中国科学院紫金山天文台青海观测站，13.7米口径毫米波射电望远镜与“银河拱桥”相映。中国科学院紫金山天文台供图
中国科学院国家空间科学中心科学卫星综合运控中心。本报记者张武军摄
中国科学院大学学生在进行光学实验。本报记者张武军摄
中国科学院国家空间科学中心子午工程综合信息与运控中心。本报记者张武军摄
4月24日是第十一个“中国航天日”。今年的航天日以“七秩问天路 携手探九霄”为主题，记录中国航天事业70年的砥砺求索，也展现我们对浩瀚星河更宏大也更具体的向往。
科技发展日新月异，撑起我们对太空生活的构想；航天事业步履不停，为走向深空写下更具体的刻度。本期“院士讲科普”邀请中国科学院院士王赤，陪我们一同走进星辰大海，做一个瑰丽而现实的航天梦。
——编 者
中国科学院大学(以下简称“国科大”)星际航行学院前不久在中国科学院与“两弹一星”纪念馆正式揭牌，标志着我国首个星际航行学院正式成立。成立仪式上，国科大党委书记、校长周琪说，星际航行学院将突破现有知识与学科局限，搭建脚踏实地、遥望星空的综合平台。
嫦娥探月、北斗组网、祝融探火、夸父逐日、天宫驻留等已经陆续实现，为何还要专门成立这所学院？当前，我国航天事业正从“近地轨道”迈向“深空探测”，建设月球科研站、实现载人登月、完成火星采样返回、开展小行星探测等一系列面向未来的空间工程，都需要一大批能探索前沿方向、驾驭复杂系统、创建太空生态的领军人才。
从“抵达宇宙”到“理解宇宙”
提到星际航行，人们总会想到科幻大片中穿梭宇宙的飞船与遥远神秘的星球。然而在科学家眼中，星际航行具有清晰而实在的定义。在《星际航行概论》中，钱学森先生将人类宇宙飞行的范围由近及远，分为行星际和恒星际两个层次。
行星际航行，是人类在太阳系内的探索之旅。从美国“阿波罗计划”实现人类首次载人登月，“阿耳忒弥斯2号”打破人类距离地球最远飞行纪录，“水手二号”“新视野号”分别揭开金星、冥王星的神秘面纱，到欧洲航天局“罗塞塔号”创下彗星环绕着陆纪录，再到我国嫦娥五号、嫦娥六号携月壤返航，“祝融”探火，“悟空”“墨子号”“慧眼”等卫星拓展人类认知边界……步履之实，只为星河之约。虽然现阶段人类的航天活动，绝大多数集中在太阳系内，但每一步都在为更远的航行铺路。
恒星际航行，则意味着超越太阳系，迈向更浩瀚的星系。宇宙广袤无垠，太阳系不过是银河系中的沧海一粟。“旅行者二号”探测器历经41年，飞出日球层顶，成为人类进入星际空间的“深空使者”。这让我深切感到：对太阳系的探索，只是人类迈向系外深空的序章。随着技术的迭代，美国、欧洲、中国均将系外行星探测列为重点。我国正在推进的系外地球巡天任务，正是要在浩瀚星河中寻找“另一个地球”，为恒星际航行埋下希望的种子。
近年来，我国深空探测、星际通信、精密测控等重要技术持续突破，空间科学系列任务取得了一批重大原创成果，形成了“科学、技术、应用”多链条协同发展的新格局。我们探索星际，已不再满足于成功抵达目标天体，更致力于破解太阳系形成与演化的奥秘、探寻地外生命的痕迹、追溯宇宙起源的真相。
为此，我国在空间科学领域聚焦“一黑、两暗、三起源、五表征”等科学前沿，发布了我国首个《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》，明确了我国空间科学发展目标，提出我国拟突破的“极端宇宙”“时空涟漪”“日地全景”“宜居行星”“太空格物”五大科学主题，推动人类星际探索从“抵达宇宙”迈向“理解宇宙”。
从“科技挑战”到“文明挑战”
星际航行，听起来浪漫而壮阔，但其背后潜藏的困难与挑战远超想象。它如同一场跨越星海的超级马拉松，既需要坚定的方向，也需要持久的耐力。
这场赛跑中，我们将面临三大重要考验。一是动力之困。必须突破新型高效能源与推进技术，确保航天器在极暗弱、极低温、超远距离等极端环境下，稳定运行数十年甚至更长久。二是通信之难。必须解决超远距通信带来的信号衰减、指令滞后等难题，依托人工智能提升探测器在深空中的自主运行、避险与探测能力。三是生存之考。必须构建安全可靠的闭环生命保障系统，抵御强辐射、微重力等极端环境对宇航员身心的影响。
