2018世界航天十大事件之超级亮点(1-5)
1. 人类30年来最强火箭即将登场
2018年1月8日,Space-X公司的猎鹰重型(Falcon Heavy)火箭已经竖立在肯尼迪空间中心传奇的LC-39A号发射工位上,1969年登陆月球的阿波罗11号飞船、后续的天空实验室和数十次航天飞机任务从这里出发。1987年,苏联重达2400吨的能源火箭(Energia)成为美国土星五号登月火箭之后的又一人类超强火箭(不计航天飞机),能把100吨载荷送入近地轨道(土星五号能实现140吨)。但在1988年将苏联唯一一架航天飞机暴风雪号送入轨道后,这个火箭就遗憾得在两次发射任务后宣布退役。后来的30年内,人类最强的现役火箭一直在30吨近地载荷的天花板下工作。
最近几天,商业航天公司Space-X的猎鹰重型火箭即将择机进行首飞测试。这个重达1421吨的火箭能将近64吨载荷送入近地轨道,甚至能将3.5吨的载荷直送冥王星,远远超过当年抵达冥王星的新视野号的478千克。
巨大的整流罩内仅有这么一个“小”载荷
它将三个猎鹰九号火箭第一级“捆绑”起来,成了新的第一级,其中两侧的两个助推器为之前回收的二手火箭一级。当然,伊隆·马斯克还不忘给自己家的特斯拉电动车做个让人震惊的广告:这枚巨大的火箭唯一载荷将是一辆特斯拉电动车,火箭可以直接送它飞掠火星并最终抵达太阳系的深处。
当然,这也让很多航天机构深表遗憾,毕竟如果能搭乘一些有效的科学载荷,对世界航天也是个不小的贡献。
这就是商业航天的特点:利益让技术更好工程化,利益也让它目光集中在利益本身。
2. 洞察火星,人类火星登陆再下一城
由于地球和火星相对太阳位置不同,二者的轨道周期/一年长短完全不同:地球365天,火星687天。它们因此存在一个780天的会合周期:每到这一刻,火星和地球的相对位置最小,可以允许在人类航天现有技术下实现一次火星探测,这就是火星探测时间窗口2年2个月的来历。
人类航天将在2018年5月再次迎来一个火星探测时间窗口,全世界只有一个航天器出发前往火星。这就是NASA的洞察号(Insight)火星着陆器,它沿用了凤凰号火星着陆器的平台,也将实现火星登陆。它的主要目标任务是携带各类火星土壤和地下探测设备,全面解析火星土壤和内部结构隐藏的秘密,这是之前所有探测器无法做到的。
洞察号将会“深入地底”,研究那里深藏的秘密
此外,洞察号还将携带一个双星编队飞掠火星,它们仅能执行飞掠任务无法进入火星轨道,不过它们将验证最新的深空探测实时通信和新频段通信技术。
洞察号抵达火星后,人类在火星的在编(依然处在工作状态)使者团队又将扩编。现在已有8位:奥德赛号轨道器(2001年)、火星快车号轨道器(2003年)、机遇号火星车(2003年)、轨道侦察器(2005年)、好奇号火星车(2011年)、MAVEN轨道器(2013年)、曼加里安轨道器(2013年)、ExoMars轨道器(2016年)。
原计划90天寿命的机遇号竟然超长延期工作到了第15年!
人类距离成为一个能跨越行星生存的物种,再近一步。
3. 红龙飞天波音冲刺,商业航天全面入侵载人航天
2003年小布什政府要求NASA转移重心从近地空间到深空探测,但没想到2011年美国航天飞机计划全面谢幕之后,国际载人航天市场完全被俄罗斯垄断,美国宇航员乘坐联盟飞船的船票价格猛涨四倍,俄罗斯进步号货运飞船价格也猛增。
航天飞机退役前后俄罗斯飞船“船票”价格
在这种情况下,NASA开始大力扶植美国商业航天力量,将大量的近地空间研究资源投入Space-X等商业航天公司,后者取得的成就举世瞩目。除了火箭回收技术,Space-X的龙飞船与Orbital ATK公司的天鹅座飞船在2012年后联合成功狙击进步号货运飞船,成为国际空间站货运主力。
不过,它们至今还只是“货运”飞船,没有“客运”功能。
在2018年,Space-X的龙2载人飞船将全面挑战俄罗斯王牌的联盟号载人飞船,首次进入近地轨道载人测试。如果成功,将极有可能在2018年年底前执行国际空间站“客运”任务,打破俄罗斯的多年垄断。
与此同时,老牌航天企业波音也没有闲着,他们也将在8月份首飞研发多年的CST-100 Starliner载人飞船。
这符合NASA的一贯传统:永远保持至少两家企业处于竞争状态。
4. 人类首次,中国之眼俯视月之“暗面”
地球花了几十亿年驯服月球,将它牢牢潮汐锁定为地球卫星,正像木星和土星锁定庞大卫星群一样。但带来的代价是月球几乎只有一面能对地球可见,它的背面也成为了人类在地球上永远无法看见的“暗面”。各种关于月之暗面遐想的小说、电影等数不胜数。
月之暗面的秘密,将由信号中继卫星传回地球
2018年,高歌猛进的航天大国中国也将为人类探月拿出巨献:发射一颗嫦娥探月通信中继卫星抵达地月引力平衡的拉格朗日二点,这里的环境可以允许通信卫星长期保持稳定轨道并实时传递来自月之暗面的信号,可谓是“中国之眼”。
这将是人类首次在该点布置通信中继卫星!
叶培建院士曾经自信说过:“我们将尽力让这颗卫星工作时间足够长,以服务于更多需要它的各国探测器”。
其实我觉得吧,叶院士这种自信的态度真的挺优秀的:你如果想用中国卫星的信号,跟我们商量下,我们也是挺愿意跟你分享的。(暗喜表情*666)
两颗卫星组成的“太空天文台”
此外,为利用月球背后几乎不被地球干扰的特点,这次任务还将携带两颗超长波天文观测微卫星组成编队实现天文干涉测量实验。宇宙“黑暗”时期到底有什么,由它来揭秘。
这个卫星“太空天文台”编队再次创下人类首次,而且这还是一所大学主要负责的任务,不得不竖起双手大拇指。
“中国之眼”加上两位“护法”,中国制造洞悉月之暗面所有秘密。
5. 月之暗面登陆,嫦娥四号挑战人类航天新高度
中国人相信“耳听为虚,眼见为实”,但即便有了月之暗面中继卫星作为眼睛洞悉一切,中国航天人仍然相信只有亲自触碰到的才是真实。
嫦娥四是三号曾经的备份,不过目前明显要创造新高度
在月之暗面中继星任务成功后,中国将在2018年年底执行嫦娥四号登陆月球背面任务,这将是人类历史上首次登陆这片区域,工程技术难度可想而知。
玉兔月球巡视器/月球车
嫦娥三号已经成功登陆月球正面并释放了一只“玉兔”,成为近40年来唯一造访月球表面的人类访客。嫦娥四号登陆月球背面并释放另一只“玉兔”,成为人类有史以来第一次月之暗面的访客。“嫦娥”和“玉兔”将在月球全方位寻找“广寒宫”和“桂树”的痕迹。
此外,嫦娥四号任务将携带来自德国、荷兰、瑞典和沙特的多国仪器。中国在深空探测领域开始走向国际化,这是中国航天的另一个高度。
月之暗面,中国即将制造“最高点”。