2021年，世界各国将有哪些重要空间科学任务发射？

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作者：科技袁人袁岚峰
2021年，世界各国将有哪些重要的空间科学任务发射？我在《科技导报》上看到一篇文章，对此给出了介绍。



据不完全统计，2021年全球重要的空间科学任务发射近10次，包括1个空间天文望远镜、4个月球探测任务、2个小行星探测任务、2个空间地球科学卫星，以及多个载人航天任务等。

其中既有规模和投资巨大的旗舰型科学卫星和空间站，也有遂行深空探测和科学研究的立方星。反映了空间科学的新发展理念：以重大科学目标为牵引，不以大小论英雄。这跟当年美苏争霸的时期是不同的。

下面，我来介绍一些最值得期待的任务。

一、詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）终于要发射了。它是NASA、欧空局（ESA）和加拿大航天局（CSA）联合研发的旗舰型空间天文望远镜。



韦伯望远镜最初预计2007年发射，然后就是推迟到2014年，又推迟到2017年……之后几乎每年都能听到它要发射的消息，然后又推迟。

以至于韦伯望远镜发射推迟不算新闻，真要发射了才是新闻。最新的消息是，又从2021年3月推迟到10月31日，将从法属圭亚那发射。

在立项之初，NASA给出的预算报价是5亿美元。现在的估计是，总花费已近100亿美元。

韦伯望远镜将到达日地拉格朗日点L2，即日地连线在地球外侧约150万公里的地方。在这个位置，可以使它相对于地球和太阳保持静止。

韦伯望远镜旨在观测宇宙最早的恒星和星系的第一束光，在红外波段揭示深远古老暗冷宇宙的奥秘，并搜寻宜居系外行星、表征系外行星的大气层、寻找生命迹象。

二、美国商业航天公司Astrobotic将搭载联合发射联盟（ULA）的火神半人马座火箭（Vulcan Centaur），执行NASA的商业月球有效载荷服务（CLPS）任务。

Astrobotic研制的“游隼号”月球着陆器（Peregrine Lunar Lander），将携带10多个来自NASA以及其它国家和组织的有效载荷到达月球表面。



这将是游隼号月球着陆器与火神半人马座火箭的首飞，也是私人公司的航天器首次登月。

这其中最特别的载荷之一，是伟大的英国科幻作家阿瑟·克拉克（Arthur C Clarke，1917-2008）的骨灰，它将被存放到月球上。



克拉克的作品多以科学为依据，许多预测都已成现实。其中对卫星通信的预测与现实发展惊人一致，因此地球同步卫星轨道被命名为“克拉克轨道”。

另一个特别的载荷，是英国伦敦太空点（Spacebit）公司研制的月球车“晨蜘蛛”（Asagumo）。如果成功，英国将继美俄中之后，成为第四个月球车探月的国家。听到英国以继中国之后实现某某成就为自豪，你是不是感到别样的自豪？



三、俄罗斯的“月球-25”号、又名“月球-水珠”（Lunar-Glob）着陆器，将在月球南极附近的博古斯劳斯基（Boguslawsky，以德国天文学家命名）陨石坑着陆，以寻找水的痕迹。



“月球-25”号这个名字令人唏嘘，因为这个系列的上一个任务“月球-24号”是在1976年发射的，是在45年前。那还是苏联的鼎盛时期，从月球取回了170克样品。然后人类就有长达44年没有获得月球样品，直到2020年中国的嫦娥五号。

四、印度的“月船3号”（Chandrayaan-3）将在2021年底或2022年初发射。它希望实现月球软着陆，包括着陆器、月球车和推进模块。

实际上，这是印度第二次月球软着陆的尝试。第一次是2019年9月7日，“月船2号”的软着陆变成了硬着陆。着陆器“维克拉姆”（Vikram）号在距离月面2.1公里时与地面失去联络，一头撞了上去。






所以印度空间研究组织（Indian Space Research Organisation，简称ISRO）发了个海报，说“ISRO will be back with CHANDRAYAAN 3”。真是太有《终结者》的范儿了，I will be back！



最后，中国的空间站核心舱“天和”将要发射。

舱内配置了超冷原子、高精度时频、高微重力等13个科学实验柜，可开展空间生命、流体燃烧、材料、基础物理等研究和实验。舱外设置的空间环境监测载荷，可为空间站提供太阳活动和大气密度等空间环境监测及预报支持。



我来为大家解释一下。超冷原子是利用原子的量子效应，实现常规方法无法达到的精密操控。例如超高精度的原子钟，在宇宙诞生至今的138亿年内误差不超过1秒。

空间站是宝贵的实验平台。例如在2016年发射的天宫二号上，就进行了与地面站之间的量子保密通信。这是跟世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”相同的任务，在这方面中国领跑世界。



墨子号

不久前，中国科学技术大学宣布建成了跨度4600公里的天地一体量子通信网络，为量子通信的大规模应用奠定了基础。将来，空间站会成为这个网络中的重要一环。



量子通信网络

中国科技要引领世界，就需要这样一步一步的能力建设。什么时候说起一个最先进的科技来自中国，大多数人的反应是理所当然，而不是像现在这样一大堆人觉得“不可能吧”、“美国都没搞，中国凭什么搞，肯定是假的”，中国科技就真正领先了。