xmyeditor_01

SLS发射时的艺术概念图

点火、升空,在神奇的2021年尽情冒险吧!毫无疑问,2021年,有许许多多酷炫且激动人心的太空探索项目值得期待,而以下这些肯定是大家最为关心的。

3项火星任务

2021年,3个方向迥然不同的火星任务的到来,标志着我们探索火星的能力将迎来一次巨大的飞跃

2020年6月30日发射升空的美国宇航局毅力号火星车将在2021年2月18日抵达这颗红色行星。一旦顺利着陆,毅力号就将成为第五辆抵达火星的火星车。它的4位前辈分别是旅居者号、勇气号、机遇号和好奇号。其他著名的火星探测器,比如美国宇航局的洞察号都是登陆器,而非可以在火星上四处走动的漫游车。毅力号火星车,重约1吨,6个轮子,搭载着诸多先进且酷炫的科学仪器:

包括23部功能各不相同的照相机、一件检测火星气候的设备、一部从微观尺度扫视火星表面的紫外线分光计、一部探测火星地下情况的雷达。

xmyeditor_02

毅力号火星车和首创号火星直升机的艺术想象图

令人激动的是,毅力号将采集火星地表的土壤样本,然后将其储存在小罐子里。后续任务将回收这些小罐子,并把它们带回地球。

按照计划,毅力号将在耶泽洛撞击坑登陆。科学家认为,这个地方此前应该是一处湖泊。毅力号将在这里搜寻火星古生命的痕迹

此外,这辆火星车还配有一架名叫首创号的微型直升机。后者将是第一架在另一个行星上起飞的人造飞行器,听起来还真是有点兴奋呢。

xmyeditor_03

天问一号任务的艺术想象图,展示了执行此次任务的火星轨道器、登陆器和火星车

2021年4月23日,中国的天问一号探测器将抵达火星。这项宏伟的火星任务共携带13种不同的科学负载,其中7种搭载于轨道器上,6种搭载于火星车上。

轨道器将使用它的雷达、分光计、磁强计等设备在轨道上研究火星。

200多千克重的火星车则将凭借搭载的照相机、探地雷达、磁场探测器、表面复合探测器等设备研究火星地表的乌托邦平原地区。

天问一号也是中国首次在这颗红色行星上执行任务。

xmyeditor_04

阿联酋希望号探测器的艺术想象图

2021年,第一次开展火星任务的国家还有阿联酋。2021年2月,重达1350千克的希望号卫星将抵达火星,它将在轨道上研究这颗行星的大气和气候

按照计划,希望号将进入一种特殊的赤道轨道。在这个轨道上,它能以与火星自转相同的方向运动。这样一来,希望号上搭载的仪器就能长时间地观测同一个目标。

月球是另一个我们想去的地方

2021年,月球将再一次成为人类探测太空的热点。2020年的一条大新闻告诉我们,月球的储水量比我们原来想的还要多,而且这些水实际上遍布整个星球。这更是提升了我们探索月球的热情。2021年即将到来的一些任务势必将进一步深化我们对地球这颗自然卫星的认识。

xmyeditor_05

宇宙机器人技术公司月球登陆器的概念图

2021年7月,总部设于匹兹堡的私人太空探索公司“太空机器人技术”(Astrobotic Technology)将为美国宇航局发射游隼号(Peregrine)探测器。这部长着四条腿的探测器,将在月球朝向我们这一面东北部一处叫作“死湖”的地区登陆。游隼号将携带大量设备,其中包括为美国宇航局运送的用于测试导航和登陆技术的相关仪器。游隼号登陆器还将储存包括传奇科幻作家阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)在内的诸多人物的DNA和骨灰。

2021年夏天,私人公司“直觉机器”(Intuitive Machines)也将向月球发射一架名叫新星C的商业登陆器。按照这家总部位于休斯敦的公司的说法,登陆器将“捕捉月球地表的原始光学图像,然后将其转换成相对地形导航测量结果,最后在计划登陆地点方圆200米范围内登陆”。

