值得一提的是，長筒段將現有多個筒段整合為一，有效提高了火箭結構的可靠性。尤為重要的是，生產效率可提高30%以上，研制成本可降低20%以上。

　　十五、祝融號火星車成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部

　　2021年5月15日，在經歷了296天的太空之旅后，天問一號火星探測器所攜帶的祝融號火星車及其著陸組合體，成功地降落在火星北半球的烏托邦平原南部，實現了中國航天史無前例的重大突破：天問一號，成為中國首顆人造火星衛星；祝融號，成為中國首個火星巡視器（火星車）。

　　祝融，源于中國古老神話中“火神”的名稱，成功踏上了火星！祝融號已經超出了預定的三個月工作時間，仍在火星正常工作。它已經行駛了超過1400米，可以說每一步都是中國航天在火星探測史上的新紀錄。祝融號也在源源不斷向地球發送揭示火星奧秘的各類科研數據，還成為了國際科研合作的典范，與歐空局火星快車任務進行在軌通信中繼測試，實現了中歐在火星的“太空握手”。

　　十六、羲和號升空意味著中國邁入探日時代

　　

　　2021年10月14日，中國成功發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。它的重要使命是研究人類這唯一可以依靠的寶貴恒星——太陽，深入了解它的磁場起源和演化、高能粒子的加速和傳播等重要物理過程，讓中國正式邁入探日時代。

　　羲和是中國古代神話中太陽神之母的名字，用這個如此特殊的名稱形容一個探求太陽起源的衛星可謂浪漫無比。除此之外，另一太陽神話的主角“夸父”也在醞釀之中，它將是個24小時面對太陽的太陽天文臺，為我們揭示太陽的一舉一動。羲和探日，夸父追日，成為中國航天對太陽研究過程中撰寫的新神話。

　　十七、中國長征火箭系列突破了人類史上最高火箭發射紀錄

　　2021年，中國火箭共計實現了55次發射，不僅位列世界第一，也助力人類航天突破了史上最高火箭發射紀錄。其中，長征系列火箭發射次數突破400，全年實施48箭、103顆航天器，發射任務創年度新紀錄。長征系列運載火箭，從第1枚到第100枚，用了37年；到第200枚，又用了7年；到第300枚，用了4年多；而到第400枚，僅用了2年多。在2021年的密集發射任務中，兩次發射最短間隔僅4個多小時，更是實現了7天內密集實施4次任務的連戰連捷。隨著數量的快速提升，所發射的載荷質量和數量也在攀升，無疑這些都是中國航天突飛猛進的最直接證明。

　　十八、中國“天鏈”系統綜合性能超過同類日本衛星產品

　　

　　自中國意識到天地通信能力改善后，開始加快研發數據中繼衛星，到2013年6月20日，當時中國的天地通信能力就已經得到大幅度提升，女航天員王亞平給全國學生通過直播的方式，進行長達51分鐘的太空授課，如今中國空間站又在2021年12月9日，進行了“天宮課堂”首次太空授課活動，所有一切變化的背后，是因為中國擁有了天鏈中繼衛星。 值得一提的是，中國發射了天鏈一號05星，標志著第一代數據中繼衛星發射計劃圓滿結束，天鏈一號一共由5顆衛星組網，是在921載人航天工程啟動后，開始著手建設的，主要就是解決測控網對地軌道載人飛船通信覆蓋率低的問題，而且天鏈一號衛星，特別是在綜合性能上還超過同類日本衛星產品，贏得了國際上的高度認可。

　　中國的中繼衛星通信系統其名為“天鏈”。經過了若干年的建設，天鏈一號系統終于在2021年7月6日正式收官。與此同時，天鏈二號系統也已經陸續發星，并在此前基礎上進行一系列的升級。

　　十九、中國的超聲速民機的核心關鍵技術呈加速度

　　“綠色超聲速民機設計技術”之前入選中國科協正式發布的2019年20個重大科學問題和工程技術難題之中。中國航空研究院前沿技術研究部副總工程師透露，中國已突破了音爆高精準度預測、低阻力低音爆設計等綠色超聲速民機的核心關鍵技術。值得一提的是，現代民機是典型的高科技、高附加值產品，是一個國家科技、經濟、工業等綜合實力的集中體現。

　　盡管中國在超聲速民機領域起步較晚，但中國近年來隨著科研投入的不斷加大和科研團隊的刻苦攻關，中國已經初步形成了對航空發達國家快速追趕的態勢，尤其是突破了音爆高精準度預測、低阻力低音爆設計等綠色超聲速民機的核心關鍵技術。

　　二十、中國成功攻克材料和航空發動機熱障涂層兩大核心技術

　　

　　中國之前成功攻克了材料和航空發動機熱障涂層兩大重要難題，中國研發出航空發動機材料且在抗高溫、抗腐蝕等方面已經達到世界頂級水平。中國研制出來的新材料的強度比現有“超強鎂合金晶體材料”高出10倍以上，變形能力比“鎂基金屬玻璃”高出2倍。

　　中國南京理工大學材料評價與設計教育部工程研究中心陳光教授團隊，在新型航空航天材料鈦鋁合金方面取得重大跨越性突破。所制備的PST TiAl單晶實現了高強高塑的優異結合，其最小蠕變速率和持久壽命均優于已經成功應用于GEnx發動機的Ti-48Al-2Cr-2Nb(4822)合金1到2個數量級。

　　據悉經過科學家不懈努力，中國在航空發動機熱障涂層問題上取得關鍵技術進步，較好的解決了改善抗CMAS腐蝕性能、控制 TGO的生長、改善抗燒結性和改善YSZ面層應變容限等四個關鍵問題。這些問題的有效解決，將有利于中國航空發動機壽命的大大提高。中國已經找到了滿足更高的發動機出口溫度的熱障涂層關鍵技術環節，開始瞄準具備更低熱導率的頂層陶瓷層，開發出陶瓷基復合材料熱障涂層和新型低熱導率熱障涂層。