時(shí)光荏苒，2023年的日歷在悄然間翻開(kāi)。在新的一年里，世界航天很可能迎來(lái)哪些大事？我們不妨一起梳理線索，“提前”期盼那些引人關(guān)注的成功時(shí)刻。
新型火箭千帆競(jìng)發(fā)
近年來(lái)，隨著航天事業(yè)飛速發(fā)展，新型火箭不斷問(wèn)世。2023年也不會(huì)例外，預(yù)計(jì)將有多型火箭挑戰(zhàn)首飛。
2023年最令航天愛(ài)好者期待的首飛火箭，當(dāng)屬美國(guó)SpaceX公司的“星艦”。它有望成為航天史上最大的實(shí)用化火箭，直徑可達(dá)9米，第一級(jí)高約70米，第二級(jí)高約50米，近地軌道運(yùn)載能力有可能達(dá)到驚人的150噸級(jí)。
“星艦”助推器點(diǎn)火測(cè)試
另外，該火箭的獨(dú)特之處很多：通體采用不銹鋼制造；選擇液氧甲烷推進(jìn)劑；第一級(jí)使用33臺(tái)推力230噸的猛禽2發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，第二級(jí)則是6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，且兩級(jí)均有望實(shí)現(xiàn)垂直降落回收、重復(fù)使用。
預(yù)計(jì)在首次軌道級(jí)飛行試驗(yàn)中，“星艦”第一級(jí)將降落至離岸32公里的墨西哥灣，第二級(jí)將在入軌后返回，降落至夏威夷考艾島西北約100公里處。在首飛之后，2023年“星艦”可能還要投入首次民間月球之旅，日本富豪前澤友作等9人計(jì)劃遨游太空6天，屆時(shí)他們距離月球表面最近約200公里。
鑒于“德?tīng)査薄坝钪嫔瘛眱纱笙盗谢鸺那熬霸獾娇苫厥諒?fù)用火箭嚴(yán)重沖擊，美國(guó)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟集中力量研制火神液氧甲烷火箭，2023年它也將挑戰(zhàn)首飛。在后續(xù)發(fā)展升級(jí)計(jì)劃中，“火神”還要巧妙地回收芯級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)——借助已在近地軌道測(cè)試的充氣隔熱罩減速，再及時(shí)打開(kāi)降落傘，讓直升機(jī)在空中鉤住回收。
2022年底，日本官方宣布，將于2023年2月首次發(fā)射H-3火箭。這款火箭計(jì)劃取代H-2系列火箭，箭體長(zhǎng)63米，起飛重量574噸，設(shè)計(jì)地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力為7.9噸。該火箭的一子級(jí)選用2臺(tái)或3臺(tái)L-E9氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，可配備0個(gè)、2個(gè)或4個(gè)助推器，以便將更多種類(lèi)的載荷送入范圍更廣的軌道，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
H-3火箭轉(zhuǎn)場(chǎng)測(cè)試
同樣是在2023年內(nèi)，與傳統(tǒng)航天巨頭洛克希德·馬丁公司淵源頗深的美國(guó)ABL公司將嘗試首飛RS1火箭。這款火箭及其GS0可展開(kāi)式集裝箱地面發(fā)射系統(tǒng)都由美國(guó)太空軍資助開(kāi)發(fā)。美國(guó)相對(duì)論空間公司計(jì)劃對(duì)其3D打印生產(chǎn)的人族1號(hào)火箭進(jìn)行首次試飛?；鸺龑?shí)驗(yàn)室公司的電子號(hào)火箭有望首次在美國(guó)本土發(fā)射。我國(guó)中科宇航公司的力箭2號(hào)火箭也計(jì)劃首飛。而在2022年8月7日首飛失敗的印度SSLV固體火箭將嘗試復(fù)飛，印度AgniKul公司則計(jì)劃首飛Agnibaan火箭。
