-16 火星无人机原理样机。中科院国家空间科学中心供图 火星探测正吸引着全世界的目光。如何更高效地开展火星探测也成为全球共同面临的难题。火星无人机被视为解决问题的方向之一。 近日，记者从中科院国家空间科学中心（以下简称空间中心）了解到，早在2019年，中科院相关团队就已针对火星无人机开展预先研究，经过为期两年的研制，日前自主设计研制的火星无人机原理样机预研项目已通过验收。 做火星车的“导游” 2016年1月11日，我国火星探测任务正式立项，并计划在2020年左右通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星。这个消息让中科院复杂航天系统电子信息技术重点实验室（以下简称实验室）研究员卞春江产生了一个新想法。 他分析，火星车在复杂的火星地表行驶时，可能会存在行驶受限制、前进速度较慢、探测范围较小等问题。“有没有可能设计一个可以在火星巡飞的多光谱探测系统，给火星车当导游？” 2019年3月，基于实验室在飞行器、电子通信、人工智能等方面的技术基础，卞春江提出“火星无人机”构想并申请了北京市科委的空间科学国家实验室培育项目。同年6月，项目正式立项，名为“火星地表巡飞光谱探测关键技术研究”。 “这个无人机本质上是一台带有微型多光谱探测成像系统的巡飞无人机，可充当火星车的领航员，实现火星车科学探测效能的倍增。”卞春江说。 卞春江介绍，按照火星无人机的设计能力，在一次飞行中，它可以完成半径几百米范围的火星地表成像，快速、精确掌握火星车周边地形和地表物相关成分信息。 “通过微型光谱仪，无人机能对火星上的岩石等地表物进行探测，看看有没有可能存在水、碳基有机物、氮化物等代表生命迹象的物质，如果发现高价值的目标，无人机可以引导火星车又快又准地抵达。同时，无人机也能够快速掌握火星车周边地形地貌，帮助火星车避障。”卞春江说，“如此一来，在无人机的引导下，火星车既可以高效完成科学探测任务，还能在行驶中准确避开危险区域。” 骨骼清奇的无人机 在位于空间中心的实验室，记者见到了这架火星无人机原理样机。 与人们平日里看到的有4个螺旋桨的方形无人机不同，火星无人机骨骼清奇。它的“头”上有两根平行的、各1.4米长的螺旋桨，螺旋桨的下面有四条机械“腿”，还有一个等待包装起来的四方形“肚子”，“肚子”里可以安装作为“大脑”的计算机及电池等单元。 卞春江告诉记者，这台无人机搭载了一台微型光谱仪，所有的设备加起来，无人机的总重量为2.1公斤。 在设计性能方面，火星无人机的飞行高度初步定位在5~10米，一次可以飞3分钟，1分钟能飞300米左右，可通过无线充电的方式从火星车获得电力。“飞行高度较低是为了让光谱仪看得清楚并保证飞行安全。一次只能飞3分钟，主要是受机载能源及温控的限制。”卞春江说。 今年4月19日，美国“机智”号无人直升机在火星上实现首飞，采用了与中国火星无人机类似的结构。“这一结构是由火星飞行环境和既有技术路线决定的。”卞春江说。 设计之初，卞春江和团队成员先明确了设计目标——升力强、自重轻、结构紧凑易搭载运输。“火星大气稀薄，相当于地球35公里高的大气环境，因此，无人机必须在稀薄大气下产生足够的升力才能飞起来。由于火星和地球距离遥远，考虑到未来火星车搭载能力，因此必须自重轻、结构紧凑易运输。”卞春江说。 根据这样的目标，他们开始寻找最适合的方案。目前，常见的飞行器有两种——固定翼和直升机，鉴于火星探测及其地表环境特点，火星上不可能建跑道，因此，选择垂直起降的直升机设计方案成为必然。 “垂直起降无人机主要有三种设计方式。一种是单旋翼带尾桨方式，前后共两个旋翼；一种是常见的四旋翼式；还有一种是在一根轴上装两个旋翼、两个旋翼逆向旋转的共轴双旋翼式。”卞春江说。 无人机要想有更强的升力，就要有更大桨盘面积。如果用单旋翼尾桨式无人机，无人机有“尾巴”，在保证同等升力的情况下，桨盘直径大、结构不够紧凑，不利于搭载运输；如果用多旋翼式无人机，无人机的体积势必会很大。而共轴双旋翼无人机能在最小的轮廓尺寸下具有最大的桨盘面积，有利于在稀薄大气中获取足够的升力，因此，团队成员最终选择了共轴双旋翼的技术路线。 关于无人机的“腿”该怎么设计，团队成员也做了诸多尝试。“在重量有限制、要方便折叠，又必须让无人机平稳着陆的要求下，四条腿最为合适。”卞春江说。 “还有很多工作要做” 前不久，火星无人机预研项目通过验收，预研项目被评价为“为我国后续火星探测提供可能手段”。 “预研项目的研究目标是突破火星地表巡飞探测系统的关键技术，为未来火星地表区域巡飞光谱探测奠定技术基础。”卞春江表示，通过火星地表巡飞光谱探测系统原理样机研制与环境模拟测试，研究人员已验证相关技术的可行性。 但是，卞春江也直言，火星无人机“后续还有很多工作要做”。“例如，火星无人机的设计寿命至少要几个月甚至一年以上，需要克服在火星上极低温度、阵风沙尘等复杂环境应用难题，后续团队将重点围绕无人机在火星地表复杂环境长期生存的问题，开展相关技术攻关与验证工作。” 此外，卞春江表示，火星无人机的后续研制，需要有低压、低温、大尺寸环境模拟试验条件，但目前国内还没有能够同时满足这些条件的试验舱。为了让研究工作能够继续往下推进，他们正在想办法争取新支持。 “未来5~6年将是研究的窗口期。”卞春江说，“我们希望能够攻克这些技术难题，让无人机搭载下一次火星探测任务登上火星。”

