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  1. 人類太空探索掀起新高潮

    2023-12-29 17:17 來源:新華網 字號:

    2023年全球航天發射次數再次被大幅刷新,并改寫了多個領域的最高紀錄。從各國爭相推動的重量級太空探索項目到高頻次的商業航天發射,全球航天活動的日益頻繁證明人類太空探索掀起了新的高潮。

    美國創造史上最高航天發射紀錄

    按照計劃,美國太空探索技術公司(SpaceX公司)將于當地時間28日用“獵鷹重型”運載火箭將美國太空軍的X-37B空天飛機送入太空,這將是美國今年第114次航天發射。按照公開計劃,SpaceX公司在12月的最后幾天還會發射數枚火箭??梢源_定的是,美國今年已經刷新了人類歷史上的年度航天發射紀錄。

    當地時間11月18日,美國太空探索技術公司(SpaceX公司)的“星艦”超重型火箭發射升空。(SpaceX公司網站直播畫面截圖)

    美國“太空”網站稱,今年太空迎來了空前忙碌的一年,預計全球航天發射總次數將超過220次,創造史上最高紀錄。截至12月28日,美國進行了113次航天發射,其次是中國的66次,俄羅斯排在第三(19次)。此外還有印度(7次),歐洲、朝鮮和日本(各3次),韓國和伊朗(各2次),以色列1次。

    根據相關統計,近年來全球航天活動出現冷戰結束以來的新高潮,航天發射次數不斷刷新紀錄。2021年,全球共進行了144次航天發射,打破了1967年創下的139次發射紀錄。當年中國進行了55次航天發射,發射次數世界第一,同時也創造了中國航天發射次數的新紀錄。美國在2021年進行了51次航天發射,同期俄羅斯為25次、歐洲6次、日本3次、印度2次、伊朗和韓國各1次。

    2022年全球共實施186次航天發射任務,發射航天器2505個,再度刷新歷史紀錄。其中美國實施87次發射,發射航天器總質量734.45噸,超過其他各國質量總和,同時也改寫了美國在1966年創造的該國最高發射紀錄(77次)。中國在2022年進行了64次發射,發射航天器總質量197.21噸,各項數據均刷新歷史最高紀錄,居第二位。俄羅斯、歐洲、印度、日本分列當年航天發射次數的第三至第六位。

    引起全球航天界關注的是,美國今年航天發射次數還超過了蘇聯在1982年創造的單國108次航天發射的史上最高紀錄。其中僅SpaceX公司今年就進行了超過90次發射,令其他國家相形見絀。根據SpaceX公司公布的數據,今年該公司進行的航天發射中,主要任務是運送該公司的“星鏈”互聯網衛星星座入軌,同時也承接了其他發射任務。例如歐洲航天局的“歐幾里得”空間望遠鏡就于7月1日搭乘SpaceX公司的“獵鷹9”號火箭升空,將在距離地球約150萬公里的日地L2點觀測遙遠的星系以研究暗物質和暗能量。由于俄烏沖突的影響,原本計劃搭乘俄羅斯火箭升空的英國“一網”公司也不得不向競爭對手低頭,選擇“獵鷹9”號火箭將“一網”互聯網衛星星座送入軌道。

    憑借可重復使用帶來的優勢,“獵鷹9”號火箭今年實現了空前的高頻次發射。值得一提的是,12月23日,一枚“獵鷹9”號火箭的第一級助推器成功降落在海上回收船上,創造了第19次重復使用的紀錄。但因為風浪太大,該火箭在返航過程中翻倒受損,SpaceX公司隨后宣布這枚創造歷史的火箭退役。相關統計顯示,該火箭于2020年5月31日首飛,完成了SpaceX公司的首次載人航天任務。在隨后的3年多時間里,它先后將2名航天員、超過860顆衛星送入軌道,總重超過260噸。SpaceX公司的數據顯示,該火箭每次發射后只需要約50天的翻新檢查就能重新投入發射,這種驚人的能力不但極大降低了發射成本,而且也充分證明了“獵鷹9”號火箭的可靠性,驗證了可重復使用火箭這條技術路徑的未來潛力。

    SpaceX公司今年進行的號稱“史上運力最強”的“星船”超重型火箭發射同樣受到關注。它由“超級重型助推器”和“星船”飛船組成,其中“超級重型助推器”由并聯的33臺“猛禽”發動機提供推力。在4月20日的“星船”首次發射中,升空后即出現多臺發動機工作不正常,導致火箭姿態失穩并開始旋轉,最終解體爆炸。11月18日進行的第二次發射中,“星船”順利升空,33臺發動機全部點火,并成功實現一二級分離,但此后“星船”飛船失聯被迫啟動自毀。盡管“星船”在這兩次發射中取得了明顯進步,但其研制進度已經遠遠落后于原計劃。美國“阿爾忒彌斯”載人登月計劃中關鍵的登月艙就是以“星船”為基礎研制的,如今進度落后的“星船”已經開始“拖后腿”。11月底,美國政府問責局承認,“阿爾忒彌斯-3”載人登月任務不太可能按期在2027年前發射。

