瞭望未来十年航天新动向
时间：2020-12-08 20:00:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
十年，在浩瀚宇宙的发展史上，可谓沧海一粟，短促到可以忽略不计。十年，在科技迅猛发展的时代中，却足以完成革新甚至是技术革命。十年之前，也许你我都不敢想象杨利伟能够遨游太空；不敢想象中国可以实现奔月的千年梦想。十年之后，世界航天又将会带给我们怎样的惊喜呢？我们不妨提前窥探一二。
火箭：能上能下
2012年12月17日，太空探索技术公司在得克萨斯州火箭研发基地对“蚱蜢”试验运载火箭进行了第3次测试。在飞行29秒，上升至40米高度后，“蚱蜢”采用闭环矢量推力和油门控制，并利用配有液压阻尼器的四个着陆支架完成了盘旋和降落等动作。“降落”？没错，火箭也能降落了。如果火箭能够像航天飞机那样实现重复使用，将大大降低使用成本，从而促进航天科技更迅猛的发展。这也体现了未来运载火箭的发展趋势，即进一步降低成本和污染，提高可靠性和运载能力。
2013年，美国太空探索技术公司计划在范登堡空军基地试射近地轨道运载能力达53吨的“重型猎鹰”火箭。大直径、少级数和大运载能力是除了上述可重复使用运载外，火箭未来发展的另一条思路。美国、俄罗斯等国已把载人航天的目标瞄准了月球、小行星和火星。所以首先要研制出可发射深空载人飞船的重型运载火箭。太空探索公司还拟研制近地轨道运载能力达170吨的“超级载重火箭”。美国航空航天局正在研制的“航天发射系统”重型运载火箭采用航天飞机的发动机，近地轨道运载能力为70吨，改进后将达到130吨。我国航天专家也拟定了近地轨道运载能力130吨的重型运载火箭方案。
卫星：集体更新换代
201X年，Ka频段的宽带多媒体通信卫星将成为通讯卫星领域的主力军，以满足这个越来越丰富多彩的世界对语音、数据、图像和视频等多媒体数据的处理和传送需求。与以往的通信卫星仅提供低速及语音业务不同，新型通讯卫星可为多媒体和高数据速率的互联网应用提供一种无所不在的通信方式。同时，美国宽带、窄带和受保护三类军用通信卫星将完成更新换代，通信能力将提高10倍以上。
2020年，美国将逐步启用可同时预警来袭战略导弹和战术导弹的新一代导弹预警卫星“天基红外系统”取代“国防支援计划”。美国和欧洲已开始陆续发射更加敏捷，能执行快速反应任务的第四代“陆地卫星”和“斯波特”资源卫星。为克服天气条件对空间信息的影响，未来遥感卫星将重点发展微波遥感。专业性更强、目标更明确的小卫星甚至微纳卫星将得以发展，这种研发周期相对较短、更加节省研发及发射经费，所谓“快、好、省”的空间系统特别受航天新兴国家的欢迎。
2014年，美国将陆续发射定位精度更高、抗干扰能力更强的GPS-3卫星。到2020年，美国、俄罗斯的导航卫星将完成更新换代，美国将部署完毕12颗最先进的GPS-2F。俄罗斯也将部署完毕27颗第3代导航卫星GLONASS-K，定位精度将达3米。中国和欧洲也将建成各具特色的全球卫星导航系统，与美俄形成“四足鼎立”的局面。“北斗”导航卫星采用3种运行轨道，定位精度高可达米级，同时还兼具一定的通讯功能，可发送短信。日本、印度也将建造区域卫星导航系统，世界卫星导航系统必将在未来十年中更加多元化。
2018年，“韦伯”空间望远镜将正式从伟大的“哈勃”手中接过探索宇宙的重任。“韦伯”工作在拉格朗日L2点上，集中红外谱段的观测兼顾部分可见光谱段，以探索宇宙的起源和结构、银河系的形成等。与“哈勃”相比，“韦伯”体积更大、功能更强，但质量更小。 “韦伯”主镜直径6.5米，约为“哈勃”主镜的2倍，但质量只有“哈勃”的一半。
载人航天：我有新玩法
