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中美日太空探索:各自精彩引领全球

杨文凯 (发表日期:2020-12-06 14:16:16 阅读人次:77 回复数:0)

  最近,人类的航天开发和太空探索迎来新一波热潮,其中尤以中美日三国各自精彩,引领全球。

  
11月24日凌晨4时30分,中国成功发射了探月工程“嫦娥五号”探测器,尝试将月球岩石样品带回地球——这是一项极其复杂的工程。40多年前,美国和苏联曾把月球岩石和“土壤”带回地球分析,中国将成为第三个实现这一壮举的国家。此前,中国已经发射“嫦娥四号”探测器,并完成了首次月背软着陆,这也是任何航天国家都没有完成过的。

  
中国探月工程于2004年立项实施,确定了“绕、落、回”三步走战略规划。嫦娥一号到嫦娥四号圆满完成了前两步。嫦娥五号探测器实施月球采样返回任务,有望实现最后一步“回”。

  
12月1日晚间11时许,嫦娥五号在月面软着陆,着陆器对周围环境进行勘测并采集月球表面物质,把2公斤重的月壤进行密闭封装。12月3日23时10分,嫦娥五号成功将携带样品的上升器送入预定环月轨道,实现了中国首次地外天体起飞。起飞前,嫦娥五号着陆器与上升器组合体还首次在月球表面“独立展示”了五星红旗;接下来,嫦娥五号迎来了激动人心的月球无人交会对接时刻。嫦娥五号的回家之路将被世界、被历史铭记。中国后续将实施嫦娥六、七、八号任务,并规划建设国际月球科研站。

  
无独有偶,日本的小行星探测器“隼鸟2号”也于12月6日突破地球大气层,成功回家,展现了日本在太空探索方面的技术实力和存在感。

  
在小行星探测领域,日本走世界前列。2003年5月,日本发射了“隼鸟”号小行星探测器。尽管遭遇多次故障,“隼鸟”号还是成功造访了小行星“丝川”,在太空流浪7年后,于2010年6月带着样本重返地球,成为人类首个从小行星上带回物质的探测器。

  
2014年12月,日本发射了“隼鸟2号”探测器。经过约3年半太空旅行,在2018年6月飞抵目标小行星“龙宫”。2019年末“隼鸟2号”踏上了归程,其回收舱于2020年12月6日在澳大利亚南部沙漠着陆。科学家期待通过研究“隼鸟2号”带回的小行星地下岩石等样本,了解小行星的形成历史和太阳系的演化等问题。

  
“隼鸟2号”返回舱送回地球后,日本瞄准的新目标为小行星“1998KY26”。这是一颗在地球和火星之间运行的小行星,隼鸟2号预计2031年7月抵达。

  
日本是最早投入火星探测的国家之一。1998年7月4日,日本发射火星探测器“行星-B”,成为世界上第3个发射火星探测器的国家。今年7月20日,日本三菱重工业公司利用H-2A火箭将阿联酋的“希望”号火星探测器成功发射升空,预计2021年初抵达环火星轨道。

  
2020是个火星年,阿联酋、中国和美国先后发射了探测器。日本通过小行星探测器的技术和经验积累,对探测火星也信心满满。今年2月,日本宣布将探测火星的两颗卫星Phobos和Deimos,或成为这条赛道上的破纪录者。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布,作为火星探测任务MMX的一部分,计划2024年发射火星卫星探测器,2025年进入火星轨道,2026年底或2027年初着陆,将从火星最大的卫星“火卫一”上采集样本后带回地球。

  
日本也是月球探测的主要国家之一。日本早在1990年发射了月球探测器,1992年成为抵达月球轨道的第3个国家。在美国提出重返月球计划之后,日本与美国保持步调一致,签署了“日美月球探测合作共同宣言”。日本期待通过加入美国的重返计划,将日本宇航员送上月球。JAXA理事长山川宏表示,日本宇航员实现登月,将给日本人、尤其是青少年带来梦想和希望,在彰显日本的国际存在感方面极为重要。

  
美国是人类太空探索的领军者,今年的重要看点是起用美国太空探索技术公司(SpaceX)猎鹰9号火箭搭载SpaceX“龙”飞船发射升空,成功载人飞往国际空间站!美国宇航员霍普金斯、格洛弗、沃克和日本宇航员野口聪一搭载了飞船,这是“龙”飞船的第二次载人飞行。

  
自从太空总署的航天飞机在2011年退役之后,美国宇航局(NASA)一直利用俄罗斯联盟号(Soyuz)飞船将宇航员送上太空。NASA在2014年与SpaceX和波音公司签约,共同开发竞争性太空舱,以取代航天飞机计划,并使美国摆脱对俄罗斯火箭的依赖。本次载人“龙”飞船升空,标志着九年来第一次有太空人从美国本土升空——这是首次由私人企业“运营”火箭和飞船系统,对保持美国在载人航天方面的优势地位至关重要。NASA表示这是新世纪的开始,代表了商业发展的航天器新时代。

  
近年来太空产业日趋升温,各国纷纷加大资金和技术投入,力求抢占市场,夺得先机。同时,受到SpaceX技术成果和应用的鼓舞,许多产业资本正在涌入太空产业。中美日也是不遑多让,而中国在太空计划上的支出远超过俄罗斯和日本,仅次于美国。

  
日本政府通过了《宇宙基本计划》修订案,标志着日本未来十年太空计划正式形成。未来十年,日本航天产业市场规模将从当前的约1.2万亿日元扩大数倍。日本将改变过去航天事业政府主导模式,放宽民间企业参与限制。丰田汽车公司和三菱日联银行、三井住友银行、瑞穗银行已经决定共同出资,援助和扶持火箭和人造卫星等太空开发工作。

  
商业航天的广阔前景引起了资本市场的兴趣。统计显示,2019年全世界初创商业航天公司的投资总额达到57亿美元,同比增长60%。美银美林发表研究报告称,未来30年,全球太空行业规模至少达到2.7万亿美元。

  
当前,各方竞逐太空经济,卫星互联网成为重点布局领域。截至2019年12月底,全球在轨卫星数量为2218颗,未来十年内预计数量将扩大十倍,增量部分将主要来自低轨通信卫星。作为卫星互联网的前沿布局者,SpaceX计划在2019至2024年期间,在太空搭建约1.2万颗卫星组成的“星链”网络,从太空向地球提供高速互联网接入服务。亚马逊等科技公司宣布斥巨资参与,与SpaceX展开正面竞争。亚马逊公司规划了拥有3236颗卫星的太空互联网项目“柯伊伯”,并得到美国联邦通信委员会(FCC)主席的支持。

  
在国际资本和科技公司大举投入之时,中国也在抓住时机抢占竞争制高点,正通过政策红利和资源整合等措施弥补差距。与SpaceX和NASA合作模式类似,中国民营企业也选择与“国家队”合作,以掌握微小卫星总体设计研制、关键载荷研发、星座组网核心技术,以及卫星互联网、物联网等核心技术,希望在未来三年至五年内实现商业化运营与盈利。

  
中文导报 第1314期 2020.12.10

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