022年1月28日，國務院新聞辦公室發(fā)布《2021中國的航天》白皮書，文中指出2016年以來，中國航天進入創(chuàng)新發(fā)展“快車道”，未來五年中國航天將立足新發(fā)展階段，開啟全面建設航天強國新征程。

同樣，在世界范圍內(nèi)，太空征程的腳步也在加速前進。很多人認為，2022年會是太空探索特別的一年，中國空間站組合完成將開啟航天員常駐太空時代；美國開啟重返月球計劃；歐洲和俄羅斯將嘗試把航天器送上火星（他們此前的嘗試均都失敗了），還有小行星防御、私人太空旅行等等，多項任務啟動，值得期待！

撰文 | 嗶普星人

2022年1月28日，國務院新聞辦公室發(fā)布《2021中國的航天》白皮書，介紹了中國航天事業(yè)在過去五年間的主要進展，以及未來五年的主要任務。未來5年，我們將中國航天將推動空間科學、空間技術(shù)、空間應用全面發(fā)展，開啟全面建設航天強國新征程。

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航天事業(yè)中最具戰(zhàn)略意義，同時也最令人心潮澎湃的一段征程無疑是太空探索。這一領域的工作由三大核心板塊組成——航天運輸系統(tǒng)、載人航天以及深空探測。

航天運輸系統(tǒng)方面，未來中國將加速實現(xiàn)運載火箭的升級換代：研制發(fā)射新一代載人運載火箭和大推力固體運載火箭，推動重型運載火箭工程研制，以及持續(xù)開展重復使用航天運輸系統(tǒng)關鍵技術(shù)攻關和演示驗證，等等。

2021年中國在載人航天方面實現(xiàn)了里程碑式的壯舉：天宮空間站核心艙“天和”成功發(fā)射，天舟貨運飛船和神舟載人飛船成功發(fā)射，并與“天和”對接，六名航天員先后進駐中國空間站，并開展各項任務。值得一提的是，神州十三號航天員組在空間站度過了第一個春節(jié)。

未來5年，我們期待能夠全面建成天宮空間站，打造國家太空實驗室，開展航天員長期駐留、大規(guī)?？臻g科學實驗等工作。載人登月方案、技術(shù)攻關等進行中，還將研制新一代載人飛船。

深空探測方面，中國未來將派出更多嫦娥系列探測器執(zhí)行更高難度的采樣和探測工作，也會繼續(xù)借助去年“登火”成功的祝融號漫游車開展火星采樣；此外，小行星探測器發(fā)射、近地小行星采樣和主帶彗星探測等工作，都在我們的近期計劃之中。

當然，向往璀璨星河的不只有中國。全球多家航天機構(gòu)都有在近期踏上太空征途的計劃——尤其是這熱鬧的2022，多項重磅任務啟動在即，值得期待：殖民月球地，火星尋生機，反小行星防御，私人太空旅行……

最強火箭升空，獵戶殖民月球

人們尤為關注美國國家航空航天局（NASA）的太空發(fā)射系統(tǒng)（space launch system，SLS）。作為NASA阿爾忒彌斯深空探索計劃（Artemis Program）的一部分，SLS火箭是他們迄今設計出的最強大的火箭，高度超過100米，載重95噸（一階段），是把宇航員送上月球及更遠地方的基礎。

SLS火箭的首次發(fā)射定于今年2月，將攜帶無人駕駛獵戶座太空船（Orion）升空，后者飛行45萬公里進入繞月軌道。獵戶座會在月球表面上方約100公里的高度（最近）飛行，然后利用月球引力推進至7萬公里處——這一高度意味著它是飛離地球最遠的載人航天器。

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獵戶座預計運載4-6名宇航員，并將配備一個歐洲服務模塊，為自己在軌道里的“風騷走位”提供動力。歐洲航天局作為該服務模塊的制造者，也有望就此成為阿爾忒彌斯任務的重要合作伙伴。

如果2月的任務成功，獵戶座將于2024年進行載人繞月飛行，于2025年開展登月任務——距人類上一次的載人登月成功已經(jīng)過去了53年。1972年12月，阿波羅17號登月艙由土星5號火箭運載升空，隨后降落在金牛座利特洛峽谷（Taurus-Littrow），兩名宇航員進行了3次月面活動。