#范恒山：强化活力城市在区域发展中的引擎作用#

编者按：2021年12月03日，由中国新闻周刊、广州市委市政府共同主办的“2021年度活力城市大会”以”线上+线下“相结合的形式在广州召开。著名经济学家范恒山教授受邀出席会议并通过视频作了《强化活力城市在区域发展中的引擎作用》的主旨发言。现将发言全文刊发如后。

我曾就城市发展、建设谈过许多观点，根据论坛的建议，今天重点谈谈强化活力城市在区域发展中的引擎作用问题。我想给大家提供的观点是：只有活力城市才能在区域发展中更好地发挥引擎作用；活力城市发挥区域发展的引擎作用能够进一步增强自身活力；强化活力城市在区域发展中的引擎作用需要把握一些关键环节。

城市是优质资源要素的主要集聚地，是国家或一定区域经济、政治、文化、社会等方面活动的中心，其体量庞大、功能显要、影响宽广，从逻辑上说，城市是推动国家和区域发展的主体力量和核心动能。我国区域发展很不平衡，城市在推动区域发展中应当发挥引领、带动作用，成为区域发展的引擎。

但在实际生活中，各个城市能否发挥引擎作用，不仅取决于自身的能力，也取决于管理者的思想认识水平，并且还需要解决一些关键性问题。

并不是所有城市都有引导区域经济发展的能力。不少城市产业基础薄弱、历史负担沉重、社会矛盾突出、刚性需求众多，往往显得自顾不暇、力不从心。这样，建设活力城市的重要性就充分显示出来了。

过去我们讲得比较多的是提升城市活力，构建活力城市是近些年提出来的新概念。但一点是肯定的，活力城市一定是充满活力的，而活力城市也一定能成为区域发展的引擎，对区域发展起到引领、辐射和带动作用。

如何将城市打造为活力城市，不是我今天论述的主要内容。概括的说，打造活力城市是一项系统工程，它应当是优雅精致的城市格局、公正包容的社会治理、开放规范的市场体系、特色厚实的产业结构、根深基广的大众经济、健康向上的市民精神、赏心悦目的山水园林等的有机统一。但我要指出的是，打造活力城市的途径不只这些，其中一个很重要的方面是区域联动，直接的说，是城市与区域的联动，而这种联动，既是城市对区域发挥引擎作用的过程，又是促进城市增进活力、进一步做实做强的过程。

撇开城市内部的努力和国家的大力支持不论，城市发展主要依赖于两个因素：一是农村要素不断的转化和服务，这包括农村土地的无偿划拨或低偿转让、农村居民转变为城市市民、大量农副产品提供给城市、数以亿计的农民工承担城市最为艰辛的工作，等等，这可以看作是城市与农村的联动。二是其它城市特别是周边城镇的支持与帮助。这种支持和帮助的意愿并非都是主动自愿的、途径也并非都是合理合规的，但却是客观存在的。设想一下如果某个城市完全封闭运行，抑或城市间形成了恶性竞争，这个城市是很难持续拥有发展活力的，这可以视为城市与城市间的联动。把这两者归併起来，就是城市与区域的联动。

显然，区域联动对推动城市发展、增进城市活力或者说建设活力城市至关重要。认识到这一点，就能增进开展城市和区域联动的自觉性，也就是增强活力城市在区域发展中发挥引擎作用的自觉性。

