习近平总书记提出，要胸怀航天强国梦想，强化使命担当，加强技术创新和实践创造，不断刷新进军太空的中国高度。太空作为继陆地、海洋、大气层之后人类发展的第四空间，今已成为大国角力竞争的新领域，太空资源的争夺已成为新的战略制高点，这对进入空间、利用空间及控制空间的能力提出了更快、更准、更强的要求。

回顾“十三五”时期，中国科学院作为我国航天科技战略创新的一支重要力量，面向国家重大需求与科技前沿，聚焦重大任务，开展“墨子号”“实践十号”“慧眼”“太极一号”等空间科学战略性先导科技专项任务，建设中国空间站太空实验室，实现一系列重大科学发现和突破，充分发挥空间科学领域“主力军”作用；圆满完成北斗三号、遥感三十号、试验六号等国家重大战略任务，确立信息感知领域“国家队”地位；探索实施低轨导航增强、全球多媒体卫星等低轨互联网星座试验验证，为国家互联网星座“新基建”奠定根基。

站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点，面向“十四五”太空探索事业新征程，中国科学院更要充分发挥科技创新综合优势，坚定不移走创新驱动发展之路，把创新作为引领发展的第一动力。对标国际航天领域发展前沿，深刻洞悉国际态势，抓住国家航天发展新机遇，做强“长板”，强化核心竞争力，瞄准太空体系与未来发展愿景开展规划布局，积极发挥在航天领域战略科技力量的作用，为我国建设航天强国之路夯实基础。

1 深刻洞察国际航天发展新态势

太空领域创新突破作为当下世界各国科技竞争的新高地，是获得技术优势、军事优势和战略优势的重要基石。近年来，国际航天发展迅猛，先导性作用愈加显著，国家需求牵引发展的力度越来越大，向工程建设转化的周期大幅缩短，互联网思维和协同创新成为推动发展的重要模式。世界主要国家纷纷制定航天发展战略与政策指南，加大创新研究投入和条件建设，以确保优势地位。

（1）世界强国将航天发展融入国家战略规划，从国家政策层面加速推进航天领域核心竞争力形成。美国抢先布局，全力占领太空制高点，新《国家安全战略》 ^[1]和《国家太空政策令》 ^[2]强调“美国优先”战略，率先成立太空军，大力加强太空新质能力，确保美国在太空中的绝对领导优势。俄罗斯持续优化空天力量，加强航天工业政策与体制改革，修改《航天活动法》，制定瞄准未来10年以至长远的“国家空天防御体系”和“统一信息保障系统”发展路线图。英国聚焦未来空间应用能力的发展，发布《航天驱动国家繁荣战略》 ^[3]，优先发展地球信息服务、全球设备互联、空间机器人和低成本进入太空等先进创新技术。日本出台《宇宙活动法》 ^[4]，大力鼓励工业优势力量参与航天活动，并以太空作战能力为抓手，发布《防卫计划大纲》 ^[5]，构建“多域统合防卫能力”。法国发布《太空精神》 ^[6]等政策文件，明确未来在运载火箭、空间科学、对地观测、通信和防务等领域寻求突破。

（2）重大航天任务牵引技术颠覆性发展，改变世界航天创新版图的现有格局。美国X-37B空天飞机刷新单次在轨780天记录，具备天地自主往返、在轨长时间驻留、全球快速可达、多样载荷兼容等先进能力，对全球空间平台建设、运用样式带来革命性变化。日本“隼鸟二号”飞行器完成小行星精准采样与回收，具备空间目标精密探测与跟踪、悬停精准撞击、非合作目标捕获抓取等前沿飞行器技术。詹姆斯·韦伯空间望远镜发射在即，镜面口径达6.5米之大，经费投入达117亿美元之高，耗时达25年之久，突破技术难点达300项之多，其即将开启人类探索宇宙起源的新纪元。

（3）工业优势为航天发展注入新活力，带动航天产业转型升级。一网公司（OneWeb）将工业流水线模式引入卫星批量生产、研制与发射，具备周期短、成本低、部署快等诸多优势，生产成本仅为传统卫星的1/50。太空探索技术公司（SpaceX）异军突起，引领航天发射与卫星制造变革，充分利用工业领域先进技术成果，多学科交叉融合，大胆探索并吸取失败经验，打破传统的卫星定制、火箭发射方法，实现了可重复运载、超大规模低轨星座、高性能载人飞船等技术突破。

