1 月 6 日消息,在新年伊始,纽约时报编辑 Michael Roston 通过一篇文章,把 2021 年人类即将在月球及火星范围完成的任务做了预告。
2020 年,中美阿三个国家的探测器奔赴火星,中国嫦娥五号 “挖土”回归,SpaceX 载人飞船两次送宇航员去往空间站…… 每件事都可以在人类航天史上写下浓墨重彩的一笔。同时,从去年开始,全球不少国家也开启了探月潮,人类对宇宙的探索似乎又到了一个新阶段。
2021 年,人类又将对宇宙发起怎样的探索?本文是 Michael Roston 对新一年人类在太空探索方面将要完成事件的梳理和预告:
一、中美阿探测器
2 月齐聚火星在 2021 年开始约一个月后,三艘来自不同国家的宇宙飞船将相继抵达火星附近,分别为中国的天问一号探测器、美国 NASA 的毅力号和阿联酋的希望号。这三个国家的火星探测器均于 2020 年 7 月发射升空,预示着今年将是一个忙碌的太空探索之年。
▲中国长征五号火箭携天问一号火星探测器从海南文昌航天发射中心发射升空 来源:新华社
去年夏天,阿联酋、中国和美国一并在 7~8 月的火星探索窗口期 “扎堆”向火星发射了探测器,只有在这段时间,从地球出发的航天器才能沿着最节省燃料的轨道到达火星。因此,不出意外的话,这三艘宇宙飞船会在轨道或行星表面聚集成一个繁忙的 “探索者社区”。
第一个到达火星的将是阿联酋的希望号轨道飞行器,它将于 2 月 9 日抵达目的地。这是阿拉伯国家太空计划中第一个执行任务的深空探测器。这项任务的目标是研究火星大气层空间站,将有价值的数据传回地球,供科学家研究。
中国的天问一号探测器也将于 2 月 10 日抵达火星。在绕火星飞行一段时间后,火星车将于 5 月着陆火星表面。要使火星车完好无损地降落在太阳系第四颗行星表面并不是一件容易的事,在此之前只有美国的 NASA 完成过几次火星车着陆任务。如果天问一号的火星车能成功在火星着陆,这将延续中国的航天成就记录。
2 月 18 日,美国 NASA 的毅力号探测器将抵达火星,并即刻冲向火星表面。如果火星车能成功着陆,探测器将在一个干涸的火山口湖和河床中寻找灭绝生命的迹象。但在此之前,毅力号还将部署一架名为 “机智号(Ingenuity)”的微型直升机,让它在稀薄的火星大气中尝试飞行,完成它自己的使命。
二、 聚焦月球表面
▲Astrobotic 着陆器,该着陆器预计将为 NASA 运送科学技术有效载荷到月球表面 来源:法新社
在过去的七年中,中国的航天器已经三次着陆月球,但自从 1972 年最后一次阿波罗任务结束后,美国 NASA 的航天器就再也没在月球着陆过。而 2021 年,这一情况可能会发生改变,从而深化美国太空探索的商业转型。
在过去十年中,NASA 一直依靠私人公司建造和运营,向国际空间站运送货物和载人航天器。目前,NASA 正在尝试在 “商业月球有效载荷服务(Commercial Lunar Payload Services,CLPS)”计划中采用类似做法。NASA 在 CLPS 计划中已与一些私人公司签订合同,制造无人月球着陆器,将 NASA 及其他客户的货物运到月球表面。
其中第一家公司是匹兹堡的太空机器人(Astrobotic)公司,他们计划在今年 6 月发射 “游隼(Peregrine)”着陆器到月球。今年 10 月,由休斯顿直观机器(Intuitive Machines)公司制造的 Nova-C 着陆器也将紧随其后。
NASA 还计划在这个十年中让宇航员重返月球。第一步,他们将针对未来美国深空发射任务建造的大规模太空发射系统,进行无人飞行测试。这一任务面临着推迟发射的风险,且消耗了大量成本,但 NASA 仍计划在 2021 年进行一次被称为 Artemis-1 的旅行。火箭将把 “猎户座”太空舱送往月球进行绕月飞行,继而返回地球。这项测试暂定于 11 月进行。
三、 探索太空更深处的秘密
▲美国詹姆斯 · 韦伯太空望远镜的部分镜片 来源:NASA
受技术和成本问题所困,哈勃望远镜的继承者——詹姆斯 · 韦伯望远镜的发射被推迟了好几年。NASA 及全世界不少天文学家和行星科学家都渴望看到它能在今年十月底离开地面。世界卫生组织(WHO)在考虑新冠肺炎疫情流行的情况后确定了这一时间,但其他问题的影响又增加了这一时间表的不确定性。
今年 7 月,NASA 即将发射双小行星重定向测试(Double Asteroid Redirection Test,DART)航天器,旨在测试航天器是否能够让未来朝着地球表面移动的小行星发生偏转。为了实现这一目标,它将访问一对共同围绕太阳运行的近地小行星 Didymos,并尝试通过碰撞来推动较小岩石的轨道。
接着,NASA 还计划于今年 10 月发射露西(Lucy)探测器,它将飞得更远,甚至飞越木星轨道。露西的任务将跨越 12 年,前往七个不同的小行星,包括一个 Main Belt 小行星和六个特洛伊小行星,这些小行星由于木星的引力限制而被困在那里。科学家认为,这些太空岩石上可能隐藏着太阳系外行星形成的秘密。