載人航天“新星”踴躍
經(jīng)過(guò)多年來(lái)不懈努力，世界載人航天呈現(xiàn)出越來(lái)越繁榮的局面。
中國(guó)空間站完成在軌建造之后，將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段，預(yù)計(jì)2023年會(huì)迎來(lái)2艘載人飛船和2艘貨運(yùn)飛船對(duì)接，首批國(guó)際合作項(xiàng)目也有望入駐。未來(lái)，中國(guó)空間站利用艙內(nèi)的高水平科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和艙外大型載荷掛點(diǎn)、暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將為空間生命科學(xué)、微重力物理科學(xué)、空間新技術(shù)與應(yīng)用等多領(lǐng)域科學(xué)研究提供絕佳的科研場(chǎng)所。
中國(guó)空間站示意圖
2023年，“跳票”多年的波音公司星際線飛船將迎來(lái)首次載人飛行試驗(yàn)及首次正式飛行任務(wù)。內(nèi)華達(dá)山脈公司和美國(guó)宇航局合作開(kāi)發(fā)的追夢(mèng)者航天飛機(jī)也會(huì)嘗試發(fā)射。該航天飛機(jī)采用垂直起飛、水平著陸的飛行模式，有望顯著拓展從國(guó)際空間站返回的“窗口”，提供更強(qiáng)大的應(yīng)急返回能力，而更大的升阻比很可能使其再入過(guò)載明顯降低，不超過(guò)1.5g，更有利于保障返回人員的安全。
印度載人航天在2023年的表現(xiàn)值得關(guān)注。2014年印度成功發(fā)射縮小版飛船，進(jìn)行了126公里高度的亞軌道返回試驗(yàn)。2023年印度計(jì)劃進(jìn)行1~2次無(wú)人飛船入軌飛行試驗(yàn)，將搭載“太空之友”女性航天機(jī)器人。該飛船設(shè)計(jì)發(fā)射質(zhì)量達(dá)8.2噸，其中返回艙干重3.7噸，高3.58米，底部直徑3.5米，將配備基本的生命保障系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2024年該飛船將執(zhí)行印度首次載人航天任務(wù)，力爭(zhēng)使印度早日成為第四個(gè)自主掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。
此外，2023年面向非專(zhuān)業(yè)人士的載人航天活動(dòng)也會(huì)有不少亮點(diǎn)。繼2022年4月完成Ax-1國(guó)際空間站旅游任務(wù)后，公理太空公司與SpaceX公司將繼續(xù)合作，使用載人龍飛船以5500萬(wàn)美元/人的價(jià)格把4名太空游客送往國(guó)際空間站，還有可能幫助多國(guó)專(zhuān)業(yè)航天員首次實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng)。SpaceX公司承接的總共3次“北極星”任務(wù)也將進(jìn)行第一次飛行，4名太空游客預(yù)計(jì)會(huì)乘坐載人龍飛船在軌道上度過(guò)5天，穿越部分范艾倫輻射帶，創(chuàng)下近50年來(lái)載人任務(wù)紀(jì)錄。按計(jì)劃，太空游客會(huì)在約500公里的軌道高度進(jìn)行出艙行走。
深空探測(cè)熱點(diǎn)眾多
在新的一年，各國(guó)深空探測(cè)活動(dòng)將不斷上演，其中探索月球仍是最熱門(mén)的項(xiàng)目，其他針對(duì)太陽(yáng)、木星、小行星、火星乃至更遙遠(yuǎn)深空的探測(cè)器也將閃亮登場(chǎng)。