俄罗斯则会在2024年重返月球。他们计划将月球25号登陆器送到月球南极附近的波古斯拉夫斯基撞击坑。这架探测器携带了8件科研设备,旨在探索登陆区域并搜寻水冰的痕迹。俄罗斯上一次执行月球任务还要追溯到1976年苏联时期的月球24号任务。

印度的月船3号任务准备让一辆月球车在月球南极附近软着陆。按照计划,月船3号应该在2021年下半年发射升空,但可能会推迟至2022年。希望印度的这次任务比月船2号理想一些——在月船2号任务中,维克拉姆号探测器因为通信故障而在月球表面撞毁。

火箭现在就起飞

按规划,2021年有很多非常重要的发射任务,其中最重要的或许就是美国宇航局太空发射系统(SLS)的首次亮相。

xmyeditor_06

美国宇航局太空发射系统(SLS)升空场景的概念图

作为美国宇航局“阿尔忒弥斯”计划的一部分,SLS将在2024年把宇航员送到月亮上去。这枚火箭的终极目标则是把人类送抵火星。这枚巨型火箭的第一版能够将超过27吨的货物送到月球以外的轨道上,速度能达到39400千米/时。

SLS的第一次正式亮相定于2021年11月,届时,它会将没有机组驾驶的“猎户座”飞船送往月球轨道。

乔·拜登已于2021年1月宣誓就任美国总统,我们应该能知晓他这届政府对美国宇航局的政策以及是否仍会在2024年派遣机组成员奔赴月球表面。

xmyeditor_07

自由落体中的星舰,照片摄于2020年12月9日完成的一项测试

2021年也应该是太空探索技术公司(SpaceX)令人激动的一年。埃隆·马斯克(Elon Musk)领导的这家公司期望将50米高的“星舰”送入地球轨道。星舰这种新一代火箭,设计目标是将货物和乘客运送到地球轨道、月球和火星上。为了构建宽带互联网星座,SpaceX2021年也将继续发射大量“星链”卫星。

2021年其他值得注意的火箭发射任务包括蓝色起源公司(Blue Origin)第一级可重复使用的新格伦号火箭、联合发射联盟的瓦肯号火箭、三菱重工的H3火箭,以及阿利安太空公司的阿利安6型火箭。

波音公司的CST-100星际航线飞船也将于2021年初展开无人发射,并且可能在夏天进行载人发射,这同样令我们期待。这个问题重重的计划其实已经推迟许久了。在之前的一次测试飞行中,CST-100星际航线的表现堪称灾难,美国宇航局在给波音公司这个私人航天合作伙伴提供的后续报告中,提出了80多条改进建议。不过,即便波音公司难堪重用,SpaceX的龙飞船在2020年收获的成功意味着美国宇航局已经拥有了一个将宇航员送入太空的可靠选项。

在无数次延期之后,美国宇航局终于要在万众期盼之下于2021年10月31日发射詹姆斯·韦伯空间望远镜了(让我们祈祷这次发射能顺利进行,不再延期吧)。这款新一代红外望远镜将在地球-太阳的L2拉格朗日点上工作。那个地方距地球接近160万千米,非常利于空间观测。詹姆斯·韦伯望远镜将在那儿凝视早期宇宙,研究星系和超大质量黑洞,并且为我们提供更多有关系外行星的信息,比如它们的大气组成,甚至是否宜居。

xmyeditor_08

DART任务示意图

2021年其他值得注意的发射项目包括:美国宇航局的露茜号飞船,它将于10月或11月启程探测木星的特洛伊小行星;美国宇航局的“双小行星重定向测试”(DART)探测器,它计划于7月末升空。