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NASA獵戶座太空船的模型

獵戶座任務將標志著月球殖民計劃的開端。宇航員會在此開展為期數(shù)月的任務，并開發(fā)可供未來火星殖民地使用的技術(shù)。他們的第一個主要目標是靠近月球南極的沙克爾頓隕石坑（Shackleton crater），據(jù)信那里有大量冰塊。水不僅能為宇航員提供寶貴食物，還可通過電解轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣，用作火箭燃料。

游隼飛過死亡之湖

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由NASA支持的私營公司建造的著陸器將把科學和技術(shù)任務帶到月球表面。

NASA斥資26億美元打造的商業(yè)月球有效載荷服務（Commercial Lunar Payload Services，CLPS）計劃即將開啟大規(guī)模的機器人任務，一支機器人探測器隊伍將奔赴月球，第一批任務從2022年開始。這些探測器由得到NASA支持的私人公司研發(fā)，將嘗試繪制地下水沉積圖，研究月球內(nèi)部深處，派出機器人漫游車調(diào)查月球表面等。

Astrobotic公司設計的“游隼”（Peregrine）著陸器將前往月球的“死亡之湖”（Lacus Mortis），即位于東北部表面的一處玄武巖平原。游隼號會攜帶各種儀器對月球環(huán)境進行全方位探測。

另一家美國公司Intuitive Machines緊隨其后，將向“風暴之?！保∣ceanus Procellarum）發(fā)送一艘載有6個有效載荷的航天器。

未來3年還將有12次CLPS任務——盡管NASA的科學負責人托馬斯·祖布臣（Thomas Zurbuchen）警告稱，這些私人資助的努力都面臨著很高的失敗風險，“多達一半可能出錯?！?/p>

值得一提的是，俄羅斯和印度都計劃于今年發(fā)射自己的月球著陸器，而韓國準備在月球軌道上放置一顆衛(wèi)星以探究其礦物成分。

鉆探火星地下的生命

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ExoMars漫游車的工作原型

今年，歐洲-俄羅斯聯(lián)合的ExoMars任務將要啟動。執(zhí)行任務的機器人漫游者——歐洲航天局的“羅莎琳德·富蘭克林號”（Rosalind Franklin rover）與俄羅斯的“哥薩克舞號”著陸器（Kazachok lander）——計劃降落在火星北半球的含粘土平原奧克夏平原（Oxia Planum）。羅莎琳德·富蘭克林號定于9月發(fā)射，預計到2023年6月份著陸；它會配備一個能探測火星表面下2米深處的鉆頭，旨在尋找可證明生命存在的標記物。

由于此前俄羅斯/蘇聯(lián)的19次和歐洲的2次登火嘗試均以失敗告終，所以人們并未對ExoMars任務持過于樂觀的態(tài)度。2016年，歐俄火星登陸器“夏帕雷利號”（Schiaparelli）著陸器原本是作為此次ExoMars任務的試運行的，最終卻因故障而墜毀。

另一方面，于去年2月登陸火星杰澤羅隕石坑的NASA毅力號漫游車最近完成了自身的維護和測試，并傳回一份關于火星巖石的數(shù)據(jù)。接下來，它將繼續(xù)在杰澤羅坑外做長期地質(zhì)探索，尋找這片曾為三角洲之地的古代生命跡象，例如有機物質(zhì)或微生物的痕跡。而跟著毅力號一起上火星的機智號直升機最近開始了它的第19次、也是2022年首次的火星飛行。

中國祝融號火星車在去年5月成功踏上火星，截止2021年底累計行駛超過1400米。今年的祝融號會繼續(xù)高效開展火星表面的巡視探測任務，收集更多科學數(shù)據(jù)。值得一提的，火星北半球?qū)慕衲?月下旬開始進入長達半年的冬季，而祝融號已經(jīng)做好充足準備。御寒方面，祝融號車身頂部設有集熱窗，內(nèi)填相變材料——白天在陽光下集熱，晚上在低溫下凝固放熱。

