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美媒盤點(diǎn)未來十年最重要太空任務(wù)，中國空間站計劃備受關(guān)注

2019-05-21 14:58:23 作者：劉霞來源：科技日報分享至：

1969年人類實現(xiàn)登月夢后，便開始設(shè)想，21世紀(jì)人類應(yīng)該可以征服月球，可以到火星度蜜月……盡管40多年過去了，我們還在地球上轉(zhuǎn)悠，但這并不能阻擋人類登陸月球和火星的步伐，也無法遮擋人類看向更遙遠(yuǎn)世界的視線。

美國《大眾機(jī)械》雜志在近日的報道中，為我們列出了未來10年將進(jìn)行的15項最重要的太空任務(wù)，涵蓋太空旅行、行星研究甚至殖民火星等領(lǐng)域。

一場探索之旅，正如一場浪漫的戀愛，金風(fēng)玉露一相逢，勝卻人間無數(shù)。而那一場場“風(fēng)花雪月”的事，最終目的都是為了讓我們更好地審視和明晰我們在宇宙中的位置以及我們的未來。

1美國國家航空航天局發(fā)射火星車（2020年）

美國國家航空航天局（NASA）希望向火星的“耶澤羅隕石坑”（Jezero Crater）派遣一輛火星車“火星2020”。

“火星2020”的發(fā)射窗口期為2020年7月17日至2020年8月5日，發(fā)射地點(diǎn)為美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地，火星車預(yù)計于2021年2月18日登陸火星。

耶澤羅隕石坑曾是一個古老的火星湖泊所在地，具有支持微生物存活的條件。NASA相信這個直徑約50公里的撞擊坑內(nèi)可能藏有這顆紅色星球上遠(yuǎn)古生命的“蛛絲馬跡”。

火星上的耶澤洛隕石坑曾經(jīng)是火山湖和河流三角洲的家園。圖源：英國《自然》雜志官網(wǎng)

此次任務(wù)的持續(xù)時間估計接近一個火星年，相當(dāng)于687天。當(dāng)然，與任何其他的火星漫游車一樣，這一任務(wù)有望延長時間。

這輛火星車身負(fù)重要使命——選取并將一部分火星巖土樣本封裝在小型的罐子里，以等待未來取樣返回任務(wù)將其取回并帶回地球供實驗室分析之用。美國宇航局目前正在與歐洲空間局（ESA）合作開展相關(guān)研究，但至于這些存放在火星上的樣品何時才能被運(yùn)回地球，還沒有具體時間表，或許會在21世紀(jì)30年代。

2“火星太空生物”探測器抵達(dá)火星表面（2021年）

在“火星2020”發(fā)射的同一窗口期，由歐洲航天局（ESA）和俄羅斯國家航天公司（Roscosmos）合作的“火星太空生物”（ExoMars）項目將探索火星這顆紅色行星上是否曾經(jīng)存在生命。

這一計劃業(yè)已啟動：2016年，“痕量氣體軌道器”（TGO）發(fā)射升空，主要目標(biāo)是更好地了解火星大氣中是否存在甲烷和其他大氣氣體，這些氣體可能是存在生物或地質(zhì)活動的證據(jù)；“火星太空生物著陸器”于2017年升空，但它出師不利，墜毀在火星表面。

3俄羅斯國家航天公司開始提供太空旅游（2021年）

俄羅斯國家航天公司與美國太空探險公司合力打造了一個新的旅游目的地——太空。據(jù)俄羅斯衛(wèi)星通訊社今年2月19日報道，這兩家公司簽署協(xié)議，商定將重現(xiàn)1961年第一艘載人航天飛船飛往宇宙時的航線，最晚在2021年前，首次將帶兩名“非專業(yè)”宇航員送往國際空間站。

然而對這個“好消息”，俄羅斯社交媒體上的反應(yīng)卻是喜憂參半：有人感到興奮；但也有人認(rèn)為，這是俄羅斯航天工業(yè)停滯不前的表現(xiàn)。

