中國製造走向月之暗面：2018世界航天十大看點

最新 01-12

過去的2017年，人類航天迎來自1957年斯普特尼克一號進入太空以來的60周年紀念。在剛剛開始的2018年，必將是人類史上又一個波瀾壯闊的一年，尤其是商業航天的全面發力，將會進一步改變人類航天的歷史。

人類30年來最強火箭即將登場

2018年1月8日，Space-X公司的獵鷹重型（Falcon Heavy）火箭已經豎立在肯尼迪空間中心傳奇的LC-39A號發射工位上，1969年登陸月球的阿波羅11號飛船、後續的天空實驗室和數十次太空梭任務從這裡出發 spacenews.com

1987年，蘇聯重達2400噸的能源火箭（Energia）成為美國土星五號登月火箭之後的又一人類超強火箭（不計太空梭），能把100噸載荷送入近地軌道（土星五號能實現140噸）。但在1988年將蘇聯唯一一架太空梭暴風雪號送入軌道後，這個火箭就遺憾得在兩次發射任務後宣布退役。後來的30年內，人類最強的現役火箭一直在30噸近地載荷的天花板下工作。

最近幾天，商業航天公司Space-X的獵鷹重型火箭即將擇機進行首飛測試。這個重達1421噸的火箭能將近64噸載荷送入近地軌道，甚至能將3.5噸的載荷直送冥王星，遠遠超過當年抵達冥王星的新視野號的478千克。

巨大的整流罩內僅有這麼一個「小」載荷 Space-X

它將三個獵鷹九號火箭第一級「捆綁」起來，成了新的第一級，其中兩側的兩個助推器為之前回收的二手火箭一級。當然，伊隆·馬斯克還不忘給自己家的特斯拉電動車做個讓人震驚的廣告：這枚巨大的火箭唯一載荷將是一輛特斯拉電動車，火箭可以直接送它飛掠火星並最終抵達太陽系的深處。

當然，這也讓很多航天機構深表遺憾，畢竟如果能搭乘一些有效的科學載荷，對世界航天也是個不小的貢獻。

這就是商業航天的特點：利益讓技術更好工程化，利益也讓它目光集中在利益本身。

洞察火星，人類火星登陸再下一城

由於地球和火星相對太陽位置不同，二者的軌道周期/一年長短完全不同：地球365天，火星687天。它們因此存在一個780天的會合周期：每到這一刻，火星和地球的相對位置最小，可以允許在人類航天現有技術下實現一次火星探測，這就是火星探測時間窗口2年2個月的來歷。

人類航天將在2018年5月再次迎來一個火星探測時間窗口，全世界將只有一個航天器出發前往火星。這就是NASA的洞察號（Insight）火星著陸器，它沿用了鳳凰號火星著陸器的平台，也將實現火星登陸。它的主要目標任務是攜帶各類火星土壤和地下探測設備，全面解析火星土壤和內部結構隱藏的秘密，這是之前所有探測器無法做到的。

洞察號將會「深入地底」，研究那裡深藏的秘密 NASA

此外，洞察號還將攜帶一個雙星編隊飛掠火星，它們僅能執行飛掠任務無法進入火星軌道，不過它們將驗證最新的深空探測實時通信和新頻段通信技術。

洞察號抵達火星後，人類在火星的在編（依然處在工作狀態）使者團隊又將擴編。現在已有8位：奧德賽號軌道器（2001年）、火星快車號軌道器（2003年）、機遇號火星車（2003年）、軌道偵察器（2005年）、好奇號火星車（2011年）、MAVEN軌道器（2013年）、曼加里安軌道器（2013年）、ExoMars軌道器（2016年）。

原計劃90天壽命的機遇號竟然超長延期工作到了第15年！ NASA/JPL

人類距離成為一個能跨越行星生存的物種，再近一步。

紅龍飛天波音衝刺，商業航天全面入侵

2003年小布希政府要求NASA轉移重心從近地空間到深空探測，但沒想到2011年美國太空梭計劃全面謝幕之後，國際載人航天市場完全被俄羅斯壟斷，美國宇航員乘坐聯盟飛船的船票價格猛漲四倍，俄羅斯進步號貨運飛船價格也猛增。

太空梭退役前後俄羅斯飛船「船票」價格（編輯自NASA）

在這種情況下，NASA開始大力扶植美國商業航天力量，將大量的近地空間研究資源投入Space-X等商業航天公司，後者取得的成就舉世矚目。除了火箭回收技術，Space-X的龍飛船與Orbital ATK公司的天鵝座飛船在2012年後聯合成功狙擊進步號貨運飛船，成為國際空間站貨運主力。

不過，它們至今還只是「貨運」飛船，沒有「客運」功能。

在2018年，Space-X的龍2載人飛船將全面挑戰俄羅斯王牌的聯盟號載人飛船，首次進入近地軌道載人測試。如果成功，將極有可能在2018年年底前執行國際空間站「客運」任務，打破俄羅斯的多年壟斷。