毀滅小行星，拯救世界

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2022年最壯觀的小行星任務將是NASA的小行星防御系統(tǒng)的測試。去年發(fā)射的雙小行星重定向測試（DART）航天器將于今年9月撞上小行星Dimorphos。足球場大小的Dimorphos圍繞其母星體Didymos運行。體重超600公斤的DART會以2400公里的時速沖向目標，嘗試改變Dimorphos的軌道。

天文學家表示，DART任務若成功，將鼓勵NASA和其他太空機構(gòu)研發(fā)更大的飛行器用于防御小行星撞擊地球。如果一顆 Dimorphos大小的小行星撞到地球，其后果相當于4-6億噸TNT當量爆炸。DART的系統(tǒng)工程師埃琳娜·亞當斯表示：“Dimorphos的沖擊可以徹底摧毀像曼哈頓這樣的城市。DART任務旨在展示一種拯救世界的技術(shù)?！?/p>

NASA的其他幾項小行星任務中還包括于今年8月發(fā)射“靈神星”探測器（Psyche Mission），造訪一顆含有大量鎳、鐵及稀有金屬的金屬小行星，即靈神星（16 Psyche）。它被認為是某顆行星遭遇其他天體猛烈碰撞后的剩余物，且屬于原行星的核心部分。對靈神星的研究將為科學家們提供一個探索行星核心和金屬世界的機會，可謂千載難逢。

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航天員翟志剛和王亞平在空間站的天和核心艙外進行艙外活動。

空間來客

2021年4月，天宮空間站3個主要模塊里的第一個模塊——天和核心艙搭乘長征5B運載火箭升空。中國的空間建設事業(yè)自此進入全新時代。之后，天舟二號貨運飛船和神舟十二號載人飛船先后造訪天和，并完成對接；神舟里的3位宇航員成功入駐空間站并將長期停留。

2022年，我們將看到問天實驗艙和夢天實驗艙先后發(fā)射，隨后與天和對接。后續(xù)，將擇機發(fā)射巡天空間望遠鏡，與空間站共軌長期獨立飛行，開展巡天觀測，短期?？靠臻g站進行補給和維護升級。

另一方面，位于美國休斯敦的公理太空公司（Axiom Space）準備于今年2月末發(fā)起首次奔赴國際空間站的純私人太空任務。SpaceX將為此提供龍飛船和獵鷹9號火箭。飛船上的4名宇航員預計會在空間站停留8天。

天空旅行進行時

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理查德·布蘭森在去年7月飛向太空邊緣。期間他從維珍銀河的VSS Unity客運飛船上觀察地球。

波音公司希望于今年5月將其“星際客船”（Starliner）送入軌道，隨后開始運送宇航員往返國際空間站。實際上，波音的星際客船已經(jīng)落后計劃數(shù)年：2019年的一次試航對接失?。蝗ツ甑膰L試也在最后一刻因燃料閥未能打開而被取消。相比之下，懷揣同樣夢想的SpaceX卻后來居上：2021年9月，他們用獵鷹9號火箭將龍飛船（Crew Dragon），載著4名普通人進行了為期3天的繞地球軌道旅行，完成了首次純商業(yè)載人太空飛行任務。

由杰夫·貝索斯創(chuàng)立的藍色起源（Blue Origin），以及由理查德·布蘭森創(chuàng)立的維珍銀河（Virgin Galactic），都于去年成功實現(xiàn)了首次載人亞軌道飛行。而在2022年，這兩大巨賈麾下的太空“旅行艦隊”預計將開始執(zhí)行常規(guī)任務；飛船上的旅客們在返回地球前會感受到幾分鐘的失重狀態(tài)。

1月28日中國國家航天局發(fā)布白皮書《2021中國的航天》中提到了未來五年培育壯大空間應用產(chǎn)業(yè)，其中就有“培育發(fā)展太空旅游”。

太空旅行，確實已不再是幻想。

參考來源

[1] https://www.theguardian.com/science/2022/jan/02/to-the-moon-and-beyond-what-2022-holds-for-space-travel

[2] https://purdue.edu/newsroom/releases/2022/Q1/perseverances-first-year-on-mars-purdue-professor,-mission-team-member-looks-at-what-is-ahead.html

[3] https://www.cast.cn/news/7123

[4] https://www.space.com/space-missions-to-watch-this-year