2021年人类航天五大看点

　　2020年，人类共计发射火箭114次，中美两国分别发射了39次和44次，占到了七成以上，两国引领世界航天的格局明显；2021年，世界航天将迎来一系列高难度任务，会成为航天史上具有划时代意义的一年。

　　1.中国正式进入空间站时代

　　人类航天最难的技术莫过于载人航天。1961年，苏联和美国率先突破并全面掌握这项技术，之后一直处于垄断地位，直到2003年10月15日，中国神舟五号飞船才打破这项垄断。时至今日，中、美、俄依然是仅有的三个全面独立掌握各项载人航天技术的国家。

　　对于载人航天技术而言，建立长期在轨、多人驻留的空间站是最终目标。2021年春，中国将向这一目标发起挑战，开始天宫空间站建设。未来两年内，长征二号F（发射神舟载人飞船）、长征七号（发射天舟货运飞船）和长征五号B（发射天宫最重要的核心舱和实验舱等）这三大主力火箭将陆续执行11次任务。

　　千年之前苏轼曾经问过：“不知天上宫阙，今夕是何年？”对于中国而言，2022年时，天上宫阙不再是古人浪漫的幻想，国际空间站也将不再孤独。

　　2.人类最强火星探测阵容陆续抵达

　　由于相对位置关系，从地球出发去火星，理想探测窗口每26个月才出现一次。在2020年7月出现的火星探测窗口，人类派出了史无前例的火星探测阵容：7月20日，阿联酋希望号火星探测器发射成功，它也是阿拉伯世界首个火星探测器；7月23日，中国首次火星探测任务天问一号探测器发射升空，天问一号包括轨道器、着陆器、巡视器，是人类探测火星近几十年来工程技术方面最复杂的一次任务；7月30日，美国毅力号火星车携首架火星直升机—机智号一同前往火星，这是人类最复杂、最昂贵的火星探测任务，也是人类首次在地外天体使用直升机技术。

　　目前，阿联酋希望号探测器已于2月9日进入火星轨道；美国毅力号火星车2月18日成功着陆于火星表面；我国天问一号探测器也于2月10日通过精准的“刹车”制动，成功进入环火轨道，开始实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环火运行约3个月后，着陆器连同巡视器将与环绕器分离，挑战在火星软着陆。

　　3.詹姆斯·韦伯太空望远镜发射

　　随着技术难度和预期目标的逐渐提升，原计划2007年发射、预算5亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜，将拖延到2021年10月31日发射，预算逼近100亿美元。这一远超哈勃太空望远镜的成本，使其成为迄今最昂贵的科学类航天任务。

　　目前，詹姆斯·韦伯太空望远镜迎来了一个重大进展：五层太阳伞测试完毕，这意味着它基本上能够满足2021年的发射目标。五层太阳伞每层展开时约为300平方米，每层厚度25微米（第一层是50微米），小于人的头发直径（80~100微米），而且厚度已经包括了镀的硅膜和铝膜。发射前，需要将它们先折叠起来塞进火箭里；发射后，它们将在距离地球150万千米外的太空中完整展开，这个过程会经历非常大的温度变化。不仅如此，望远镜的工作环境在–220℃左右。

　　这意味着，它要有较好的降温能力，能做到最高降温300℃（理论设计值）。

　　望远镜的18面镜片要求更高，其加工抛光、展开和控制、高低温变形精度都在10纳米级别，大概是几十个铍（镜片主要材料）原子摆在一起的宽度。

　　不像哈勃太空望远镜，发射之后出了问题还可以维修，詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射是“一锤子买卖”，希望我们能见证这个不可思议的任务取得成功。

　　4.SpaceX迎来大破局之年

　　作为商业航天势力的引领者，美国太空探索技术公司（SpaceX）在2020年进行了26次火箭发射，获得100%成功，总发射次数突破100，发射的载荷数量和重量都为世界之最。

　　2020年的26次发射，有5次使用新火箭，21次为复用火箭，并且突破了火箭7次发射复用技术。在26次发射任务中，2次为载人任务，3次为军方载荷，14次为星链任务，共计部署了800余颗卫星，使得SpaceX跃居为世界最大卫星运营商。

　　2021年，SpaceX将迎来跨越式发展，预计完成48次火箭发射，大大超过2020年的火箭发射次数，并且绝大部分采用复用火箭。15次发射部署的星链卫星数量相比现有规模将翻倍；商业载人任务将有三四次，甚至会运送包括影星汤姆·克鲁斯在内的4人乘组前往国际空间站拍摄电影。

　　2020年末，在12.5千米高飞行测试中，最多能运送100名宇航员的星舰在最后时刻遗憾爆炸。2021年，星舰还将有密集的测试计划，预计将实现首次全箭测试。

　　5.迈向深空，人类的脚步越走越远

　　2021年，将会有一系列复杂的深空探测任务迎来重要节点时刻。

　　美国国家航空航天局（NASA）已经吞金近400亿美元的重型火箭—太空发射系统（SLS）和猎户座飞船组合将迎来关键时刻。这对目前世界上最先进火箭和飞船的组合，未来将为阿尔忒弥斯（Artemis）月球探测计划执行首次飞行任务。不过令人遗憾的是，1月17日，SLS火箭发动机点火测试失败，原因正在排查当中。

　　NASA露西号小行星探测器将会发射。这是迄今最复杂的一次小行星探测任务，在12年的时间内，它将遍访1颗主带小行星和6颗特洛伊小行星。

　　NASA朱诺号木星探测器将迎来重要时刻。它已经在太空中飞行了9年之久，原计划在2021年7月30日完成第34次接近木星后受控坠入木星，实现类似卡西尼号坠入土星的“华丽终章”。科学家们依然在评估它的状态，可能会延长它的服役时间。

　　NASA冥王号（OSIRIS-REx）小行星探测器将会从贝努出发，耗时3年返回地球。2020年，我们见证了日本隼鸟二号从小行星带样本成功返回地球的壮举；2021年，我们期待着冥王号小行星探测器的精彩表现。

　　还有更多的太空勇士们在旅程中：帕克太阳探测器和太阳轨道器依然在通过异常复杂的行星引力助推之旅前往太阳；贝皮·科隆博号继续飞在探索水星的旅途中；旅行者一号和二号已经在太阳系外旅行了43年，并且依然在工作；新视野号还在太阳系的边缘寻找下一个探测目标……它们是人类的使者，更是人类的英雄。

　　2021年，人类航天迈入新时代的大幕正在开启！

　　【责任编辑】庞 云