探索宇宙再进一步，2021年宇航范围科学问题和技术难题公布！

科技日报记者 金凤 张晔

星空浩瀚无比，探索永无止境。在4月24日的2021年中国航天大会上，中国宇航学会公布2021年宇航范围科学问题和技术难题。

这些问题包含万象：太阳磁场周期性反转与太阳全球磁场探测、星系生态环境中的反馈效应及“重子缺失”问题、操作太空原位资源实现人类恒久地外保留、空间准绝对零度超低温热处理技术、可反复使用液体火箭动员机设计技术、基于核聚变推进系统的空间飞行器设计技术、大空域跨速域高深飞行器气动结构设计办法与技术、吸气式高速飞行器内外流耦合声振环境评估与预示技术、地球同步轨道星地全天时安详通信技术、空间高压大功率发电与电力处理技术。

“在科技创新活动中，尤其是原始创新活动，提出问题比解决问题显得更为关键。”2021年宇航范围科学问题和技术难题的公布人，中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司研究成长部部长王巍暗示。

太阳活动周期本质上是由太阳磁场的周期性反转引起的，太阳磁场问题进一步制约着太阳物理学科的成长。缺乏观测数据是问题难以解决的关键，需要太阳物理和现代航天技术相结合，打开打破的大门。

在星系演化过程中存在着超新星发作或黑洞喷流对环境的反馈效应，由于缺乏观测手段，其物理过程仍不确知。设法精细观测该效应发生的热气体是解开“重子缺失”之谜的关键，对理解星系演化、促进宇宙学成长具有重大意义。

太空原位资源操作技术是人类通过勘测、获取和操作地外天体的天然或废弃资源，走出地球、迈向深空并实现可连续成长的关键技术。这一技术打破将催生地外天体采矿、太空制造和太空移民等新兴范围。

空间准绝对零度是指无限接近热力学的最低温度，是粒子动能低至量子力学无限接近最低点时物质的温度。空间准绝对零度超低温热处理技术是面向宇宙微弱信号超高灵敏度探测感知亟需的关键技术。该技术打破将对探测宇宙微弱信号，了解宇宙发源和探寻外星生命具有重要意义。

反复使用航天运输系统是航天运输技术的重要成长偏向，可反复使用液体火箭动员机设计技术是其关键支撑技术。该技术将为我国可反复使用航天运输系统研制打下坚实根本，大幅提升我国进出空间和控制空间能力。

基于核聚变推进系统的空间飞行器是通过核聚变反响获得大推力进行深空飞行探测的飞行器，具有高比冲、大推力、长命命等显著特点。这一技术将大幅提升空间飞行器的性能，是人类进入月球以远太阳系的重要技术保障。

大空域跨速域高深飞行器气动结构设计办法与技术需适应大范畴的飞行空域及速域变革要求，是气动设计的关键和难点，也是跨速域高深飞行器所面临的重大共性根本问题。该技术的打破将大幅拓展高深飞行器的活动范畴。

吸气式高速飞行器内外流耦合声振环境技术的研究将成立精确的评估与预示办法，是保障吸气式高速飞行器实现宽速域、多空域灵活机动飞行的重要根本。该技术打破对付新型吸气式航天运输系统及工程应用具有重要意义。

地球同步轨道星地全天时安详通信技术是实现天地一体化保密通信的重要技术，是未来保障信息安详的重要手段，在金融等安详品级高和保密时效长的范围具有重要应用价值。

空间高压大功率发电与电力处理技术是打破人类大规模探索太空和操作太空资源瓶颈、支撑未来超大型航天器成长的关键技术。该技术打破将敦促载人登月、月球基地建设开发、深空探测、空间太阳能电站等重大空间任务的成长。