2018年，美国航空航天局投资研制的“猎户座”多用途乘员飞行器有望投入使用。同年，俄罗斯“新一代载人航天运输系统”也计划执行首次载人任务，它能运载6人和500千克货物到近地轨道，并易于改装成登月型载人飞船。美俄的此类新型宇宙飞船可一船多用，兼具飞往空间站、月球、小行星和火星等多个不同类型目的地的功能。还有望实现可重复使用，同时大幅提升运载能力，据悉每次可以运送4～7人，将大大降低运送成本。2020年，我国将在建成3个舱段组成的空间站，成为世界第3个独立研制空间站的国家。
2014年，俄罗斯“进步”系列货运飞船和“联盟”系列载人飞船将正式使用第3代“航向”交会对接系统“航向”NA。该系统将目前正在使用的“航向”A系统5副天线合并为1副，同时以数字信号处理装置代替模拟信号，提高安全性的同时降低了功率。其质量是“航向”A的一半，能耗减少了2/3。飞船还将正式采用快速交会对接技术，将目前从飞船发射到交会对接所需的2天时间缩短为6小时。
201X年，载人航天将出现以商业模式运作的近地轨道载人天地往返。美国太空探索技术公司的“龙”客货两用型飞船、轨道科学公司的“天鹅座”货运飞船、美国波音公司的乘员航天运输-100载人飞船、美国内华达山脉公司的“追梦者”双翼航天飞机等都将投入使用。
2020年，美国比格罗航天公司和俄罗斯轨道技术公司的太空旅馆将投入使用。英国维珍银河航天公司将推出亚轨道旅游业务，届时太空游客乘“太空船”2号体验太空飞行只需要花20万美元。
2018年，英国正在研制的“云霄塔”空天飞机将实现轨道试飞，2020年有望实现商业运营。这种像普通客机水平起降的载人航天器是世界上首个采用混合动力发动机的天地运输器，它不仅能取代航天飞机，还有望将太空旅行提升到新高度。
空间探测：我将去更多的地方
未来十年，月球将迎来更多看客，除了远观还要在月表仔仔细细地望闻问切一番。除月球外，“金木水火土”这航天五行在未来十年都有望被涉及。
2013年，美国将发射“月球大气和尘埃环境探测者”，用于收集月表数据，及月表附近环境对尘埃的影响信息，了解未来月球探测活动可能对月球环境造成的影响，以及月球环境对未来前往探测的人员和探月计划本身有何影响。同年，我国将发射全新的“嫦娥”3号月球探测器， 首次实现我国航天器在地外天体的软着陆和巡视，并有望用机械臂抓取月壤在车内进行分析。“嫦娥”5号取样返回探测器计划在2018年发射。2015年，日本的“月亮女神”2号着陆器以及欧洲的月球着陆器将在2015年和2018年相继发射。俄罗斯、日本等已提出要在2020年左右建立自动化月球基地，勘探、开发和利用月球资源，并用作天文观测。
2013年，美国将陆续发射“火星大气与挥发物演化任务”、“洞悉”等类似“好奇号”的火星车等，还拟在2022年发射火星取样返回探测器。欧洲与俄罗斯合作在2018年发射“火星生命探索者”火星车，日本也计划在2018年发射“火星探索着陆器与轨道器”。
2019年，欧洲和日本联合研制的“贝皮·科伦布”水星探测器将进入水星轨道，研究水星表面特征、内部结构和磁场状态等。2016年，美国计划发射“土星海探测器”。2020年9月美国和欧洲将发射联合研制的“土卫6土星系统任务”探测器。2022年，欧洲还将发射“木星冰月探测器”。美国将在2021年发射造价约20亿美元的“木卫二快帆”探测器，探测木卫二是否有生命迹象，该任务也将为未来的登陆任务提供重要的早期勘察结果。一些航天大国正在制定新的金星探测计划，包括设计金星探测飞机、金星漫游车、金星探测气球等。
2015年7月，人类第一个冥王星探测器“新地平线”在飞行9年后将围绕冥王星和冥卫1展开为期5个月的探测。2014年11月，欧洲“罗塞塔”将进入楚留莫夫·格拉西门克彗星轨道。2014年发射的日本“隼鸟”2将于2020年携带1999 JU3小行星表面物质返回地球。2016年发射的美国“奥西里斯”风化层探测者探测器将于2023年携带至少60克1999 RQ36小行星表面物质返回地球。2017年1月发射的美国“埃莫”小行星探测器将于2021年11月达到2001 SN263小行星。
实习编辑：武瑾媛
