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从美国“旅行者1号”宇宙飞船进入星际空间空,到欧洲“罗塞塔号”探测器登上彗星;从印度的“漫游者”飞船进入火星轨道到中国的“嫦娥四号”计划,这是世界上第一个登月巡逻探测器...近年来,航天国家和新兴国家对“星海”有了广泛的了解,并制定了各种深度空的探索计划。
专家认为,深度空探测已成为新世纪空间探索的一个热点领域,具有探测目标多样化、探测形式多样化、国际合作更加广泛的特点。尽管中国在这一领域是后来者,但它有望领先。
“星海”吸引了许多国家
人们普遍认为,距离地球380,000公里的月球和距离太空属于“深度空”的范畴。目前,探测活动通过三种方式进行:利用地面和轨道上的观测设备观测深度空的天体,由无人探测航天器、着陆器等进行近距离探测。宇航员在天体上着陆。
从全球深度空探测的现状来看,月球和火星是世界各国的主要探测目标。我们依靠无人飞船、着陆器和其他设备获取月球和火星表面的气候和地质数据,为宇航员在20世纪30年代和50年代登陆火星做准备。
其中,美国和欧洲非常重视对火星探测的持续投资,并将载人火星探测作为深度空探测的长期目标。美国计划在2030年左右将宇航员送上火星。俄罗斯还将启动一个火星探索项目,长期目标是让宇航员着陆。今年3月,欧盟发射了“痕量气体轨道探测器”(TGO)来探测火星的大气环境,并再次尝试释放着陆器。
探索的另一个热点是太阳系中的其他行星,如水星、金星、木星、天王星和海王星,以及太阳系中更远的地方,如柯伊伯带小行星。由此获得的信息可以解开太阳系及其行星诞生的谜团。
深度空检测国际合作更广泛
欧盟、日本、印度等深度为0+的后发国家更多地通过国际合作弥补了自身的技术缺陷。例如,欧盟和日本将合作勘探水星。印度的月球和火星探测器广泛使用了欧洲和俄罗斯的技术。
Deep 空探测,尤其是探测飞船和着陆器的发射,投资需求大,技术要求高,故障风险高。如果考虑到载人着陆,难度将急剧上升,但世界各国仍在纷纷投资。中国理工大学研究员庞志浩表示,深度勘探需要多领域、多学科的技术支持。探索计划的成功可以全面提高对太阳系的科学认识和空间技术水平,由此带来的技术进步也可以扩展到许多领域。
中国航天工业有望“后进先出”
在这场深度空探索的竞争中,世界各国的地位如何?
毫无疑问,美国仍处于世界领先地位。各种各样的宇宙飞船几乎覆盖了太阳系中所有的行星。特别是在火星探索领域,世界上参与火星任务的飞船有一半是美国的,火星表面的所有火星车都属于美国。美国参与deep 空探索不仅包括美国航天局的许多实验室,还包括麻省理工学院和加州理工学院等顶尖大学。
目前,美国的主要目标是奥巴马总统提出的2030年左右载人登陆火星。新当选的美国总统特朗普也表示,他上任后将为深度空探索项目寻求更多资金,美国宇航局也应该关注深度空探索。
俄罗斯继承了苏联的大部分“太空遗产”。然而,由于苏联时代乌克兰航天器的总体设计和星载设备的研究、开发和生产安排,俄罗斯的deep 空探测实力近年来有所减弱。专家预测,俄罗斯未来的深度勘探将更多地依赖于与欧盟、中国等的合作。
欧洲国家在深度空探测方面有自己的优势,如法国的运载火箭、意大利和德国的无人飞船以及英国的空空间推进技术。通过与美国、俄罗斯和其他国家的密切内部合作和广泛外部合作,欧洲已经成为深度空探索中的一颗冉冉升起的新星。
日本的深度空探索和欧亚大陆几乎在20世纪80年代同时开始,重点是太阳、彗星和小行星。2003年,日本成功发射了隼鸟号小行星探测器,2006年成功发射了日出探测器,2007年成功发射了慧眼号月球探测器。
印度的“大片”深度空探测。2014年,印度的曼加里安宇宙飞船成功进入火星轨道,成为第一个探索火星的亚洲国家,也是唯一一个成功探索火星的国家。印度每年的空间预算只有7.8亿美元,它已经确保了月球和火星两个关键的深度空项目的成功,其中“人类加林”项目的费用只有7,000多万美元,这是了不起的。
中国是近年来深空探测领域的“新星”,其中月球探测是近期的主要任务,火星探测计划在2020年后进行。中国科学家也提出了一些空的探测计划。例如,“小行星探索”方案通过伴飞、附着、取样返回和其他探测方法,对近地目标小行星进行综合探测和局部区域定位分析。
美国海军军事学院教授琼·约翰逊·弗雷泽(Joan Johnson-Fraser)长期以来一直关注中国的空间发展,并多次呼吁在美国开展中美空间合作。她认为,中国的深度探索虽然“发展较晚”,但比美国有独特优势。她说,西方国家的太空计划受到政府和经济因素变化的很大影响,而中国的计划更侧重于长期目标,政府支持也更稳定。只要它继续发展,就有望取得突出的成果。
(卢安海、陈勇、李宓)
职责:张璐
标题:深度空探测,全球视野“星海”
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