國家空間科學中長期發展規劃(2024—2050年)

中國科學院? 國家航天局? 中國載人航天工程辦公室

聯合發布

2024年10月

　　為貫徹落實黨的二十大和二十屆二中、三中全會精神，推動空間科學、空間技術、空間應用全面發展，制定本規劃，作為當前和今后一個時期指導我國空間科學任務部署、開展空間科學研究的依據。

　　一、發展目標

　　(一)總目標

　　梯次布局和論證實施國家空間科學任務，統籌和強化任務驅動的基礎研究，打造空間科學高水平人才隊伍，不斷取得具有重大國際影響力的標志性原創成果，實現空間科學高質量發展，帶動空間技術創新突破，促進空間應用升級換代，躋身國際前列，成為空間科學強國。

　　(二)分階段目標

　　至2027年

　　——科學研究水平實現整體躍升，在高能時域天文、日地聯系、月球與火星成因和演化、微重力物理和空間生命等有基礎有優勢的學科方向持續取得國際一流成果。

　　——論證實施一批空間科學任務，在暗物質與極端宇宙、引力波、原恒星云、系外行星、太陽活動、太陽系和地球系統探測等科學前沿，論證立項5~8項空間科學任務，其中包括有望產出標志性重大成果的大型任務2~3項。

　　——構建航天發展新格局取得重要進展，造就一批空間科學領域的“領跑者”和“開拓者”，人才隊伍建設邁上新臺階，國際地位和影響力不斷增強。

　　2028—2035年

　　——重點方向位居國際前列，在中低頻引力波、宇宙黑暗時代、發現宜居類地行星、太陽活動、地球系統響應、月球原位資源利用、火星生命指征、黑洞和中子星、暗物質暗能量等方向，重大原創成果集群涌現，成為我國躋身創新型國家前列的重要標志。

　　——部署實施系列空間科學任務，在早期宇宙、極端天體新物理、近鄰宜居系外行星、太陽系早期考古、地外生命探尋、太陽爆發和日冕加熱機理、太陽系邊際探測等科學前沿，論證實施約15項空間科學任務，其中含大型任務4~5項。

　　——實現我國空間科學、空間技術、空間應用全面發展，形成空間科學領域人才競爭比較優勢，國家戰略人才力量和領軍人才隊伍位居世界前列。

　　2036—2050年

　　——重要領域國際領先，成為世界空間科學強國。在宇宙起源演化、時空本質、太陽系和生命起源、載人深空探測等方向取得革命性基礎研究突破，拓展人類知識邊界，推動人類文明進步。

　　——引領世界空間科學發展方向，論證實施30余項空間科學任務，在新一輪科技革命中具備核心競爭力和強大領導力。

　　——集聚國際頂尖科學人才團隊，建成世界主要空間科學中心和創新高地，成為社會主義現代化強國的重要標志。

　　二、優先發展方向

　　面向世界空間科學前沿和國家重大戰略需求，立足我國現有學科、人才隊伍及工程技術等優勢和特色，凝練形成我國有望取得突破的五大科學主題及其優先發展方向。

　　“極端宇宙”主題。探索宇宙的起源與演化，揭示極端宇宙條件下的物理規律。優先發展方向包括暗物質與極端宇宙、宇宙起源與演化和宇宙重子物質探測。擬解決的重大科學問題包括暗物質粒子本質和宇宙高能輻射來源，暗能量的本質，動態宇宙探測與暫現源物理機制，宇宙黑暗時代和再電離歷史，恒星及行星系統起源與演化，重子物質循環與反饋等。

　　“時空漣漪”主題。探測中低頻引力波、原初引力波，揭示引力與時空本質。優先發展方向為空間引力波探測。擬解決的重大科學問題包括超大質量黑洞和種子黑洞的形成及其與宿主星系的協同演化，黑洞附近強引力場精細結構及致密天體的分布和物理性質，檢驗早期宇宙學模型等。

