低成本探月接连失败 实施太空任务必须“不差钱”?

印度月船二号探测器发射升空视觉中国

最近,印度月船二号探测器在落向月球南极的最后阶段突发状况,与地面失去联系,至今“生死未卜”。无独有偶,今年4月,以色列月球登陆器“创世纪”号,也在距离月面10公里时出现故障,摔到了月球表面,功亏一篑。

这两次任务的成本都不高。“创世纪”号是目前到达月球最小、造价最低的登陆器,任务花费仅1亿美元。月船二号项目成本略高,也不过1.5亿美元。这样的成本与美国航空航天局(NASA)同类项目相差甚远。

低成本太空任务是不是注定要面临更大的风险?全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者表示,节约成本不是不可以,但不能一味追求便宜,应更多从技术创新的角度来实现。

过于强调成本 或增加风险,难获有价值成果

有报道称,印度的人工费用很低,其高水平航天工程师每月的工资仅为欧美工程师收入的零头,这能为他们的航天项目节约不少成本。

但想省更多,就要靠技术了。如果有成熟的火箭、航天器,或者完善的地面基础设施,就能缩短研发周期,省下一些技术研发和基础设施建设费用。

印度此前发射过月球探测器和火星探测器,具备一定技术基础,但技术水平并不很高。

2008年10月,印度发射了该国首个月球探测器月船一号。这台探测器造价约8300万美元,可以说很便宜了。同时,它的确有些本事。相比我国首个月球探测器嫦娥一号的200公里环月轨道,月船一号直接进入了距月面100公里高度的轨道;其携带的相机性能也不错,获取了分辨率较高的月球地质图、月球矿物图和月球地形图。为了“少花钱多办事”,月船一号搭载了6台国外的载荷,超过了载荷总数(11台)的一半,以弥补自身技术的不足。

不过卫星平台的缺陷,导致它未能完成为期2年的工作计划。2009年7月,月船一号的星体传感器发生严重故障,一度影响到定向导航。8月29日,地面突然与月船一号失去联系,多次努力均告失败,据判断,探测器的天线已停止工作。虽然NASA于2017年发现月船一号仍在月球轨道上转悠,但再也无法传回数据。

2013年11月,印度发射了火星探测器曼加里安号,10个月后,该探测器成功进入火星轨道,使印度成为亚洲第一个、全球第四个成功进行火星探测的国家或组织。

此次火星探测任务的预算只有7300万美元,比许多好莱坞电影都便宜得多(如《地心引力》预算约1亿美元,汤姆·克鲁斯主演的《明日边缘》预算达1.78亿美元),但其技术含量也很有限。

首先,印度的运载火箭能力不强,其极轨卫星运载火箭的地球同步轨道运载能力只有1吨多,仅为我国长征五号火箭的十分之一。庞之浩说,受火箭运力制约,印度只能拿出“蚂蚁啃骨头的精神”,通过探测器围绕地球多次变轨,才能飞向火星。

这种比较“原始”的方法,早已不被航天界看好,因为这会消耗探测器大量燃料,直接影响其工作寿命。事实证明,曼加里安号抵达火星后,虽然开展了一些探测,但都是简单重复前人所为,并未获取有价值的科学数据。

此次月船二号也是如此。庞之浩说,与我国嫦娥三号、嫦娥四号落月时采用大型可变推力发动机不同,印度不具备这种技术能力,因而使用多台发动机并联,通过控制发动机工作数量来调整推力。同时其姿控发动机数量较少,备份也不够。探测器最终坠毁,很可能与发动机在切换时失控有关。

庞之浩认为,印度虽然实施了一些低成本太空任务,但过于强调成本,一方面会增加风险,另一方面也很难获得有价值的科学成果。如上述工程项目,最终收获以政治意义为主,也具有一定工程意义,但科学价值极为有限。

