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導讀

中國科技要引領世界，就需要這樣一步一步的能力建設。

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本影片釋出於2021年1月27日，播放量已超四百萬

2021年，世界各國將有哪些重要的空間科學任務發射？我在《科技導報》上看到一篇文章（《2021年世界空間科學任務發射展望：以重大科學目標為牽引 | 不以大小論英雄》），對此給出了介紹。

據不完全統計，2021年全球重要的空間科學任務發射近10次，包括1個空間天文望遠鏡、4個月球探測任務、2個小行星探測任務、2個空間地球科學衛星，以及多個載人航天任務等。

其中既有規模和投資巨大的旗艦型科學衛星和空間站，也有遂行深空探測和科學研究的立方星。反映了空間科學的新發展理念：以重大科學目標為牽引，不以大小論英雄。這跟當年美蘇爭霸的時期是不同的。

下面，我來介紹一些最值得期待的任務。

一、詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）終於要發射了。它是NASA、歐空局（ESA）和加拿大航天局（CSA）聯合研發的旗艦型空間天文望遠鏡。

韋伯望遠鏡最初預計2007年發射，然後就是推遲到2014年，又推遲到2017年……之後幾乎每年都能聽到它要發射的訊息，然後又推遲。

以至於韋伯望遠鏡發射推遲不算新聞，真要發射了才是新聞。最新的訊息是，又從2021年3月推遲到10月31日，將從法屬蓋亞那發射。

在立項之初，NASA給出的預算報價是5億美元。現在的估計是，總花費已近100億美元。

韋伯望遠鏡將到達日地拉格朗日點L2，即日地連線在地球外側約150萬公里的地方。在這個位置，可以使它相對於地球和太陽保持靜止。

韋伯望遠鏡旨在觀測宇宙最早的恆星和星系的第一束光，在紅外波段揭示深遠古老暗冷宇宙的奧秘，並搜尋宜居系外行星、表徵系外行星的大氣層、尋找生命跡象。

二、美國商業航天公司Astrobotic將搭載聯合發射聯盟（ULA）的火神半人馬座火箭（Vulcan Centaur），執行NASA的商業月球有效載荷服務（CLPS）任務。

Astrobotic研製的“遊隼號”月球著陸器（Peregrine Lunar Lander），將攜帶10多個來自NASA以及其它國家和組織的有效載荷到達月球表面。

這將是遊隼號月球著陸器與火神半人馬座火箭的首飛，也是私人公司的航天器首次登月。

這其中最特別的載荷之一，是偉大的英國科幻作家阿瑟·克拉克（Arthur C Clarke，1917-2008）的骨灰，它將被存放到月球上。

克拉克的作品多以科學為依據，許多預測都已成現實。其中對衛星通訊的預測與現實發展驚人一致，因此地球同步衛星軌道被命名為“克拉克軌道”。

另一個特別的載荷，是英國倫敦太空點（Spacebit）公司研製的月球車“晨蜘蛛”（Asagumo）。如果成功，英國將繼美俄中之後，成為第四個月球車探月的國家。聽到英國以繼中國之後實現某某成就為自豪，你是不是感到別樣的自豪？

三、俄羅斯的“月球-25”號、又名“月球-水珠”（Lunar-Glob）著陸器，將在月球南極附近的博古斯勞斯基（Boguslawsky，以德國天文學家命名）隕石坑著陸，以尋找水的痕跡。

“月球-25”號這個名字令人唏噓，因為這個系列的上一個任務“月球-24”號是在1976年發射的，是在45年前。那還是蘇聯的鼎盛時期，從月球取回了170克樣品。然後人類就有長達44年沒有獲得月球樣品，直到2020年中國的嫦娥五號。

四、印度的“月船3號”（Chandrayaan-3）將在2021年底或2022年初發射。它希望實現月球軟著陸，包括著陸器、月球車和推進模組。

實際上，這是印度第二次月球軟著陸的嘗試。第一次是2019年9月7日，“月船2號”的軟著陸變成了硬著陸。著陸器“維克拉姆”（Vikram）號在距離月面2.1公里時與地面失去聯絡，一頭撞了上去（《怎麼快速趕上中國的探月進度？印度自有妙計…… | 科技袁人Lite第86期》）。

所以印度空間研究組織（Indian Space Research Organisation，簡稱ISRO）發了個海報，說“ISRO will be back with CHANDRAYAAN 3”。真是太有《終結者》的範兒了，I will be back！

最後，中國的空間站核心艙“天和”將要發射。

空間站配置了超冷原子、高精度時頻、高微重力等13個科學實驗櫃，可開展空間生命、流體燃燒、材料、基礎物理等研究和實驗。艙外設定的空間環境監測載荷，可為空間站提供太陽活動和大氣密度等空間環境監測及預報支援。

我來為大家解釋一下。超冷原子是利用原子的量子效應，實現常規方法無法達到的精密操控。例如超高精度的原子鐘，在宇宙誕生至今的138億年內誤差不超過1秒。

空間站是寶貴的實驗平臺。例如在2016年發射的天宮二號上，就進行了與地面站之間的量子保密通訊。這是跟世界第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”相同的任務，在這方面中國領跑世界。

不久前，中國科學技術大學宣佈建成了跨度4600公里的天地一體量子通訊網路，為量子通訊的大規模應用奠定了基礎（《跨越4600公里，中國量子通訊全球領先，歐美多久才能追上？| 袁嵐峰》）。將來，空間站會成為這個網路中的重要一環。

中國科技要引領世界，就需要這樣一步一步的能力建設。什麼時候說起一個最先進的科技來自中國，大多數人的反應是理所當然，而不是像現在這樣一大堆人覺得“不可能吧”、“美國都沒搞，中國憑什麼搞，肯定是假的”，中國科技就真正領先了。

擴充套件閱讀：

2021年世界空間科學任務發射展望：以重大科學目標為牽引 | 不以大小論英雄

跨越4600公里，中國量子通訊全球領先，歐美多久才能追上？| 袁嵐峰

怎麼快速趕上中國的探月進度？印度自有妙計…… | 科技袁人Lite第86期

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背景簡介：本文作者袁嵐峰，中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員，科技與戰略風雲學會會長，“科技袁人”節目主講人，安徽省科學技術協會常務委員，中國青少年新媒體協會常務理事，入選“典贊·2018科普中國”十大科學傳播人物，微博@中科大胡不歸，知乎@袁嵐峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。責任編輯：陳昕悅