毛新愿

1.中國正式進入空間站時代

人類航天最難的技術(shù)莫過于載人航天。1961年，蘇聯(lián)和美國率先突破并全面掌握這項技術(shù)，之后一直處于壟斷地位，直到2003年10月15日，中國神舟五號飛船才打破這項壟斷。時至今日，中、美、俄依然是僅有的三個全面獨立掌握各項載人航天技術(shù)的國家。

對于載人航天技術(shù)而言，建立長期在軌、多人駐留的空間站是最終目標(biāo)。2021年春，中國將向這一目標(biāo)發(fā)起挑戰(zhàn)，開始天宮空間站建設(shè)。未來兩年內(nèi)，長征二號F（發(fā)射神舟載人飛船）、長征七號（發(fā)射天舟貨運飛船）和長征五號B（發(fā)射天宮最重要的核心艙和實驗艙等）這三大主力火箭將陸續(xù)執(zhí)行11次任務(wù)。

千年之前蘇軾曾經(jīng)問過：“不知天上宮闕，今夕是何年？”對于中國而言，2022年時，天上宮闕不再是古人浪漫的幻想，國際空間站也將不再孤獨。

2.人類最強火星探測陣容陸續(xù)抵達

由于相對位置關(guān)系，從地球出發(fā)去火星，理想探測窗口每26個月才出現(xiàn)一次。在2020年7月出現(xiàn)的火星探測窗口，人類派出了史無前例的火星探測陣容：7月20日，阿聯(lián)酋希望號火星探測器發(fā)射成功，它也是阿拉伯世界首個火星探測器；7月23日，中國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器發(fā)射升空，天問一號包括軌道器、著陸器、巡視器，是人類探測火星近幾十年來工程技術(shù)方面最復(fù)雜的一次任務(wù)；7月30日，美國毅力號火星車攜首架火星直升機—機智號一同前往火星，這是人類最復(fù)雜、最昂貴的火星探測任務(wù)，也是人類首次在地外天體使用直升機技術(shù)。

目前，阿聯(lián)酋希望號探測器已于2月9日進入火星軌道；美國毅力號火星車2月18日成功著陸于火星表面；我國天問一號探測器也于2月10日通過精準(zhǔn)的“剎車”制動，成功進入環(huán)火軌道，開始實現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)，環(huán)火運行約3個月后，著陸器連同巡視器將與環(huán)繞器分離，挑戰(zhàn)在火星軟著陸。

3.詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)射

隨著技術(shù)難度和預(yù)期目標(biāo)的逐漸提升，原計劃2007年發(fā)射、預(yù)算5億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，將拖延到2021年10月31日發(fā)射，預(yù)算逼近100億美元。這一遠超哈勃太空望遠鏡的成本，使其成為迄今最昂貴的科學(xué)類航天任務(wù)。

目前，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡迎來了一個重大進展：五層太陽傘測試完畢，這意味著它基本上能夠滿足2021年的發(fā)射目標(biāo)。五層太陽傘每層展開時約為300平方米，每層厚度25微米（第一層是50微米），小于人的頭發(fā)直徑（80～100微米），而且厚度已經(jīng)包括了鍍的硅膜和鋁膜。發(fā)射前，需要將它們先折疊起來塞進火箭里；發(fā)射后，它們將在距離地球150萬千米外的太空中完整展開，這個過程會經(jīng)歷非常大的溫度變化。不僅如此，望遠鏡的工作環(huán)境在–220℃左右。這意味著，它要有較好的降溫能力，能做到最高降溫300℃（理論設(shè)計值）。

望遠鏡的18面鏡片要求更高，其加工拋光、展開和控制、高低溫變形精度都在10納米級別，大概是幾十個鈹（鏡片主要材料）原子擺在一起的寬度。

不像哈勃太空望遠鏡，發(fā)射之后出了問題還可以維修，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發(fā)射是“一錘子買賣”，希望我們能見證這個不可思議的任務(wù)取得成功。

4.SpaceX迎來大破局之年

作為商業(yè)航天勢力的引領(lǐng)者，美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）在2020年進行了26次火箭發(fā)射，獲得100%成功，總發(fā)射次數(shù)突破100，發(fā)射的載荷數(shù)量和重量都為世界之最。

2020年的26次發(fā)射，有5次使用新火箭，21次為復(fù)用火箭，并且突破了火箭7次發(fā)射復(fù)用技術(shù)。在26次發(fā)射任務(wù)中，2次為載人任務(wù)，3次為軍方載荷，14次為星鏈任務(wù)，共計部署了800余顆衛(wèi)星，使得SpaceX躍居為世界最大衛(wèi)星運營商。

2021年，SpaceX將迎來跨越式發(fā)展，預(yù)計完成48次火箭發(fā)射，大大超過2020年的火箭發(fā)射次數(shù)，并且絕大部分采用復(fù)用火箭。15次發(fā)射部署的星鏈衛(wèi)星數(shù)量相比現(xiàn)有規(guī)模將翻倍；商業(yè)載人任務(wù)將有三四次，甚至?xí)\送包括影星湯姆·克魯斯在內(nèi)的4人乘組前往國際空間站拍攝電影。

2020年末，在12.5千米高飛行測試中，最多能運送100名宇航員的星艦在最后時刻遺憾爆炸。2021年，星艦還將有密集的測試計劃，預(yù)計將實現(xiàn)首次全箭測試。

5.邁向深空，人類的腳步越走越遠

2021年，將會有一系列復(fù)雜的深空探測任務(wù)迎來重要節(jié)點時刻。

美國國家航空航天局（NASA）已經(jīng)吞金近400億美元的重型火箭—太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）和獵戶座飛船組合將迎來關(guān)鍵時刻。這對目前世界上最先進火箭和飛船的組合，未來將為阿爾忒彌斯（Artemis）月球探測計劃執(zhí)行首次飛行任務(wù)。不過令人遺憾的是，1月17日，SLS火箭發(fā)動機點火測試失敗，原因正在排查當(dāng)中。

NASA露西號小行星探測器將會發(fā)射。這是迄今最復(fù)雜的一次小行星探測任務(wù)，在12年的時間內(nèi)，它將遍訪1顆主帶小行星和6顆特洛伊小行星。

NASA朱諾號木星探測器將迎來重要時刻。它已經(jīng)在太空中飛行了9年之久，原計劃在2021年7月30日完成第34次接近木星后受控墜入木星，實現(xiàn)類似卡西尼號墜入土星的“華麗終章”?？茖W(xué)家們依然在評估它的狀態(tài)，可能會延長它的服役時間。

NASA冥王號（OSIRIS-REx）小行星探測器將會從貝努出發(fā)，耗時3年返回地球。2020年，我們見證了日本隼鳥二號從小行星帶樣本成功返回地球的壯舉；2021年，我們期待著冥王號小行星探測器的精彩表現(xiàn)。

還有更多的太空勇士們在旅程中：帕克太陽探測器和太陽軌道器依然在通過異常復(fù)雜的行星引力助推之旅前往太陽；貝皮·科隆博號繼續(xù)飛在探索水星的旅途中；旅行者一號和二號已經(jīng)在太陽系外旅行了43年，并且依然在工作；新視野號還在太陽系的邊緣尋找下一個探測目標(biāo)……它們是人類的使者，更是人類的英雄。

2021年，人類航天邁入新時代的大幕正在開啟！