并不是所有活力城市都具有这种自觉性。我曾经谈到过这样一个认识，即在过去很长的一个时期里，城市的发展体现出两个显著特征：一是城市发展往往只为了城市本身，这是基于城乡关系而言的。在这种情形下，城市对农村体现的更多是虹吸效应；二是各城市发展只为自身考虑，这是基于城市间关系而言的。在这种情形下，城市对城市体现更多是挤兑效应。也就是说，在较长的一个时期里城市与区域的联动是薄弱的，城市对区域所发挥的引擎作用也是十分有限的。出于思想上的偏见，一些城市对农村的反哺很少；而出于认识上的浅见，一些城市无意于对区域发挥辐射引领作用，认为这样做是亏了自已、好了别人。

所以我们说，增强活力城市在区域发展中的引擎作用，是城市管理者思想上跃上新高度和操作上展现精明睿智一种表现。在具备能力的前提下，发挥引擎作用不仅能带动别人，也能激活自己，并非单方面受益。

那么，如何增强活力城市在区域发展中的引擎作用，或者说，怎样才能充分发挥活力城市引擎作用？除了思想上要清醒明白之外，还要构建必要的基础条件、实行一些有力的举措。概括的说，是要抓好如下四个关键环节：

第一，要夯实基础。发挥引擎作用，实现辐射、引导或引领的前提是打破区域间的阻隔，实现全方位的开放或贯通。要件有三：一是实现基础设施的互联互通。要统一规划、平衡标准、一体建设、全面对接。在新的科技革命和产业变革背景下，应统筹推进新老基础设施建设，切不能在老基础设已呈“好差”分割的状态下进一步形成“新老”分割。二是实现市场体系的对标对接。以公正、规范、开放、诚信为核心要求推进统一的市场体系建设，不搞地区封锁、要素阻隔和各自为政。要素流动起来，发展空间即市场空间就打开了，经济效率也就提高了。三是实现资源要素的同权同利。不仅要实现自由流动，而且应统一规则，不区别对待，做到机会均等、权利平等。

第二，要优化分工。城市要保持发展活力，除前面提到的一些要件外，还有两个重要支撑：一是要不断增加发展空间，二是要不断补充适宜的生产要素，而这只能在合理的地区分工的基础上实现。如果城市功能繁杂，面面俱到，不仅会形成内部的臃肿低效，衍生出各式各样的城市病，而且因高度同构招致激烈的外部竞争，给要素进入和空间拓展形成阻碍，这样的例子可谓比比皆是。应当明白，“让开两厢”才能“占领大道”，所以应当以优化产业分工为重点优化活力城市与其他地区的分工。对城市来说，这其实就是要坚持走特色发展之路，特别是特色产业发展之路。产业发展直接等同于经济发展，而产业竞争直接来自于产业同构。合理分工不仅能减少竞争，还能集中力量做强优势产业，通过分工形成链环紧密衔接、功能协同支撑的有机整体和互惠格局。这样，不仅活力城市因特色发展而提升了竞争力与可持续发展能力，还使其它许多地方成为了活力城市的卫星城、配套基地和辅助园区。而通过城市功能分解特别是由此带来了产业的转移，不仅为相关城市腾笼换鸟、提升产业层次创造了条件，也藉此带动了人口的分流和其它城市负荷的削减，因而有效地遏制“城市病”的蔓延，增加城市运行的活力，也实实在在地发挥了引擎作用。这类似于献血的道理，不仅救援了别人，也激活了自己。

谈到这里，我对城市的产业发展从而优化城市与周边区域的产业分工还再强调几句：要认识到，任何城市哪怕是所谓活力城市，其资源要素都是有限的，何况在当前城市间存在争夺资源要素的环境之下。所以，产业发展应坚持量力而行，有所为有所不为的原则，并立足于发挥自己的比较优势，总体上说，要与自身的基础、能力和潜力相匹配，不可贪多求广，也不可一味追新求高。

第三，要搭建平台。各类功能平台不仅能够承载优质资源要素和新兴产业，还能施行成熟的国际管理规制和全球先进标准，既是拓展城市发展能量的重要手段，也是发挥城市对区域发展引擎作用的坚实载体。因此，活力城市要主动走出去，与周边区域共建产业园区和其它类型的合作平台，并创新机制，实现利益合理分享。

第四，要强化帮扶。除了依托产业分工、平台搭建等互利互惠的途径发挥引擎作用外，活力城市作为处于发展高位、有较强经济实力的一方，还应通过加强对口帮扶引领周边区域发展。这是一种风格，是一种品味，也是一种责任。基于长期以来不平等的城乡关系而言，我们可以理解为这是一种反哺；但从更深层次的意义上考量，这是促进区域协调发展的重要举措，而区域协调发展则能够为活力城市提供更大的发展空间，所以，这种做法其实是对未来市场的一种主动的培育。这可说是一种未雨绸缪，也不失为一种远见卓识。

作者简介：范恒山，中国区域经济学会顾问，中国区域科学协会名誉会长，国家发改委原副秘书长，中国区域经济50人论坛成员。

（来源：老凤清声 2021-12-22）

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