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深空探测:世界各国放眼“星辰大海”

科普小知识2022-03-16 15:23:52
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深空探测:世界各国放眼“星辰大海”

这是11月18日在北京航天控制中心大屏幕上拍摄的神舟XI飞船返回舱内的照片。记者从航天实验室飞行任务指挥部获悉,11月18日13时59分,神舟XI飞船返回舱成功降落在内蒙古中部预定区域。执行任务的宇航员景海鹏和陈东身体状况良好,天宫二号和神舟XI号载人航天飞行圆满成功。新华社记者蔡洋

新华社北京11月21日电摘要:深空探测,世界各国关注“星海”

新华社记者

从进入星际空间的美国“旅行者1号”宇宙飞船到降落在彗星上的欧洲“罗塞塔”探测器;从印度的“漫游者”飞船进入火星轨道到中国的“嫦娥四号”计划,这是世界上第一个登月巡逻探测器...近年来,航天大国和新兴国家放眼“星海”,制定了各种深空探测计划。

专家认为,深空探测已成为新世纪太空探索的热点领域,并呈现出探测目标多样化、探测形式多样化、国际合作更加广泛的特点。尽管中国在这一领域是后来者,但它有望领先。

“星海”吸引了许多国家

人们普遍认为,距离地球38万公里的月球及其以外的空间属于“深空”范畴。目前的探索活动有三种方式:借助地面和空间轨道上的观测设备观测深空天体,利用无人探索航天器、着陆器等进行近距离检查。宇航员在天体上着陆。

从世界深空探测的现状来看,月球和火星是世界各国的主要探测目标。我们依靠无人飞船、着陆器和其他装置来获取月球和火星表面的气候和地质数据,以便为宇航员在20世纪30年代和50年代登陆火星做准备。

其中,美国和欧洲非常重视对火星探测的持续投资,并将载人火星探测作为深空探测的长期目标。美国计划在2030年左右将宇航员送上火星。苏联解体后,正在努力复兴的俄罗斯再次启动了火星探索项目,其长期目标是让宇航员着陆。在火星快车号宇宙飞船未能释放着陆器后,欧盟于今年3月发射了“示踪气体轨道探测器”(TGO),探测火星大气环境,并试图再次释放着陆器。

探索的另一个热点是太阳系中的其他行星,如水星、金星、木星、天王星和海王星,以及太阳系中更远的地方,如柯伊伯带小行星。由此获得的信息可以解开太阳系及其行星诞生的谜团。

21世纪,越来越多的国家参与深空探测,国际合作将更加广泛。

例如,欧盟、日本、印度和其他在深空探测方面的后来者正通过更多的国际合作来弥补他们的技术缺陷。例如,欧盟和日本将合作勘探水星。印度的月球和火星探测器广泛使用了欧洲和俄罗斯的技术。

今年3月,由欧洲航天局和几个俄罗斯航天局联合开发的火星“示踪气体轨道器”发射升空,正式启动了“火星空间生物学”项目。俄罗斯和欧洲科学家将通过这个项目联合分析火星的大气成分,以寻找火星上生命的证据。EAA还与日本合作开展“哥伦布”水星探测项目,并计划在2018年发射一艘水星探测飞船。

深空探测,特别是探测航天器和着陆器的发射,投资需求大,技术要求高,故障风险高。如果考虑到载人着陆,难度会直线上升,但世界各国仍然一个接一个地投资。中国空间技术研究院的研究员庞志浩指出,从问题的根源来看,深空探测需要许多领域和学科的技术支持。探索计划的成功可以全面提高对太阳系的科学认识和空间技术水平。由此带来的技术进步也可以扩展到许多领域。

中国期待“后发先来”

在这场深空探测竞争中,世界各国的立场是什么?

毫无疑问,美国仍处于世界领先地位。各种各样的宇宙飞船几乎覆盖了太阳系中所有的行星。特别是在火星探索领域,世界上参与火星任务的飞船有一半是美国的,火星表面的所有火星车都属于美国。美国参与深空探测不仅包括许多隶属于美国国家航空航天局的实验室,还包括麻省理工学院和加州理工学院等顶尖大学。

目前,美国的主要目标是奥巴马总统提出的2030年左右载人登陆火星。新当选的美国总统特朗普也表示,他将在就职后为深空探测计划争取更多资金,美国宇航局也应该把重点放在深空探测上。

俄罗斯继承了苏联的大部分“太空遗产”。然而,近年来,由于航天器的总体设计以及乌克兰对空间设备的研究、开发和生产的安排等原因,俄罗斯的深空探测实力有所减弱。专家预测,俄罗斯未来的深空探测将更多地依赖于与欧盟、中国等的合作。

欧洲国家在深空探测领域有自己的优势,如法国的运载火箭、意大利和德国的无人飞船以及英国的空间推进技术。通过与美国、俄罗斯和其他国家密切的内部合作和广泛的外部合作,欧洲已经成为深空探测的一颗新星。欧洲航天局于2003年成功发射了火星快车号宇宙飞船,于2005年发射了金星快车号宇宙飞船,罗塞塔彗星探测器于今年成功完成了其探测任务。

日本的深空探测和欧亚大陆几乎同时开始于20世纪80年代,重点是太阳、彗星和小行星。2003年,日本成功发射了隼鸟号小行星探测器,2006年成功发射了日出探测器,2007年成功发射了慧眼号月球探测器。

印度的深空探测是一个“重磅炸弹”。2014年,印度的曼加里安宇宙飞船成功进入火星轨道,成为第一个探索火星的亚洲国家,也是唯一一个成功探索火星的国家。印度确保了两个关键的深空项目——月球和火星——的成功,其年度空间预算仅为7.8亿美元,其中“人造地球”的成本仅为7,000多万美元,这是引人注目的。

中国是近年来深空探测领域的“新星”,其中月球探测是近期的主要任务,火星探测计划在2020年后进行。中国科学家也提出了许多太空探索计划。例如,“小行星探索”方案通过伴飞、附着、取样返回和其他探测方法,对近地目标小行星进行综合探测和局部区域定位分析。还有“木星系统探索”计划。

美国海军军事学院空间政策教授琼·约翰逊·弗雷泽(Joan Johnson-Fraser)长期以来一直关注中国的空间发展,并多次呼吁中美在美国开展空间合作。她认为,尽管中国的深空探测“姗姗来迟”,但它也比美国有独特的优势。她说,西方国家的太空计划受到*和经济因素变化的很大影响,而中国的计划更侧重于长期目标,*支持也更稳定。只要它继续发展,就有望取得突出的成果。(综合记者栾海、陈勇、李宓报道)