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2017年国外空间探测发展综述

时间:2018-03-02 来源:太空网 点击:

受空间探测任务发射窗口限制和某些型号任务研制计划推迟的影响,2017年全球空间探测领域稍显平静,多个型号项目处于关键技术研发和地面试验过程中,没有进行新的发射任务。2017年,全球有2次空间探测任务圆满结束,有28个探测器正在在轨工作或在飞行途中。总的来看,全球空间探测活动继续稳步发展,各国空间探测项目持续推进,科学探测不断取得新成果和新突破,同时商业空间探测项目实现快速发展。

 

按照探测目标的不同,这些在轨飞行或工作的空间探测器分别是火星探测器8个,月球探测器4个,小行星探测器3个,金星探测器1个,木星探测器1个,冥王星探测器1个,太阳探测器5个,行星际探测器2个,空间技术试验器1个,以及地球轨道以远深空天文望远镜2个。按所属国家划分,这些在轨飞行的深空探测器分别是美国17个,欧洲4个,日本4个,印度1个。

 

美  国

美国在空间探测领域处于绝对的领先和优势地位。截至2017年底,美国共有17个空间探测器在轨工作或在飞行中。随着特朗普总统在2017年1月20日正式上任,提出美国国家航空航天局(NASA)应当以空间探测活动为主。

 

2017年,美国除了继续推进以火星探测为重点的各型号研发计划,还将目光瞄向太阳系的更远端天体(天王星和海王星)以及过去探测不够深入的天体(金星)。8月,美国与俄罗斯正式达成协议,将共同对金星展开新一轮探测研究,合作实施金星环绕和着陆任务。9月底,美俄签署联合声明,将合作建造名为“深空之门”(DSG)的月球轨道空间站,将其作为国际合作探索月球表面和更远深空的门户和前哨站。虽然美俄两国在国际事务中存在诸多分歧,但并未影响两国在空间领域的国际合作。 

▲ “深空之门”月球轨道空间站设想图

 

2017年,美国在深空领域引人关注的重要事件还有“卡西尼”(Cassini)土星探测器的使命终结。9月15日,已在太空飞行近20年的“卡西尼”从土星云端上方约1915km处,以113000km/h的超音速冲入土星大气。1997年发射的“卡西尼”是目前唯一进入土星环绕轨道的空间探测器,获得一系列重要科学发现,如土卫二存在全球性海洋、土卫六存在液态甲烷海洋,在土卫二喷出的羽流中探测到氢等,这意味着土卫二具备了生命存在的几乎所有已知要素,这对未来的地外生命探索具有重要意义。“卡西尼”任务的成功将对全球后续的土星探测规划产生重大影响。

 

欧  洲

欧洲进行了月球、火星、金星、土星、太阳以及彗星等天体的探测,并于2014年实现了世界首次彗星环绕和着陆探测,在空间探测技术能力上仅次于美国。2017年,欧洲没有发射新的空间探测器,有1项空间验证任务完成使命,即2015年12月发射的“LISA探路者”(LISA Pathfinder)在轨进行了16个月的引力波探测技术验证试验,于2017年6月底完成了任务使命。

 

目前,ESA正稳步推进2020年的“火星生物学”(ExoMars)着陆/巡视任务,研制“宇宙愿景2015-2025”框架下的空间科学任务,还提出了建造“国际月球村”的构想。

 

俄罗斯

2017年,俄罗斯没有发射新的空间探测任务。面对其他航天国家纷纷开展空间探测活动的大环境,俄罗斯在积极制定未来空间探测规划的同时,努力寻求国际合作以解决资金缺乏问题。目前,俄罗斯除了与欧洲合作实施火星探测外,在月球探测方面还与欧洲、中国、印度等达成了合作协议,在金星探测方面与美国达成了合作协议。2017年,俄罗斯在国际合作方面还取得另一个重大进展,将与美国合作建设“深空之门”月球轨道空间站。这标志着美俄将再度携手,共同打造人类前往更远深空的前哨平台。

 

日  本

 

2017年,日本在金星探测方面取得了科学研究进展。9月,日本JAXA宣布“拂晓”探测器发现距离金星表面45~60km高度的低、中云层区域存在快速大气流,且风速在赤道附近时的速度最快。JAXA将该现象命名为“金星赤道喷射”,对该现象的研究将有助于解释长久以来关于金星的重大谜题之一,即金星的“超旋”现象。 

▲ “拂晓”金星探测器在轨飞行示意图

 

在空间探测领域,日本秉承发挥优势积极参与的原则,在月球、小行星、金星探测方面已有所建树。日本计划2018年发射与欧洲合作的“贝皮-哥伦布”水星探测器,2019年发射“小型月球着陆探测器”(SLIM),2024年与法国合作实施“火星卫星探测”火卫一采样返回任务等。

 

印  度

2017年印度未发射新的空间探测器,正积极推进其"十二五”规划中提出的空间探测项目。目前,印度有1个探测器在轨运行,即2013年发射的“曼加里安”(Mangalyaan)火星轨道器。

 

未来,印度将继续推进月球和火星探测,开展国际合作,并积极扩展其空间探测的研究领域,探测目标包括月球、火星、金星和太阳。在月球探测方面, 印度计划于2 0 1 8 年3 月用地球同步卫星运载火箭-Mk2(GSLV-Mk2)发射月船-2(Chandrayaan-2)探测器。在火星探测方面,计划于2021年左右发射曼加里安-2火星探测器,并可能与法国合作实施该任务。

 

其他国家和地区

 

2017年,其他国家和地区也在积极谋划空间探测的新计划,重视参与国际空间探测活动,分享科学成果。阿联酋在2015年提出将于2020年7月发射“希望”(Hope)火星探测器。此外,阿联酋还计划在迪拜建立一座耗资1.36亿美元的“火星科学城”,用于模拟火星上的生存环境。

 

韩国提出了“ 2040 太空计划” , 计划于2019/2020年先通过国际合作发射“韩国月球轨道器”(KLPO),2020年之后再利用本国研发的运载火箭发射月球着陆器。

 

巴西计划于2020年12月向月球轨道发射“探寻生命”(Garatea-L)纳卫星,任务目标是搜集有关月球表面的基本数据,并进行有关人体微生物、分子和细胞等科学实验。

 

加拿大也通过国际合作参与空间探测活动,将为美国的“火星-2022”轨道器提供雷达探测仪,该雷达可为火星着陆任务提供关键的地理信息。