（4）梦想驱动人类探索宇宙的步伐持续前进，由近地向深空不断延展。中国和俄罗斯以共同建设月球科研基地为契机，提出开启载人登月计划，建立月球常态化驻留机构，最终实现登月、驻月、拓展人类生存家园的长远梦想。太空探索技术公司总裁马斯克大胆提出“火星移民计划”，坚定不移地发展火箭回收利用技术，不断试错“星舰”飞船，为人类星际征途拉开帷幕。

2 充分认识我国航天发展面临的新挑战

经过数十年艰苦奋斗，在几代航天人努力下，我国航天建设成果丰硕，在轨航天器数量、质量达到新高度，部分领域实现了对航天强国的追赶、并行。为进一步实现航天大国向航天强国转变，实现我国航天的跨越式、颠覆式发展，需要积极谋划创新技术，为航天发展寻找动力与助力。

我国航天技术发展起步较晚，而一个领域的技术积累又具有周期长、成果产出滞后等特点，相比其他航天强国原始创新较少，基础理论储备底子薄，技术标准大多借鉴国外体系，对一些前沿探索研究布局较少，创新动力和能力还不足，目前“一星一设计，一箭一状态”的研制模式难以满足当下航天领域快速发展的新需求。新时期、新时代，我国航天科技创新发展面临着新挑战。

（1）航天战略建设快速追赶，基础研究主动布局规划不足。我国航天发展之初，面向国家战略建设采取大步走的策略，瞄准“补能力、补短板”现实需要，仅注重相关技术的快速实现与迭代，以确保航天装备快速部署、提高国际影响力，而对基础研究、“卡脖子”技术布局规划较弱。

（2）传统航天进入门槛高，社会研究力量注入有限。航天发展投入大、涉及领域广，对技术、工程、工艺、材料等各方面要求高，是典型的复杂工程。在没有相关政策扶植鼓励的情况下，航天建设的参与门槛较高，参与方仍以传统国防工业部门为主，全社会的企业、科研院所科技创新力量有待进一步充分发挥。

（3）以解决重大工程技术需求为主，前沿探索投入相对滞后。根据过去数十年航天研究成果统计，我国航天发展更侧重于航天器平台、载荷、材料、姿控、推进等性能提升，解决了一系列工程问题，并取得了重要成果；但是，面向未来愿景的交叉性、颠覆性探索不足。例如，钱学森在20世纪50年代就提出了可回收火箭，但由于缺乏持续跟踪，进展相对缓慢。

（4）任务倾斜保障成功可靠，新兴成果引入周期长。为保障发射成功，在航天组部件、元器件、新材料、活动部件和技术方法的选用上较为保守，因此与先进科技成果存在一定的性能差距，缺乏试错经验与容错成本，这阻碍了新技术快速航天化、工程化的发展链条。

为此，面对当前航天发展科技蓝海，进一步深化创新研究、试错探索，促进成果产出与转化应用，推动航天强国建设发展与技术引领势在必行。同时，国际形势变幻莫测，在国际竞争和国内需求双重因素驱动下，我国航天领域发展更要注重工程技术与创新研究“两手抓、两手硬”，实现“卡脖子”技术突破，引领未来科技发展。

3 积极发挥中国科学院航天科技创新力量

进入新时代，我国航天强国建设目标已经上升为国家战略，科技创新位于国家发展全局中核心地位。航天发展已从填补空白、跟跑国际阶段进入到自主创新、比肩发展阶段；重大航天任务也从单星任务研制的竞争，转化为突出体系化能力解决方案、核心技术与预先投入的综合竞争。

中国科学院作为我国航天科技战略创新的重要力量，应该充分发挥科学家精神，积极营造鼓励原创、宽容失败、潜心致研的科研生态，加快实现从“在干什么”“能干什么”向“该干什么”转变。可从3个方面分别谋求突破：①自上而下，解决当前航天重大任务中的“卡脖子”难题；②自下而上，积极发掘与支持有潜在引领性原始创新研究；③愿景牵引，瞄准未来航天发展设想开展超前沿的“变革性”研究。

3.1 持续发挥重大任务带动作用，引领航天基础创新能力突破

随着我国载人航天、北斗导航、高分观测、探月、探火等重大航天专项的成功实施，“卡脖子”问题愈加凸显了基础研究创新的重要性；因此，既需要发展原创性理论成果突破，也需要顺畅衔接科研成果与产业需求之间的关系，以满足现阶段重大航天任务的实施发展。