與此同時，老牌航天企業波音也沒有閑著，他們也將在8月份首飛研發多年的CST-100 Starliner載人飛船。

這符合NASA的一貫傳統：永遠保持至少兩家企業處於競爭狀態。

人類首次，中國之眼俯視月之暗面

地球花了幾十億年馴服月球，將它牢牢潮汐鎖定為地球衛星，正像木星和土星鎖定龐大衛星群一樣。但帶來的代價是月球幾乎只有一面能對地球可見，它的背面也成為了人類在地球上永遠無法看見的「暗面」。各種關於月之暗面遐想的小說、電影等數不勝數。

月之暗面的秘密，將由信號中繼衛星傳回地球中國國家航天局

2018年，高歌猛進的航天大國中國也將為人類探月拿出巨獻：發射一顆嫦娥探月通信中繼衛星抵達地月引力平衡的拉格朗日二點，這裡的環境可以允許通信衛星長期保持穩定軌道並實時傳遞來自月之暗面的信號，可謂是「中國之眼」。

這將是人類首次在該點布置通信中繼衛星！

葉培建院士曾經自信說過：「我們將儘力讓這顆衛星工作時間足夠長，以服務於更多需要它的各國探測器」。

其實我覺得吧，葉院士這種自信的態度真的挺優秀的：你如果想用中國衛星的信號，跟我們商量下，我們也是挺願意跟你分享的。（暗喜表情*666）

兩顆衛星組成的「太空天文台」哈爾濱工業大學

此外，為利用月球背後幾乎不被地球干擾的特點，這次任務還將攜帶兩顆超長波天文觀測微衛星組成編隊實現天文干涉測量實驗。宇宙「黑暗」時期到底有什麼，由它來揭秘。

這個衛星「太空天文台」編隊再次創下人類首次，而且這還是一所大學主要負責的任務，不得不豎起雙手大拇指。

「中國之眼」加上兩位「護法」，中國製造洞悉月之暗面所有秘密。

月之暗面登陸，嫦娥四號挑戰人類航天新高度

中國人相信「耳聽為虛，眼見為實」，但即便有了月之暗面中繼衛星作為眼睛洞悉一切，中國航天人仍然相信只有親自觸碰到的才是真實。

嫦娥四是三號曾經的備份，不過目前明顯要創造新高度中國航天科技集團

在月之暗面中繼星任務成功後，中國將在2018年年底執行嫦娥四號登陸月球背面任務，這將是人類歷史上首次登陸這片區域，工程技術難度可想而知。

玉兔月球巡視器/月球車中國航天科技集團

嫦娥三號已經成功登陸月球正面並釋放了一隻「玉兔」，成為近40年來唯一造訪月球表面的人類訪客。嫦娥四號登陸月球背面並釋放另一隻「玉兔」，成為人類有史以來第一次月之暗面的訪客。

「嫦娥」和「玉兔」將在月球全方位尋找「廣寒宮」和「桂樹」的痕迹。

此外，嫦娥四號任務將攜帶來自德國、荷蘭、瑞典和沙特的多國儀器。中國在深空探測領域開始走向國際化，這是中國航天的另一個高度。

月之暗面，中國即將製造「最高點」。

火中取栗，帕克即將「登陸」太陽

曾經流行過一個著名的笑話：

A國領導人：我們要在2020年前讓宇航員登陸太陽！

記者：太陽那麼熱，你們怎麼去啊？

A國領導人：等天黑涼快了再去。

記者問B國領導人：你怎麼看這種說法？

B國領導人：他撒謊，太陽落山後根本就找不到了，還去哪兒登陸？

帕克太陽探測器藝術效果圖 NASA

然而，現在已經不是玩笑了。

目前，世界上最先進的太陽探測器「帕克」已經組裝和測試完畢，等待2018年年中發射，這將實現人類最近距離觀測太陽的記錄。

它距離太陽最近僅為600萬千米，如果把人類在地球盛夏時感受太陽比做在一米之外烤篝火，那麼「帕克」距離太陽相當於人類距離篝火4厘米，向陽面溫度在1400度以上，遠超中餐大鍋爆炒著火狀態時的300度。

4厘米大概就這麼長

它也因此即將成為人類歷史上飛得最快的航天器，輕鬆達到200000米/秒，是民航客機的800多倍。由於巨大的太陽引力，它的探測入軌將會極其艱難，它需要6年時間，藉由金星連續7次調整軌道才能完成，可謂在刀山火海里起舞。