    中國航天實現一系列新突破

    與往年相比,中國航天在2023年的發射次數再度刷新紀錄?!董h球時報》記者注意到,2018年中國航天進行了39次發射,首次力壓美俄,成為全球年度航天發射次數最多的國家;2019年,中國完成34次航天發射,連續第二年位居世界第一;2020年,中國開展了39次航天發射,發射89個航天器,發射航天器總質量再創新高;2021年和2022年,中國年度航天發射次數更進一步將最新紀錄分別改寫為55次和64次。全球航天發射活動中出現了中美兩強的格局,其他國家被明顯拉開差距。

    除了航天發射次數增加外,2023年中國航天還完成了一系列重大突破。今年是中國首次載人航天飛行任務成功20周年,中國載人航天工程已連續成功完成發射任務30次,“30戰30捷”凸顯了中國載人航天工程的可靠性和穩定性。俄羅斯衛星網稱,隨著5月30日神舟十六號載人飛船搭載3名中國航天員升空,人類同時在軌人數的紀錄也被改寫為17人。法國《費加羅報》描述說,在此期間,中國空間站同時有6名航天員駐留,在國際空間站上則有來自4個國家的11人,這證明了“中國在載人航天領域是日益重要和穩定的存在”。

    中國航天技術在2023年也取得了巨大進步。今年4月,亞洲最大推力700噸液體火箭發動機試驗臺試車成功并正式投入工程應用;之后,中國載人登月火箭主力發動機——130噸級泵后擺液氧煤油發動機完成第六次試車,累計試車時長達到3300秒,創造中國百噸級發動機單臺試車新紀錄。在備受矚目的可重復使用火箭領域,中國首次液體火箭全尺寸一子級垂直起降與重復使用飛行試驗于11月在酒泉衛星發射中心取得成功。

    此外,中國民營航天企業“藍箭航天”的“朱雀2”號火箭于7月12日發射成功,成為人類航天史上第一款成功實施軌道發射的液氧甲烷運載火箭。據介紹,液氧甲烷發動機不但使用成本較低,而且燃燒時不易結焦,可以減輕發射后的維護工作量,被看作是可重復使用火箭的未來動力發展方向。另一家民營航天企業“星際榮耀”研發的“雙曲線2”號可重復使用液氧甲烷驗證火箭于11月2日進行首次垂直起降飛行試驗后,僅用了20天就完成火箭的重復使用維護檢測工作,并在12月10日成功進行了第二次飛行試驗,證明了相關技術的快速重復使用能力。

    中國在2023年還發布了嫦娥探月工程、火星探測工程、載人航天工程等重大科研項目取得的一系列科學探測數據和科研成果。但中國航天探索星辰大海的腳步并沒有就此停止。中國載人航天工程辦公室表示,中國載人月球探測工程登月階段任務已啟動實施,該任務總的目標是在2030年前實現中國人首次登陸月球,開展月球科學考察及相關技術試驗,完成“登、巡、采、研、回”等多重任務。國家航天局探月與航天工程中心透露,天問二號任務已正式獲得國家批準立項,計劃從一顆近地小行星采樣返回地球,之后前往小行星帶中的主帶彗星311P開展伴飛探測。

    多國瞄準深空探測

    2023年還迎來月球探測的新熱潮,日本、印度、俄羅斯多國相繼嘗試派出無人探測器登月。去年年底發射的日本“白兔-R”月球著陸器經過數月跋涉后,于4月26日嘗試在月面軟著陸,但因偏離著陸地點而墜毀。此前日本首個登月探測器“好客”號已于2022年11月因未能與地面建立通信而放棄登月。但日本方面并沒有灰心,今年9月7日,日本第三個挑戰登月的SLIM小型探測器搭乘H2A火箭升空。日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)12月25日宣布,SLIM已經成功進入環月球運行軌道,將于2024年1月20日嘗試在月球表面著陸。

    2019年“月船2”號探測器在月球表面著陸失敗后,印度又于今年7月14日發射了經過改進的“月船3”號探測器,最終于8月23日在月面著陸成功。印度也因此成為第4個實現探測器在月球表面軟著陸的國家,也是首個登陸月球南極附近的國家。值得一提的是,印度空間研究組織12月4日發表聲明稱,“月船3”號探測器的推進艙在完成月球任務后已返回地球軌道,“這表明印度可以在月球上重新啟動相關設備”。

    俄羅斯緊隨印度之后,于8月11日發射“月球-25”號探測器前往月球。這是自1976年蘇聯“月球-24”號探測器之后,俄羅斯47年來首次發射的月球探測器。根據俄羅斯方面的規劃,該探測器本應該“后發先至”,搶在印度探測器之前于8月21日在月球南極地區著陸,但19日在轉移到預著陸軌道的過程中,因脈沖指令參數與計算值存在偏差,“月球-25”號探測器偏離設計軌道,與月球表面相撞。

    除了嘗試在月球著陸外,2023年全球還有不少其他深空探測項目。歐洲航天局于4月發射了“木星冰衛星探測器”,計劃耗費8年時間展開奔向木星之旅,于2031年抵達木星,探索木星及其被厚重冰面覆蓋的大型衛星,重點觀測后者是否存在液態水,并評估存在生命的可能性。美國國家航空航天局(NASA)“靈神星”號探測器于10月升空,預計于2029年抵達火星和木星之間的小行星“靈神星”附近。后者屬于富含鎳鐵的小行星,NASA認為它是遠古行星殘留的核心,與地球內核非常相似,該任務能幫助科學家了解地球核心及其他類地行星的核心是如何形成的。 

    編輯:蘇舒
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