在当前科学技术发展特征和形势下，通过开展重大航天科技任务牵引，不断细化能力需求、评估技术发展。一方面，在工程问题中抽象出一系列的理论研究难点，进而研究科学规律，使基础研究与应用研究相互促进、紧密协作，实现高水平成果产出；另一方面，引导已有的基础性技术在任务需求导向下开展验证试验，尽快满足工程应用需求，提升产品性能和技术成熟度，促进研究成果的产业转化应用。

3.2 积极发掘潜在引领性原始创新研究，加大支持力度

面向我国航天高新技术发展，一方面应以取得知识进步、探索未知领域和储备原始理论成果为目标，从学科内亟待突破的理论难点、前沿方向开展攻关，积极鼓励科研人员自由探索，稳步推进航天学科创新发展，以期取得质的飞跃；另一方面依据航天工程跨学科交叉融合渗透的特点，在多学科前进和多学科交叉中夯实创新理论、运行机制、前沿应用，取得“从0到1”的原始创新突破。

3.3 着眼未来航天布局，实施超前沿“变革性”研究战略部署

为实现航天创新的长期储备，应以“未来航天梦想”为驱动，瞄准我国航天发展中长期愿景，结合战略性、前瞻性、尖端性布局，持续加强对人工智能、星座网络、新材料、新动力等前沿研究的顶层谋划，分析研判航天未来的重大技术方向及对应的基础技术领域，有针对性地制定核心技术发展路线图，保障战略性目标导向的原始理论成果稳步积累；同时，加强对一些目前尚不成熟一旦突破就可能对航天发展产生重大影响的颠覆性技术（如量子、超强激光、先进核能等）方向的长期布局，保障非对称性技术导向的重大理论创新源源不断。

4 全面开展面向航天强国长远发展的建议

按照建设世界一流航天强国的战略部署要求，应凝聚我国优势科学力量，深入开展航天体系需求分析，提炼航天中长期发展亟待重点攻关的前沿方向、关键技术、基础问题，制定航天创新重点发展体系布局与方向，持续跟踪相关技术发展动态，预测变革性技术增长点。在此基础上，按年度、按重大事件进展情况进行可持续地迭代更新论证，形成相关战略部署建议及重大问题研究报告，实现高时效服务决策支撑，提出4点建议。

（1）五年一制定、每年一更新《航天发展技术清单》。结合国家航天强国战略目标，从战略层面统筹航天技术发展要求，制定阶段目标，用系统工程的思想和方法梳理航天发展技术清单。在选择关键方向时，以需要的迫切程度为依据，对“卡脖子”技术与能力加大扶持力度，提高整体能力和效益。

（2）构建技术创新突破、重大工程建设相协同的航天新生态。一方面，应“自上而下”发挥国家“集中力量办大事”的优势，大力开展诸如钱学森弹道、天地自由往返、在轨构建与制造、空间科学、深空探索、星际旅行等能够牵引一系列航天技术快速发展的颠覆性重大探索项目。另一方面，应“自下而上”引导优势科技资源向航天基础研究自主投入，促进创新体系建设；通过财政、政策等手段支持，引导工业领域中的先进技术、优势力量向航天领域基础研究应用布局，推动重要领域关键核心技术攻关。

（3）加强颠覆性、变革性、前沿性创新研究力度。人类社会的发展往往离不开梦想驱动、愿景驱动，要实现跨时代的航天技术突破，离不开提前谋划未来的航天体系、航天应用、航天技术、航天生态等。瞄准科技前沿问题，应加大开辟创新特区，建立勇于提出新科学问题、开拓新研究方向的科研生态，引导形成攻坚克难、追求卓越的科研精神。

（4）加强多学科交叉融合，引领社会科研力量的广泛参与。一方面，采取正向思维，从航天发展遭遇的瓶颈、发现的问题入手，思考如何加强各学科的交叉融合，充分利用其他学科中孕育而生的新材料、新器件、新机理、新工艺等成果，应用于航天创新技术，助力重大技术突破。另一方面，采用逆向思维，从航天发展需求亟待突破的难点、“卡脖子”技术的最前沿入手，集中力量和资源寻求交叉学科联合突破，把提升原始创新能力摆在更加突出位置，挑战最前沿的科学问题，实现原始理论创新、原创技术突破。