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HILL2/3刊發撰稿人CHRIS CARBERRY和RICK ZUCKER的文章,分析2021年對太空發展的重要意義。

1968年,史詩級科幻電影《2001:太空漫遊》上映。由傳奇人物斯坦利-庫布里克製作並執導的《2001》預見到了一個未來,商業航空公司能定期運送乘客往返於軌道空間站以及月球,人類將擁有前往太陽系外行星的手段。遺憾的是,這個預言的未來,並沒有在33年後成為現實,甚至在53年後的今天也沒有成為現實。

但是,事情可能會開始發生變化。到21世紀20年代末,《2001:太空漫遊》中的許多預言很可能會成為現實,而目前我們所處的2021年,將會在實現這一願景的過程中起到關鍵作用。今年已經將成為我們探索太空迄今為止最重要的一年,正在為一個不平凡的十年打下基礎。

國際火星年

對火星的探索,將在這些成就中發揮主導作用。去年夏天向火星發射了三個任務,三個任務都計劃在2月份到達火星。此前從未有這麼多機器人任務同時前往火星。

阿拉伯聯合大公國的首次火星任務,是一艘名為"希望"號的軌道飛船,計劃於2月9日抵達火星。中國的首次火星任務"天文一號"攜帶軌道器和巡視器,計劃於2月10日抵達火星軌道。但是,中國的火星車要到2021年5月的某個時候才會嘗試在火星表面著陸。最後,美國宇航局迄今為止最雄心勃勃的火星任務"火星2020",其探測器名為"毅力(Perseverance)",計劃於2月18日著陸。

Perseverance的大小相當於一輛SUV,攜帶了一系列令人印象深刻的實驗,包括一架小精靈般的直升機。如果成功,小精靈直升機將成為第一架在火星上飛行的飛機,提供壯觀的影象,並證明人類探索者將能夠在火星表面利用無人機技術。毅力號還攜帶了火星氧氣ISRU(原地資源利用)實驗裝置(MOXIE),這是第一個利用火星大氣成分製造氧氣來利用火星資源的實驗。毅力號還將尋找過去生命的跡象,並收集土壤樣本,這些樣本會被分類和儲存,以便在未來的任務中提取並送回地球。

為"阿爾忒彌斯1號"做準備

2021年1月,美國宇航局為太空發射系統(SLS)火箭進行了"綠色執行"試驗。雖然這種新型的大型火箭的試射比計劃提前截止,但NASA已經安排在2月底進行第二次測試,並仍希望在今年年底前進行"阿爾忒彌斯1號"任務。SLS火箭將推動未配備人員的"獵戶座"乘員飛行器進入繞月軌道,達到乘員級飛行器離開地球的最遠距離。它還將為人類在本十年晚些時候前往月球表面的任務以及在2030年代前往火星的任務鋪平道路。

商業月球有效載荷服務(CLPS)計劃準備前往月球

2018年4月,NASA設立了商業月球有效載荷服務(CLPS)計劃。該計劃由NASA與商業實體簽訂合同,為月球表面提供運輸服務(小型機器人著陸器和巡視器),目標是透過競爭以較低的成本探索月球資源、測試ISRU概念和進行科學實驗。

今年,僅過了三年,這個計劃就計劃發射第一個月球任務。Astrobotic公司及其Peregrine著陸器計劃,於2021年晚些時候在ULA Vulcan著陸器上發射,為NASA和商業客戶運送一組有效載荷到月球表面。如果成功,這將標誌著一傢俬營公司首次登陸另一個行星表面。事實上,這將是除超級大國美國、俄羅斯和中國以外的任何實體第一次這樣做。

商業航天蓄勢待發

1月份,藍色起源公司的"新謝潑德"火箭和乘員艙也成功試飛。藍色起源公司的目標是準備在今年晚些時候開始向客戶發射亞軌道飛行。維珍銀河公司也在穩步推進將它名為"團結"的太空飛機發射到亞軌道飛行。如果這些公司取得成功,成千上萬的私人個體有可能在未來幾年內訪問亞軌道空間。

維珍軌道公司的發射臺一號火箭今年1月也已經成功到達軌道。這種運載火箭沒有采用傳統的方式,從發射臺垂直髮射,而是採用了一種叫做空中發射的技術,火箭從一架改裝的波音747運輸機的機翼下發射。維珍軌道公司將在今年開始向軌道發射衛星。

3月,波音公司將對其"星際客機"商用乘員飛行器進行下一次(未載人)測試。屆時,波音公司預計最早可能在2021年6月就能向國際空間站(ISS)發射乘員。這樣的發展將為Space X的"龍"太空艙之外,提供第二個商業乘員選擇,可以將宇航員從美國本土運送到國際空間站。Space X 龍太空倉在2020年開始安全地運送乘員往返國際空間站。

Space X還在尋求推進它的火星野心。如果一切順利的話,Space X將在今年晚些時候嘗試用星球船進行一次無人駕駛的軌道任務,目標是有朝一日這種飛行器可能一次將多達100名乘客運送到火星。

藍色起源公司還計劃在2021年為實現她雄心勃勃的太空目標邁出下一步,暫定首發新格倫發射系統。藍色起源公司預計,這款火箭將能夠將大型有效載荷和乘員送入低地軌道(LEO)或地球靜止軌道。藍色起源公司還希望這款火箭能在未來幾年內將其藍月登陸器發射到月球表面。

迄今為止最大的太空望遠鏡

歷史上最令人期待的科學儀器之一,詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST),預計將在今年萬聖節發射。JWST大約有一個網球場大小,是有史以來最大、最強大的太空望遠鏡,它將在距離地球94萬英里的第二拉格朗日點(也簡稱L2)處繞太陽執行。拉格朗日點是指空間中兩個大物體的引力相互抵消,使小軌道物體達到平衡的位置。JWST將能看到比哈勃太空望遠鏡更遠的地方,觀看到遙遠的星系雛形,人類將首次能夠透過波長觀察到遙遠恆星周圍的系外行星。

在今後幾年裡,人類幾乎肯定會超越以往在空間領域取得的所有成就,將人類探險家送到比以往任何時候都更遠的地方,並使普通公民能夠親身體驗太空飛行。到2031年,《2001:太空漫遊》中預言的能力可能不再是科幻小說,而是可能成為人類航天飛行和探索的現實。

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