挑战并非一成不变。人类对宇宙基本规律的认知，正在不断刷新。未来，随着量子科技、引力波、生命科学等领域实现颠覆性突破，当前面临的动力、通信、生命保障等难题或将被彻底解决。
我国在“十五五”时期布局的“太空探源科学卫星计划”，旨在探索宇宙本源、检验基础物理规律。“鸿蒙计划”聆听宇宙“初啼”、“夸父二号”凝视太阳极区、“系外地球巡天卫星”寻找“第二家园”、“增强型X射线时变与偏振空间天文台”探寻极端物理规律……未来这些重大发现，可能帮助我们冲破现有桎梏，为迈向深空开辟全新道路。从这个意义上说，空间科学的重大进展，不仅是太空探索的成果，更是星际航行的新起点。
除了科技考验，星际航行还将引发一系列关乎星际文明的讨论。当深空成为人类活动的新疆域，现有法律与伦理体系是否还适用？地外资源如何开发与分配？这是人类迈向星际时代无法回避的重大命题。这些问题将推动人类重新审视并完善航天国际规则与合作范式。
从“专精之能”到“领军之才”
新设立的国科大星际航行学院，承载着老一辈科学家的光荣与梦想。
1961年6月，中国科学院在钱学森、赵九章等科学家的倡议下，召开了首次“星际航行座谈会”。1963年，中国科学院星际航行委员会正式成立，并研究和制定了我国星际航行方面的科技发展十年规划。同年，钱学森将其“火箭技术概论”课程讲义整理出版，这便是影响深远的《星际航行概论》。
时光流转，国科大星际航行学院的成立，如同一场穿越时空的接力。
放眼当今世界，各国竞相布局深空探测，商业航天日新月异，深空探测已成为国际战略共识。我国在建设航天强国的征途上，对顶尖领军人才的渴求非常迫切。国科大紧扣“教育、科技、人才一体化发展”要求，成立星际航行学院并实施“星际航行人才培养专项”，着力培养和造就一批行业领军者。
在培养方向上，专项设立星际航行前沿科学、关键技术、战略应用三大方向，前瞻布局系外空间天气、地外生态与太空生命、太空采矿与建造、星际推进与长效能源、太空经济等前沿方向，确保人才培养与国家需求同频共振。
在课程建设上，涵盖航空宇航科学与技术、行星科学、地球物理学等16个学科专业，新增星际社会学与治理、行星动力学与宜居性、星际动力与推进原理、星际航行环境感知与利用等课程，帮助学生构建更丰富、更前沿的知识体系。
在培养特色上，深度对接国家重大科技工程，构建“知行合一”培养体系；加强学科交叉，融通科学、技术、工程领域；构筑“通识+专精”知识图谱，夯实数理基础与创新能力；前瞻布局太空环境与宜居性、太空资源利用、太空生存等未来科技制高点；培养具有国际话语权的科技领军者。同时，联合国科大校内院系及中国科学院下属科研院所，构建校所协同、资源共享、优势互补的培养格局。
今年是“十五五”开局之年，我国正落实《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》，推进载人登月、月球科研站、行星探测、近地小行星防御、太空探源等一系列重大任务，并前瞻论证木星系探测、太阳系边界探测等更远目标，一步一个脚印开启星际探测新征程。
我们期待，更多怀揣航天梦想、兼具报国之志的年轻人，以青春之力奔赴星辰大海，共同树起人类探索太空的新丰碑！
(作者为中国科学院院士，中国科学院国家空间科学中心主任、中国科学院大学星际航行人才培养专项共同主任)
延伸阅读
太空探源科学卫星计划
“十五五”时期，中国科学院国家空间科学中心将组织实施太空探源科学卫星计划，4项任务飞往不同领域，探索宇宙奥秘。
“鸿蒙计划”由10颗卫星组成低频射电望远镜阵列，将集体飞往月球背面，捕捉来自宇宙深处的微弱信号，并研究宇宙大爆炸后第一颗恒星出现前持续几亿年混沌时光的奥秘；“夸父二号”将绕行到太阳的极区上空，探索太阳磁场活动，更好地理解“日地关系”；“系外地球巡天卫星”将巡视星河，寻找“第二个地球”候选体；“增强型X射线时变与偏振空间天文台”聚焦宇宙中的“极端禁区”，如黑洞的视界边缘、中子星的炽热表面，研究极端条件下的物理规律。
宇宙起源、空间天气起源、生命起源……探索这些前沿问题，将更好地拓展人类认知边界，拉近我们与浩瀚星河的距离。