DART探测器将造访名为“迪迪莫斯”的双小行星系统,然后故意撞向这个天体,以测试我们改变对地球存在潜在威胁的小行星运动方向的能力。

从未停歇的深空探险

还记得美国宇航局的朱诺号探测器吗?没错,就是它拍下了木星的壮观照片。此外,它还探测到了这颗气态巨行星上的闪电和冰雹。

xmyeditor_09

美国宇航局朱诺号探测器在2017年捕捉到的木星云层细节照片

遗憾的是,这恐怕已经是朱诺号最后的演出了,因为美国宇航局打算在7月16日让它离开现在的轨道,一头扎进木星大气层内并解体。(这么做是为了防止人造探测器污染木星系统。)从乐观的角度看,朱诺号已经工作了41个月,这比美国宇航局原来计划的时间已经长了不少,所以,就让它功成身退吧。

在2021年之前,日本是唯一一个成功从小行星表面收集样本的国家。[从小行星“龙宫”上成功采集样本的日本太空发展署(JAXA)隼鸟2号探测器已于2020年顺利返回地球]不过,目前正在小行星“贝努”上工作的美国宇航局冥王号探测器可能会装着满满一储藏室的小行星碎片样本回家。2021年3月,冥王号就将离开贝努,但要到2023年9月才能回到地球。

美国宇航局的帕克号太阳探测器将在2021年执行3次近日点(那是离太阳最近的轨道)任务。不过,帕克号越是深入探测太阳,距注定的毁灭命运就越近。按照估算,帕克号很可能将在2025年丧生于太阳附近的恶劣环境中。这枚探测器还将在2021年10月以3786千米的距离飞掠金星。经过这次飞掠后,帕克号就会步入一条全新的轨道。沿着这条轨道继续飞行,它就会成为有史以来距太阳最近的人造物体(当然,之前的纪录也是由帕克号自己保持的)。2021年11月,同样以太阳为目标的欧洲空间局太阳轨道探测器也将正式步入任务的主阶段。不过,这枚探测器在此之前就已经做出了一些令人惊叹的工作。

按照计划,欧洲空间局的贝皮科伦坡号探测器将于2025年下半年进入水星轨道,但在2021年8月10日,它就将近距离接触金星。为了获得金星引力的加速效应,贝皮科伦坡号将以552千米的近距离飞掠这颗行星。

离地球家园更近的太空冒险

2021年,国际空间站上的活动当然也仍将继续。远征64号任务的机组成员希望充分利用他们崭新的主教号气闸舱开展大量很有价值的科学实验,从而在2021年就完成此次任务的大部分工作。

说到空间站,中国将在这个领域独立自主地取得飞跃。他们将在2021年年内发射天和号空间站核心舱。中国将在2025年建设完毕一座完整的空间站,而天和号就是整个空间站的核心部分。

xmyeditor_010

智利的维拉·鲁宾天文台目前仍在建设之中

位于智利的维拉·鲁宾天文台要到2022年10月才能实现全功率运转,但在2021年,这座天文台的广角反射望远镜就将第一次窥见星光。天文学家每天晚上都会通过这件设备捕捉1000张照片,研究地球附近的恒星和遥远的星系——除非埃隆·马斯克的星链挡住了望远镜。

重要的天文现象

2021年,业余天文学家也有一些非常重要的天文现象值得期盼,其中包括5月26日在全美50个州(包括阿拉斯加州的大部分地区)、加拿大大部分地区、东南亚、澳大利亚、大洋洲群岛以及南美部分地区可见的月全食

此外,2021年12月4日还有一场日全食,不过只有南极地区能见到,南非则能看到偏食。

对地球可能存在一定威胁的小行星“阿波菲斯”将在3月与地球亲密接触,两者之间的距离可以小到1690万千米以内。2029年,这颗小行星将会与31000千米(相当于地球与月亮之间距离的1/10)的极近距离掠过地球。不过,在那之前,2021年的这次相会是我们用雷达成像观测“阿波菲斯”的最后机会了。而在2029年之后的2068年,“阿波菲斯”有相当低的概率(但不是0)撞击地球。

-本文作者:乔治·德沃尔斯基(George Dvorsky)是Gizmodo网站的资深记者。-

资料来源

The Space News We’ll Be Watching in 2021


END