對于存在的質(zhì)疑，俄羅斯國家航天公司將解釋稱，太空旅游項目并不會犧牲任何其他太空項目。據(jù)報道，該公司的月球探測計劃已步入正軌；其下屬的一家研究機(jī)構(gòu)17日則表示，正在研發(fā)的可重復(fù)利用的“太空游艇”將在5年內(nèi)投入使用。

4 詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡終“上崗”（2021年）

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將成為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者。按照計劃，它將于2021年發(fā)射，目前已耗資約100億美元，是NASA航天史上最復(fù)雜、最精密的設(shè)備。

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是NASA、ESA、加拿大航天局（CSA）聯(lián)合研發(fā)的紅外線觀測用太空望遠(yuǎn)鏡，可謂20年磨一劍。

按原計劃，該太空望遠(yuǎn)鏡擬在2014年升空，卻由于種種原因一再被推遲。2018年6月，NASA宣布，詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡最早將在2021年3月30日發(fā)射。

詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡不但具備哈勃望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能，還具備中紅外和近紅外觀測性能，觀測能力是哈勃望遠(yuǎn)鏡的100倍。也就是說，哈勃只能看到發(fā)光的星體，而韋伯則能夠看到不發(fā)光只要有溫度的天體。NASA稱它為運(yùn)用紅外觀測的“時間機(jī)器”，將會是第一個觀測到135億年前出現(xiàn)的第一批恒星和星系的望遠(yuǎn)鏡。

5印度邁入載人航天領(lǐng)域（2021-2022年）

印度空間研究組織（ISRO）正計劃在2021年至2022年向?qū)⑹着詈絾T送上國際空間站，最終將人送上月球。

6SpaceX執(zhí)行火星任務(wù)（2022年）

2018年3月，埃隆·馬斯克在《新太空》雜志撰文，詳細(xì)闡述了其雄心勃勃的火星移民計劃。

馬斯克稱，其所有的太空探索技術(shù)公司（SpaceX）計劃在2022年朝火星發(fā)射無人探測器，目的是“確認(rèn)水資源情況，識別危險，讓初始的供電、采礦和生命支持基礎(chǔ)設(shè)施就位”。

馬斯克希望SpaceX能在2024年向火星發(fā)送2艘載人飛船以及兩艘貨運(yùn)飛船。初期目標(biāo)是“建設(shè)推進(jìn)劑存儲庫和為未來載人飛行做準(zhǔn)備。

7中國將建成全球第三個空間站（2022年）

今年早些時候，中國嫦娥四號探測器在月球背面著陸，標(biāo)志著中國跨越了一座歷史性的里程碑。在此之前，月球背面是一片沒有被探索過的區(qū)域。

中國的太空探索腳步當(dāng)然不止于此。《紐約時報》報道稱：”中國現(xiàn)在計劃在2022年開始運(yùn)行其第三個空間站，在2030年前向月球派遣航天員。中國還要發(fā)射火星探測器，包括能夠把火星表面樣本帶回地球的探測器。“

資料圖

中國將在2022年建成空間站，目標(biāo)就是要突破掌握并且發(fā)展這種近地空間長期載人的技術(shù)，而且能夠保證人在太空中長期舒適地生活、有效地工作。

據(jù)介紹，中國的空間站在完全建成之后，是一個大的組合體，總重量將接近100噸。在空間站建成之后，中國將成為世界上第三個擁有獨(dú)立設(shè)計、制造、發(fā)射、維護(hù)空間站的國家。

8歐空局派”赫拉“前往雙小行星系統(tǒng)（2023年）

歐洲航天局希望掌握一套在”危險“小行星接近地球數(shù)周前就探測到它們的方法。他們將希望寄托在以希臘婚姻女神赫拉命名的”赫拉“（Hera）任務(wù)上，這一任務(wù)是”人類首次拜訪雙小行星系統(tǒng)“，發(fā)射日期為2023年。

NASA的”雙小行星重定向測試“（DART）項目將于2021年中期完成全面開發(fā)并發(fā)射，飛往”雙子星“（Didymos），并于2022年9月與其中較小的”雙子星B“（Didymos B）相撞，以測試這種碰撞對小行星軌道的影響。