2022年12月11日，日本民企的“白兔-R”著陸器攜帶著阿聯(lián)酋的拉希德號(hào)月球車(chē)、美國(guó)的“月球手電筒”探測(cè)器，開(kāi)始向月球進(jìn)發(fā)，計(jì)劃于2023年4月在月球東北部的阿特拉斯環(huán)形山附近著陸。日本官方機(jī)構(gòu)研發(fā)的SLIM探測(cè)器將在2023年發(fā)射，嘗試著陸于月球赤道附近酒海的小火山口上，爭(zhēng)取把月面著陸誤差范圍控制在100米以?xún)?nèi)，并利用人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)來(lái)探測(cè)月球隕石坑，開(kāi)展自主避障。
此外，俄羅斯的月球25號(hào)探測(cè)器將在2023年發(fā)射，擬攜帶約30公斤科學(xué)設(shè)備，著陸于月球南極隕石坑。據(jù)悉，該著陸器裝有機(jī)械臂和鉆頭，可以開(kāi)展多種實(shí)驗(yàn)并采集月球風(fēng)化層樣本。印度擬于2023年中期發(fā)射月船3號(hào)著陸探測(cè)器，第二次嘗試將探測(cè)器送上月球，同樣在月球南極附近著陸。在美國(guó)宇航局贊助下，美國(guó)Astrobotic公司的“游隼”將在2023年運(yùn)送11種載荷，登陸月球正面的名為“死湖”的大型撞擊坑，而美國(guó)直覺(jué)機(jī)器公司的Nova-C登陸器打算向月球南極送去航天史上第一臺(tái)月冰鉆探機(jī)。
月球25號(hào)探測(cè)器示意圖
各國(guó)對(duì)于月球之外的星球探索同樣興趣不減。印度擬在2023年發(fā)射“阿迭多”-L1太陽(yáng)探測(cè)器，其主體是400公斤級(jí)衛(wèi)星，容納6個(gè)有效載荷，主要研究日冕狀況。它將被置于日地拉格朗日L1點(diǎn)附近的暈軌道上，距離地球約150萬(wàn)公里。
按計(jì)劃，2023年4月歐空局將啟動(dòng)“木星冰月探測(cè)器”任務(wù)。探測(cè)器預(yù)計(jì)在2030年抵達(dá)木星軌道，之后經(jīng)過(guò)超過(guò)25次引力加速，2次飛掠木衛(wèi)二，到2033年進(jìn)入環(huán)繞木衛(wèi)三軌道。未來(lái)，該探測(cè)器會(huì)對(duì)木衛(wèi)三進(jìn)行詳細(xì)研究，以評(píng)估其存在生命的可能性，并與木衛(wèi)二、木衛(wèi)四的狀況進(jìn)行對(duì)比。
同樣在2023年，美國(guó)的靈神星探測(cè)器和環(huán)火星雙探測(cè)器有望搭載于同一枚火箭踏上征途。前者需要?dú)v經(jīng)4年飛行和1次火星飛掠，最終目標(biāo)是勘測(cè)富含貴金屬的靈神星，研究其是否為早期衰亡行星的內(nèi)核。后者將研究太陽(yáng)風(fēng)對(duì)火星大氣層、磁層的影響，并對(duì)比研究地球的類(lèi)似情況。
對(duì)于更遙遠(yuǎn)的宇宙深空，各國(guó)在2023年也計(jì)劃開(kāi)啟一系列項(xiàng)目。歐空局的歐幾里德空間望遠(yuǎn)鏡按計(jì)劃將在2023年發(fā)射升空，圍繞太陽(yáng)運(yùn)行6年并大量拍照，以便創(chuàng)建宇宙三維地圖。日本即將發(fā)射X射線成像和光譜任務(wù)望遠(yuǎn)鏡，重點(diǎn)探測(cè)來(lái)自遙遠(yuǎn)恒星和星系的X射線。
歐幾里德空間望遠(yuǎn)鏡在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行測(cè)試
總之，2023年各國(guó)將有一系列航天發(fā)射計(jì)劃力爭(zhēng)如期履行，亮點(diǎn)紛呈，各有特色，相信廣大航天愛(ài)好者和業(yè)內(nèi)人士都將酣暢淋漓地享受“盛宴”。
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