论节约的正确方式 钱都花在刀刃上,以创新谋最大效益

2007年9月,日本也发射了首颗绕月探测器——月亮女神一号。与印度的“穷游”相比,日本走的是“不差钱”路线。月亮女神项目耗资约4亿美元,当时被日本称为“美国阿波罗计划之后规模最大、最复杂的探月计划”。

常言道“一分钱一分货”,重金打造的月亮女神一号技术十分复杂。庞之浩介绍,其由1个主探测器和2个子探测器组成,搭载了15种精密仪器,有些仪器的探测精度能达到以往同类设备的10倍甚至100倍。这使它能以前所未有的精度对月球进行全面观测,获得了大量全新而且很有价值的探测数据。

可是,搞航天一定得这么烧钱吗?其实低成本航天活动的成功案例并非没有,我国嫦娥一号任务就是其中一个。

2004年初,中国探月一期工程立项。国务院批给该工程20亿元经费,实际花了14亿元,其中包括嫦娥一号探测器、火箭的研制,以及2个地面测控站的建设。剩下的6亿元被用于研制备份探测器,即嫦娥二号。按照当时的汇率,14亿元人民币相当于1.7亿美元左右。

2007年实施的嫦娥一号任务,无论在工程上还是技术上都取得了很大成功。其不仅使我国突破并掌握了大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,也为后续探月及深空探测任务奠定了基础,在科学上取得了许多重要成果,例如获得120米分辨率全月球影像图,探明了14种有用元素在月球的含量与分布等。尤其是我国采用创新思路,凭借1台CCD相机和1台激光高度计解决月面拍摄难题,获得了世界首幅三维立体全月图。

由于嫦娥一号获得了成功,原本作为其备份的嫦娥二号,成为了探月二期工程的先导星。它不仅在探月成果上更进一步,为后续落月任务探了路,还成功开展了多项拓展试验。其开展的日地拉格朗日2点探测,以及对图塔蒂斯小行星的飞越探测,取得了珍贵的科学数据;最后飞至1亿公里以外,对我国深空探测能力进行了验证。

可以看出,虽然中国也注重节约成本,但该花的钱并未盲目节省,而是把每一分钱都花在刀刃上,通过技术创新谋求效益最大化。

如果将中、日、印三国同期发射的月球探测器进行对比,月船一号耗资最少,探测器体积最小、重量最轻,广泛采用了国际合作方式;月亮女神一号最贵、最大、最重,技术含量最高,与嫦娥一号同为自主研制。从任务完成情况来看,月船一号“提前退场”,而中日月球探测器均超期服役,圆满完成了任务。

庞之浩表示,所谓节约成本,并不能只看眼前利益,一味求便宜,而要从任务全局考虑算总账。例如在载人航天领域,我国天宫一号目标飞行器跨越“登场”,直接跳过了国外先发射两艘飞船验证交会对接技术的过程。又如货运飞船,俄罗斯的做法是将联盟号飞船改成进步号货运飞船,我国天舟一号货运飞船则是在“天宫”基础上改进而成,虽然研制经费较多,但运输能力比进步号多出将近2倍,后期运营成本可以大大节省。

综合来说,无论是火箭、航天器还是人工成本,都不可能无限制的降低,何况还要付出牺牲任务目标的代价。真正有“科技含量”的节约,是花该花的钱,办更多的事,但这需要以技术创新为基础。

记者 付毅飞

构建“5G+”安全生态 提升工业互联网防护水平

新华网客户端 2019-09-17 08:46:22

5G时代已经来临,工业互联网发展面临前所未有的机遇与挑战。为加快构建工业互联网安全保障体系,提升工业互联网安全保障能力,促进工业互联网高质量发展,推动现代化经济体系建设,护航制造强国和网络强国战略实施,十部门日前印发《加强工业互联网安全工作的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》明确提出了工业互联网安全工作的四个基本原则和两阶段发展目标。基础电信企业作为基础网络的搭建者和运营者,承担着保障国家网络健康、稳定、持续快速发展的重任。