　　“日地全景”主題。探索地球、太陽和日球層，揭示日地復雜系統、太陽—太陽系整體聯系的物理過程與規律。優先發展方向包括地球循環系統、地月綜合觀測、空間天氣探測、太陽立體探測和外日球層探測。擬解決的重大科學問題包括太陽磁活動特性和磁周期起源機制，太陽風擾動的三維傳播與演化規律，太陽風—磁層跨尺度能量傳輸和耗散的機理，磁層—電離層—熱層耦合，地球系統多圈層跨尺度相互作用，太陽風—星際介質相互作用的過程和機理等。

　　“宜居行星”主題。探索太陽系天體和系外行星的宜居性，開展地外生命探尋。優先發展方向包括可持續發展、太陽系考古、行星圈層刻畫、地外生命探尋和系外行星探測。擬解決的重大科學問題包括月球深部物質、圈層結構及早期撞擊歷史，小行星/彗星起源與演化，火星宜居環境演化與生命信號，太陽風與木星磁層的相互作用，冰衛星和冰巨星宜居環境與生命信號探測，系外行星宜居性及生命特征等。

　　“太空格物”主題。揭示太空條件下的物質運動和生命活動規律，深化對量子力學與廣義相對論等基礎物理的認知。優先發展方向包括微重力科學、量子力學與廣義相對論和空間生命科學。擬解決的重大科學問題包括微重力多過程耦合新體系下復雜流體物理基礎理論，引力場中的量子效應、廣義相對論高精度檢驗與新物理探索，地球生命的空間環境適應性和生存策略等。

　　三、發展路線圖

　　圍繞五大科學主題，聚焦優先發展方向，提出至2027年、2028—2035年和2036—2050年三個階段實施的科學任務規劃，形成至2050年我國空間科學發展路線圖。

　　第一階段，至2027年，運營中國空間站，實施載人月球探測、探月工程四期與行星探測工程，形成若干有重要國際影響力的原創成果。

　　從空間X射線等多波段協同觀測、X射線熱重子探測、空間引力波探測探路者、太陽極軌探測等任務方向中遴選大型任務2~3項；從暗物質粒子探測、空間太赫茲高速成像巡天、空間超長波觀測、空間紅外觀測、隱伏自然地物探測、透明海洋星座、全天候三維風觀測、地球輻射能量收支探測、地球磁層跨尺度星座、日地L5點太陽探測、天基太陽射電陣列觀測、人類活動痕跡精細觀測、全球植被生物量時空格局、木星系統觀測、系外行星探測等任務方向中遴選中小型和機遇型任務3~5項。

　　第二階段，2028—2035年，通過第一階段任務實施取得位居世界前列的原創成果。運營中國空間站，論證實施載人月球探測、月球科研站、太陽系邊際探測、巨行星系統探測、金星大氣采樣返回等科學任務。

　　從空間高精度紅外觀測、天體引潮力對地震誘發作用綜合觀測、環日探測、空間高能、X射線探測、空間引力波探測等任務方向，以及至2027年規劃階段未立項的大型任務方向中遴選大型任務4~5項；從紫外天文觀測、海洋能級星座、關鍵帶跨圈層耦合過程觀測、邊界層熱動力結構和化學成分觀測、全球高精度地磁場星座、地應力觀測、地球輻射帶探測、空間天氣探源、編隊太陽高能探測、四極協同科學觀測、地球動態變化觀測、小行星探測、系外行星衛星探測等任務方向，以及至2027年規劃階段未立項的中小型任務方向中遴選中小型和機遇型任務10~11項。

　　第三階段，2036—2050年，我國空間科學重要領域達到世界領先水平。論證實施大型任務5~6項，以及25項左右中小型和機遇型任務。

　　為實現本規劃發展目標，需進一步強化組織實施，保障財政投入，夯實基礎能力，深化國際合作，加強科學普及，持續取得關鍵性、原創性、引領性重大科技成果，有力支撐航天強國、科技強國建設。