也正因如此，它是人類歷史上唯一一個以還在世的科學家命名的航天器，他的名字是著名太陽/天文學家，尤金·帕克（Eugene N. Parker）。

宇宙中最熱的不是太陽，是科學家們思考時的大腦。

北斗躍升／GPS升級，世界衛星導航系統進入大決戰

GPS已經近乎壟斷全球衛星導航市場20年，而2018年它要迎來中國北斗、俄羅斯格洛納斯和歐洲伽利略的全面狙擊。

中國在2017年年底已經正式開始建設北斗三代，將信號覆蓋範圍從亞洲地區推廣到全球。2018年這一切將會大大加速，計劃發射18顆左右新型衛星，這已經足夠實現全球導航，可以正面PK美國GPS系統。

俄羅斯的格洛納斯在經歷衰退期後開始全面復甦，2018年俄羅斯雄心勃勃計划了18顆新型衛星組網計劃，將會把格洛納斯系統推向巔峰。

歐洲伽利略也不示弱，將發射4-8顆伽利略衛星，但距離全球穩定覆蓋尚有差距。

2018年，一定是世界四大衛星導航系統的決戰之年。

火箭發射單挑全世界，Space-X的極限到底在哪裡？

單靠一種獵鷹9號和絕活火箭一級回收技術，Space-X的成績是，

2013年3次發射，追平美國航天發射主力德爾塔4火箭；

2014年6次發射，追平歐洲航天發射主力阿麗亞娜火箭；

2015年7次發射，保持水平穩定；

2016年8次發射，與中國長征2、美國宇宙神5、俄羅斯聯盟2並列世界第一；

2017年18次發射，擊敗美國所有其他火箭廠商之和（11次），追平中國年度所有火箭發射次數總和（18次），逼近俄羅斯年度所有火箭發射次數總和（20次）。

2018年，列表上目前計划了29次，就不解釋了。

Space-X回收的二手火箭「堆滿」了好幾個倉庫，在2017年除了4個重型的發射任務沒有回收火箭一級，其他共計14個全部回收成功。其中，還有4次成功的火箭發射是由「二手火箭」完成的，且首次實現了「二手火箭」的再次回收。

即便是新火箭報價才6000萬美元，二手火箭7折起，三手火箭還要更低，這個價格大大低於國際上1.2—4.5億美元的同等能力火箭報價。更重要的是，Space-X甚至開始搶走洛馬和波音組建的聯合發射同盟所壟斷的美國軍方發射合同，這些合同是最難拿到的，當然，也最為暴利。

不按套路出牌的商業公司，爆發出了行業洗牌的能力，而且是血洗。

時隔30年，人類再次衝擊最難水星探測

也許你想不到，太陽系距離地球較近的五大行星里，進行探測最難的竟然是距離很近的水星（與地球軌道的差距還不到1億千米）。要知道人類征服更近的金星和火星早就不在話下，征服較遠的木星（6.3億千米）和土星（13.8億千米）也算作平常，但是人類只有在2011年才由信使號（MESSENGER）進入了環繞水星的軌道。

這是因為水星的引力太小了。航天器一旦從地球起飛前往太陽方向，便會在這個比地球重33萬倍的巨大恆星的引力作用下瘋狂加速。即便經過金星和地球的各種引力精細調整能夠路過水星，但引力僅僅跟月球接近的水星，怎麼可能「抓住」飛速經過的航天器？而且，水星也是整個太陽系跑得最快的行星（水星在西方神話里就是信使神的意思），導致更加困難。

因此，採用地球、金星、水星共同配合反覆調整軌道，同時航天器發動機拼盡全力工作，才有可能進入環繞水星軌道。人類歷史上唯一的記錄就是信使號歷經7年軌道調整才實現的。

貝皮哥倫布號編隊將有一顆專註於水星觀測，一顆專註於磁層研究 ESA&JAXA

在2018年，由日本和歐洲宇航局合作醞釀多年的貝皮哥倫布（BepiColombo）號將會從地球出發前往水星。太陽引力依然是最大的阻礙，在未來的7年時間內，它將一次飛過地球、兩次飛過金星、六次飛過水星，最終藉助這三兄弟的複雜太空接力，在2025年底艱難抵達水星軌道。更難能可貴的是，這將是由兩顆不同任務衛星組成的編隊，任務複雜程度可想而知。

追上飛快的水星，航天器只能跑得更快，還要更精細！

距離發現外星人，可能更近了！

開普勒望遠鏡在2017年的發現驚嘆世人：人類已知的太陽系外類地行星數量增加到了4000顆以上，更是先後發現了擁有多顆行星的系統。

尤其是在2017年12月14日首次發現宇宙中存在一個同樣擁有8顆行星的「太陽系」。更讓人吃驚的是，這個發現竟然是人工智慧在深度學習開普勒數據後發現並「告知」人類的，讓人類對外星生命的遐想再次升級。

因為開普勒告訴我們宇宙中幾乎每一顆恆星都會有一顆行星，考慮到銀河系裡就有1000億—4000億顆恆星，宇宙中可能有超過1萬億個銀河系，人類只能細思極恐了。