《意见》为防范“5G+新业务”安全风险提供了指引

一、识别威胁防范风险,落实安全防护职责

随着《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》的发布和推动,当前工业互联网基础设施、平台建设加快,虚拟化、云计算、5G、人工智能、大数据等新技术广泛应用,在为工业企业制造、生产、运营带来极大的变革的同时也使得工业企业面临着更多的安全风险。《意见》明确要推动工业互联网安全责任落实,落实防护范围及对应职责,逐级落实、层层防护,形成常态化的工作机制,逐步建设完善国家、省、企业三级联动的工业互联网安全监测预警与态势感知平台,持续形成风险发现和评估评测等长效机制,构筑事前监测预防、事中应急处置以及事后巩固加强的动态防护体系,加快形成防范和应对融合创新领域新型安全风险的关键能力。相关单位应参照做好网络安全防护,尽快摸清家底,专注风险管控,不断提升安全防护能力。

二、技术管理良性互动,构建安全标准体系

面对新技术以及安全防护的新形势,《意见》指出坚持“管理与服务、技术结合”,抓牢“应用驱动、服务导向”,通过推动新技术新方案的创新试点示范,重点加强产业供给和支撑能力建设,推动构建“安全架构—最佳实践—集成创新—试点示范”的产业应用路径,形成理论框架与行业一线实践的互相促进和良性闭环,提升产业各方应对风险能力。为不断优化安全架构,相关单位应以5G及工业互联网网络安全标准体系为指引,加快标准研制和评估实施,优化制度机制和管理策略,通过技术创新完善管理,为管理提供抓手,再通过管理推动技术,以技术方式解决管理问题。

三、由内而外重点突破,夯实安全发展基础

5G时代,工业互联网、智能车联网等垂直行业应用的安全防护等将成为重点关注领域,工业互联网安全需要重点把握关键领域和核心要素,对内“夯实设备和控制安全”,强化工业生产系统、主机、智能终端的接入安全,对外建立公共互联网系统平台、标识解析系统、工业App应用等的安全防护、监测能力,由内而外形成重点防护机制。《意见》进一步强化“融合创新、重点突破”,坚持优先推进、重点保障的基本思路,围绕牵动当前及长远发展的航天航空、能源、汽车等重点领域,以及工业互联网平台、设备和控制系统等关键设施要素,加强各环节管控手段建设。针对新型重点应用场景如VR、智能网联汽车、大规模工业传感器等新业态和新领域,相关单位应规范安全管理使用情况,让5G有条不紊地服务社会、企业和公众。同时,5G业务安全需求的多样性也使得安全配置和管理变得复杂,需要抓重点、找关键,完善网络功能自动化管理等安全体制,进一步夯实网络安全发展的基础。

《意见》为5G产业发展和安全生态构建指明了方向

一、提高安全防护能力,推动“5G+”安全发展

《意见》要求产业链上的各企业落实安全标准要求并开展安全评估,全面提高网络基础建设、安全标识解析、产业应用部署三个环节的安全防护能力,加强全产业链的数据在产生、传输、使用过程中的安全防护能力,形成全产业链数据安全管理体系。基础电信企业是5G网络建设和改造的主体单位,在应用5G的过程中起着至关重要的作用,需做好5G基础网络环境的建设,提高5G应用的安全防护能力。同样,作为5G产业应用侧的工业企业也应部署安全设施,同步提高企业内安全防护能力;标识解析系统建设运营单位作为中间环节,应提高标识解析安全防护能力的建设,保障标识解析的安全运行。