”雙子星“系統(tǒng)由”雙子星A“（Didymos A）及其衛(wèi)星”雙子星B“組成，前者直徑約為780米；后者直徑約為160米并環(huán)繞前者飛行。

”赫拉“將于2026年達(dá)到”雙子星A“，對該小行星和”雙子星B“進(jìn)行研究，為將來的小行星防御工作奠定基礎(chǔ)。據(jù)悉，”赫拉“航天器配備了一臺攝像機(jī)（由德國航天局開發(fā)并用于NASA的”黎明“號探測器），還配備了一個激光雷達(dá)以和一臺高光譜成像儀。

雖然”赫拉“無法觀察到DART項目產(chǎn)生的撞擊，但它將記錄撞擊之后”雙子星“系統(tǒng)的特征，包括對”雙子星B“上的撞擊坑進(jìn)行成像、觀測衛(wèi)星軌道及其旋轉(zhuǎn)的變化等，這有助于科學(xué)家確定撞擊使衛(wèi)星偏轉(zhuǎn)的效率。

9SpaceX的首次月球商業(yè)旅行（2023年）

去年9月份，Space X正式公布了其首位太空旅行乘客的身份——日本實業(yè)家、設(shè)計師兼藝術(shù)策展人前澤有作將成為”SpaceX公司首位飛越月球的私人游客，時間為2023年。“前澤還表示，他將從全世界邀請6至8名藝術(shù)家同赴月球，條件是返回地球后進(jìn)行作品創(chuàng)作。

然而，前澤最近透露他”破產(chǎn)了“，因此，他是否能繼續(xù)按計劃完成此次旅行仍有待觀察。

10JAXA奔赴火星衛(wèi)星（2025年）

2025年3月，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）的”火星衛(wèi)星探索“（Martian Moons Exploration）航天器將進(jìn)入火星軌道，隨后登陸火衛(wèi)一，用一套簡易氣動系統(tǒng)收集顆粒。

JAXA的這一航天器如果取得成功，將于5年后返回地球。它有望揭示火衛(wèi)一究竟是被火星引力捕獲的小行星，還是遠(yuǎn)古時期火星與太陽系內(nèi)另一個天體碰撞后的結(jié)果。

11極大望遠(yuǎn)鏡投入使用（2025年）

由歐洲南方天文臺（ESO）建造的”極大望遠(yuǎn)鏡“位于智利阿馬索內(nèi)斯山，它是一個建造在地面的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡。主鏡直徑為39米，由近800個六角形小鏡片拼接而成。

一旦建造完成，它將成為世界上最大的光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，清晰度將比哈勃太空望遠(yuǎn)鏡高16倍；比詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡高6倍，集光能力是現(xiàn)有最強(qiáng)大太空望遠(yuǎn)鏡的13倍。

極大望遠(yuǎn)鏡能夠更詳細(xì)地探測恒星周圍的行星和行星系統(tǒng)，甚至行星的大氣特征，這將幫助我們探索行星的演化、其他恒星的行星環(huán)境以及為什么太陽系如此獨(dú)特等問題。同時，它還將研究系外行星的物理和化學(xué)特性、原行星盤和行星形成機(jī)制、太陽系的歷史、超大質(zhì)量黑洞的演化歷程等。

12美國居住艙抵達(dá)”月球門戶“（2025年）

”門戶“計劃概念圖（NASA）

NASA與其他國際合作伙伴聯(lián)合設(shè)計的月球軌道空間站”門戶“（Gateway）將是貫穿本世紀(jì)20年代的一大項目。該項目旨在幫助人類更加便捷地探索月球和火星。據(jù)報道，與國際空間站相比，”門戶“體積較小，將環(huán)繞離月球高4000至75000公里的軌道。

