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年末盘点
来源:未知发布时间:2021-01-01 19:53

原标题:年末盘点

2020年中国航天成就斐然,北斗三号全球卫星导航系统建成并正式开通,天问一号在奔向火星的路上,探月工程嫦娥五号任务圆满完成工程目标。

太平洋彼岸,美国航天也在与新冠疫情的较量中走过了这一年,新一代重型运载火箭即“航天发射系统”(Space Launch System, SLS)的首次发射已官宣推迟至2021年。

毋庸讳言,年末岁首的盘点更关注进展。

创刊于1982年9月的《今日美国》(USA TODAY)近日出版专刊,回顾美国国家航空航天局(NASA)2020年的主要进展,包括太阳系的最新观测、地球宜居性的关注、国际空间站运行20周年、首次商业载人任务、下一代大型空间望远镜、纪念NASA史上的重要人和事等。

中国航天坚持做好自己的事情,但知悉掌握以航天强国为代表的国际航天动向也很有必要。

为此,我们根据专刊编译了若干要点。

《今日美国》NASA专刊封面

太阳系深空探测

新进展

空间太阳观测

欧洲空间局(ESA)和NASA的联合太阳抵近观测任务—— 太阳轨道器任务(Solar Orbiter)于2020年2月在美国佛罗里达州卡纳维拉角空军基地发射升空。

7月16日公开了该科学卫星拍摄的首批照片,这是 迄今离太阳最近(距太阳4800万英里或7725万公里)的照片,揭示了无数“篝火”(黄色和黑色的漩涡,太阳耀斑的小“表亲”)在闪耀,并认为其可能对日冕加热。

太阳轨道器任务拍摄到的太阳照片

金星天文观测

科学家们利用位于智利的“阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列”(ALMA)和位于美国夏威夷的“詹姆斯•克拉克•麦克斯韦望远镜”(JCMT),发现金星的云层中存在磷化氢(PH 3 ),并表示,这意味着要么金星上存在生命——非生物机制不能解释这些磷化氢的来源,要么存在类地岩石行星上未知的某种物理或化学过程。

不过需要指出的是,也有科学家随后指出,此前被认为是磷化氢的光谱数据,实际上非常接近金星大气中常见的二氧化硫光谱—— 金星大气层中是否真的存在磷化氢还需要更多的科学探测支持。

金星云层对比

木星大气新发现

基于哈勃空间望远镜、夏威夷的双子望远镜和JUNO木星探测器的联合观测,科学家对太阳系最大的风暴有了进一步认识。

一张由双子望远镜红外观测获得的最新图片显示, 木星大气从厚厚的云层“缝隙”中发出光芒。

木星著名的大红斑,其实就是云层中的“缝隙”,并非由云的颜色变化所致。

此外,JUNO在木星 极区探测到数百次闪电,在地球上则是最为频繁地发生在赤道附近等。

双子望远镜观察到的木星

火星探测新利器“毅力号”

毅力号搭载的拉曼及荧光光谱仪(SHERLOC),可扫描宜居环境中的有机化合物,高灵敏度探测碳分子、精细测定矿物颗粒的大小,用于寻找生命迹象和选择采样样本。

火星氧气就地资源利用实验室(MOXIE)采用固体氧化物电解的燃料电池逆向运行技术,将首次尝试就位利用火星资源制取氧气, 为火星载人探测提供支撑。

对地观测卫星

持续关注地球宜居性

空间地球科学

对地观测卫星在气候变暖、保护臭氧层、海平面上升等方面的应用,显示出 对地观测卫星对解决极端天气、自然灾害、生物多样性保护等问题的重要性。

NASA后续会推动更便捷的对地观测数据应用,通过 提高技术水平和 国际合作增加对地观测卫星图像数量与质量,为保护人类生存的环境而更好地服务。

在阿拉斯加冰川湾国家公园中冰川的消退

纪念国际地球日50周年

阿波罗8号宇航员安德森(Anders)拍摄的《地出》(Earth Rise)照片成为20世纪最伟大的照片之一。

地出(图片来源 wikipedia)

今年由于受新冠疫情的影响,4月份的国际地球日50周年纪念,工业放缓与出行减少等使得科学家有机会在更环保的环境下分析地球环境。

新冠疫情期间,化石燃料燃烧排放的二氧化氮明显减少

载人航天与商业航天

迎来新时代

美国成功完成商业载人航天

5月30日,NASA首次商业载人任务成功发射。

此次任务包括 猎鹰九号火箭和 龙飞船,由Space X公司研制和运行,成功与国际空间站对接,并将两位宇航员安全带回地面。

自从NASA航天飞机于2011年7月退役后,NASA一直使用俄罗斯联盟号火箭往返空间站已长达9年。

今年美国宇航员首次使用美国的火箭从美国本土发射并返回。

NASA表示,这标志着 一个新时代的到来。

纪念国际空间站运行20周年

11月,国际空间站(ISS)迎来其持续载人运行20周年。

作为由15个国家运行的微重力实验室,ISS开展了逾3000项实验,同时也是 未来载人深空探索(如火星及以远)的试验平台。迄今已有来自19个国家的约240名宇航员到访。

商业航天初创企业培育

NASA 2020年为 “小企业创新研究”计划(SBIR)与 “小企业技术转让”计划(STTR)划拨5100万美元,资助共312个小企业开展研究,旨在降低火箭发射、电动飞机和培养人类组织的成本等。

其中,SBIR旨在资助雇员数量小于500人的小型企业,后者旨在资助研究院所,以 推动技术创新。

两个大型空间天文台

值得期待

哈勃空间望远镜(HST)后继有人

HST已在轨30年。

NASA正在研发它的两名继任者,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)和南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)。

JWST旨在观测 宇宙的第一束光,包括最早的恒星和星系,将于2020年完成最终的环境测试,并于2021年发射。

罗曼空间望远镜,原名WFIRST,旨在更好地理解 暗能量,并 对系外行星进行直接成像,将于未来5-6年内发射。

两个望远镜都将 至少运行10年时间。

JWST望远镜

纪念美国航天发展史上的

重要人与事

纪念NASA无名英雄(Hidden Figures)

2020年,著名的 非裔科学家凯瑟琳·约翰逊夫人逝世,在NASA工作了30多年里,凯瑟琳几乎参与了包括阿波罗11号登月计划、航天飞机计划以及火星计划在内的所有重要项目。

Bridenstine称赞其为帮助NASA成功将宇航员送入太空的非常重要女性中的一员,她带给非洲裔美国人和妇女在工程和技术领域带来了机会, 打破了传统障碍。

凯瑟琳·约翰逊在NASA兰利研究中心

纪念阿波罗13号任务50周年

1970年4月阿波罗13号发射后两天,服务舱的氧气罐爆炸,航天器严重受损。

三位宇航员吉姆·洛威尔(James A. Lovell)、杰克·斯威格特(Jack L. Swigert)和弗莱德·海斯(Fred W. Haise)利用登月舱作为救生舱,最后终于成功返回地球。

这次任务被认为是 NASA最成功的失败任务。

1970年美国海军在南太平洋协助阿波罗13号回收

本文作者:时蓬,白青江,范全林作者简介:范全林,中国科学院国家空间科学中心空间科学与深空探测规划论证中心,正高级工程师,研究方向为空间科学政策、空间天气。

来源:科技导报

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