二、加强安全监测能力,构建“5G+”安全生态

5G技术的发展推动了工业互联网基础设施与平台的建设部署,激发了安全产业发展活力,使得“5G+”安全生态日益呈现出链式发展态势。《意见》着眼产业全局,提出了强化安全生态支撑能力的根本要求。首先,基础电信企业作为基础网络运营责任主体,需要配合国家、省、企业建设三级协同的安全技术保障平台,提供网络安全的基础监测环境及数据支撑。其次,工业企业通过内部建设企业级安全平台直接加强地方、企业与国家平台的系统对接、态势感知、信息共享和应急协调能力。第三,基础电信企业结合5G新环境,在工业应用的发布使用过程中采用安全监测、研判、处置的闭环体系,形成边缘层、IaaS层(云基础设施)、平台层(工业PaaS)、应用层(工业SaaS)由下到上不同的分层部署安全防护措施。基于这些方面的监测防护能力和技术积累,我国有望逐步形成具有自身特色的安全漏洞库、恶意代码病毒库等基础资源库,强化工业互联网安全资源储备。

三、提升安全服务水平,促进“5G+”安全创新

新形势下创新是5G产业和应用安全发展的驱动力。《意见》进一步强调基于业务和应用融合发展特性,创新安全管理机制和技术手段,提升工业互联网安全服务水平;鼓励推动重点领域技术突破,加快安全可靠产品的创新推广应用,有效应对新型安全挑战;充分发挥资源要素驱动和创新服务互补作用,充分整合和利用产业平台、专业机构及安全企业等资源,搭建创新支撑和应用实践的公共服务平台,提升产业发展服务水平;强化标识解析系统安全、平台安全、工业控制系统安全、数据安全、5G安全等相关核心技术研究,加强攻击防护、漏洞挖掘、态势感知等安全产品研发,利用人工智能、大数据、区块链等新技术提升安全防护水平,促进“5G+”安全创新。

5G环境下工业互联网安全保障体系建议

一、加强5G网络安全建设,提升网络5G安全保障能力

根据工业互联网安全需求场景,加强5G网络安全建设,在5G网络切片、5G边缘计算、5G网络能力开放方面采用认证、加密完整性保护、隔离等技术,提高5G网络安全防护水平,定期开展安全检查、风险监测,并提供必要的应急响应能力。

二、加强5G应用和数据安全管理,拓展5G安全产业发展

结合应用发展需求,推进5G应用和数据安全管理。在工业互联网领域开展5G应用和数据安全管理试点示范,并逐步扩大应用行业和领域范围。通过试点示范,进一步明确5G应用和数据安全管理的适用场景、需求和技术手段,构建5G+安全生态。

三、加强与企业的需求对接,提升安全服务保障水平

依托专业技术优势,加强与工业互联网企业的需求对接,提升安全服务保障水平,输出安全保障服务,为互联网企业提供安全诊断评估、安全咨询、数据保护、代码检查、系统加固、云端防护等服务。

四、加深5G垂直应用领域研究,构建行业及国家安全监管标准

围绕5G时代网络安全产业发展,5G垂直领域的应用越来越广泛,而网络安全相关制度标准仍有待跟进完善。面对5G带来的新业态和新领域,基础电信企业应凭借自身网络环境优势掌握主动,推动构建完善的行业乃至国家相关安全标准体系。

五、推进5G新应用及工业安全基础研究,构建强力安全知识库

基于网络的监测防护能力研究和积累形成自身特色的公共互联网传播和使用的工业互联网资产目录库、工业协议库、安全漏洞库、恶意代码病毒库和安全威胁信息库等基础资源库,结合基础电信运营企业的网络控制能力优势形成新的安全防护和服务能力。(中国移动信息安全管理与运行中心总经理 张滨)

空管局是否没事做了,连这事也批评!空姐对国手连笑一见倾心的故事一经传播,很快就引起了航空公司方面的注意,据了解他们已经几次批评教育了当事空姐,而这位空姐也很快删除了寻找连笑的帖子,非常后悔这样冒失的举动。当事空姐还是挺单纯的一个小姑娘,当时是看了微信公众号上一篇“乘客找空少”的帖子,才临时起意找一找那个让自己心动的人https://t.cn/E75DnGR


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