當(dāng)前的設(shè)計允許4名宇航員同時在這座空間站駐留，而擬議中的一系列月球著陸器將使”門戶“成為太空活動的基地——還可能成為前往火星的踏腳石。

不過，當(dāng)美國居住艙在2025年抵達(dá)這座空間站時，真正的科學(xué)研究才將開始。

13NASA首次瞥見靈神星（2026年）

我們將首次近距離觀察”靈神星“（Psyche），靈神星是小行星帶10顆主要小行星之一，位于火星和木星之間，是一顆繞太陽旋轉(zhuǎn)的小行星，它95%以上都是金屬，包括大量鐵和鎳，甚至還有金、鉑、銅等其他稀有金屬。

探測器將于2022年發(fā)射，4年之后抵達(dá)目的地，之后，它將立刻進(jìn)行開創(chuàng)性的科學(xué)研究，這將是人類首次探索一顆金屬天體，發(fā)回的照片將進(jìn)一步向我們揭示太陽系的真相。

14歐洲航天局”木星冰月探測器“抵達(dá)木星（2029年）

歐洲航天局的”木星冰月探測器“（JUICE）將探索木星的三顆衛(wèi)星——木衛(wèi)三、木衛(wèi)四和木衛(wèi)二以及這顆氣態(tài)巨行星本身。探測器將于2022年發(fā)射，在長達(dá)7年的旅行之后進(jìn)入木星系統(tǒng)。隨后對木星這顆三百倍于地球質(zhì)量的巨行星的磁層、湍流大氣及其三顆衛(wèi)星進(jìn)行深入探測。

相較于”朱諾號“，”JUICE“的重點(diǎn)在于對木星衛(wèi)星表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，包括掌握衛(wèi)星與木星的相互作用情況以及衛(wèi)星自身的化學(xué)成分。

”木星冰月探測器“以木衛(wèi)三為主要研究對象，因其是太陽系中唯一已知的含有自身磁場的衛(wèi)星，”JUICE“將進(jìn)一步研究該衛(wèi)星與木星磁場之間的相互作用過程，而這將有助于人們理解木星系統(tǒng)的演化以及動力學(xué)全過程。

15NASA的火星任務(wù)（本世紀(jì)30年代）

NASA已經(jīng)明確表示將在2024年重新把航天員送上月球，但它的目標(biāo)顯然不止于此。今年4月，NASA證實它計劃在2033年實現(xiàn)載人登陸火星。

NASA局長吉姆？布里登斯廷在一次國會聽證會上說：”我們希望在2033年實現(xiàn)載人登陸火星，我們可以通過加速載人登陸月球來加速載人登陸火星的進(jìn)程。“其實，早在2017年，NASA的預(yù)算案就將2033年列為首次載人登陸火星的目標(biāo)時間，但NASA在其工作計劃中稱載人登陸火星時間為”2030年代“。

往返火星的任務(wù)需要火星與地球在太陽同一側(cè)時才能實施——每26個月才會出現(xiàn)一次，因此適合實施這一任務(wù)的時間是2031年、2033年…但許多專家和議員都擔(dān)心NASA不能按時實現(xiàn)這一目標(biāo)，尤其是考慮到NASA重型火箭”太空發(fā)射系統(tǒng)“的開發(fā)跳票。

1970年，NASA馬歇爾太空飛行中心科學(xué)部門副主管斯圖林格博士在回復(fù)贊比亞修女的信中寫道：”太空探索不僅僅給人類提供了一面審視自己的鏡子，它還能給我們帶來全新的技術(shù)，全新的挑戰(zhàn)和進(jìn)取精神，以及面對嚴(yán)峻現(xiàn)實問題時依然樂觀自信的心態(tài)。我相信，人類從宇宙中學(xué)到的，充分印證了那句名言：“我憂心忡忡地看待未來，但仍滿懷美好的希望。”

或許在不遠(yuǎn)的將來，太陽系中的月球、火星都會成為人類的試驗基地，甚至成為人類離開太陽系，向太空進(jìn)軍的重要中轉(zhuǎn)站。

圖片來自美國《大眾機(jī)械》雜志網(wǎng)站及網(wǎng)絡(luò)

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