DAR:世界航天2022年十大看點_DART

出品：科普中國

制作：太空精釀

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

2021年是人類航天史上極不平凡的一年：世界各國共計實現了145次火箭發射，是史上發射次數最多的一年。

而2022年，全球航天不僅在發射次數上有望再創新高，也將迎來一系列高難度的重大任務。今天，就一起來看看2022年有哪些值得期待的航天大事件吧！

1.中國天宮空間站建成：開啟嶄新載人航天時代

在過去的20多年內，國際空間站一直是人類唯一的空間站，也是國際載人航天長期在軌駐留的唯一平臺。但2021年4月29日，中國空間站天和核心艙成功發射升空，意味著中國正式開啟空間站建設。

△中國空間站示意圖

我國計劃通過十一次發射任務，將三個主要艙段、四艘載人飛船和四艘貨運飛船送入太空并建立天宮空間站，預計將在2022年建成。這意味著人類載人航天將實現兩大空間站同時在軌運行的局面，預計二者都將工作到2030年后。

與此同時，國際載人航天事業也將迎來一系列成果：中美俄陸續推出新一代載人飛船和火箭；阿爾忒彌斯月球計劃中的“月球門戶”空間站將開始建設；商業航天空間站進入實質發展階段，各太空旅游計劃蓬勃發展……這些都意味著從2022年起，人類各種載人航天紀錄都將被逐漸刷新，甚至將迎來爆炸性發展的年代。

2.首批太空圖片將傳回：詹姆斯·韋布打開“深空之眼”

2021年12月25日，由20個國家持續25年投入、數萬名科學家傾力合作造就的史上最貴航天器詹姆斯·韋布太空望遠鏡成功發射，它的總預算已經超過100億美元。考慮到它的質量僅為6.5噸，這意味著它的單價超過10000人民幣每克，是黃金單價的20余倍。它的各項頂級科技將聚焦于搜尋宇宙大爆炸后產生的首批紅外線，為我們揭示130多億年前的宇宙秘密，找尋世界的根源。

加密貨幣分析師：比特幣是世界上最具彈性的資產:加密貨幣分析師Luke Martin認為，比特幣是“世界上最具彈性的資產”。他表示，比特幣（Bitcoin）永遠不會變成負數，但可以看到像3月初那樣的斷崖式下跌，它的監管特征與大宗商品等高度監管的市場不同，這意味著市場必須自我監管。BTC從3月份50%的跌幅中幾乎完全恢復過來，沒有限制或停止交易，沒有生產商舉行緊急會議來削減或改變供應，沒有政府承諾開始購買，具有很強的彈性。（NewsBTC）[2020/4/22]

韋伯雖然昂貴，但貴有貴的道理：韋伯的鏡片面積遠超它的前輩哈勃太空望遠鏡，以至于它必須先將18面鏡子折疊，進入太空后再展開。同時，它還攜帶了五層厚度不足頭發絲的巨大隔熱板隔絕熱量，躲在距離地球150萬千米外的日-地拉格朗日2點，這一系列操作必須一次成功，因為它無法回到地球維修。

△詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已順利展開

經過十余天的旅途，韋伯最重要的太陽傘和18面鏡片已順利打開。在經過入軌機動和在軌調試后，它將在約6個月后，發布首批成像圖片。毫無疑問，它是人類最強大的一雙“深空之眼”。韋伯的旅途非常順利，不僅節省了大量推進劑，甚至有潛力工作20年左右，可以預見，它將極大地推動人類對宇宙的認知。

3.重開登月時代：太空發射系統和“獵戶座”飛船首飛

從1969年的阿波羅11任務實現人類首次登月，到50年后的現在，人類航天科技獲得了飛躍式發展。目前，幾個主要的航天大國計劃于未來十年重返月球，實現載人登月。其中，阿爾忒彌斯計劃和中俄聯合建設國際月球科研站將是兩大重要力量。

此外，各國也紛紛立項重型登月火箭、新一代載人飛船和登月著陸器等航天項目，人力、資金和技術資源快速匯集。

值得關注的是，作為暫時處于領先地位的太空發射系統和獵戶座飛船組合，將會在2022年迎來首秀，實現一次環繞月球的“一箭多星”無人探月首飛測試任務。

動態 | 世界糧食計劃署通過區塊鏈系統為10萬名難民服務:據Foodtank消息，聯合國世界糧食計劃署（WFP）正通過基于以太坊的區塊鏈系統Building Blocks為約旦的難民服務。世界糧食計劃署創新與變革管理總監Opp表示，“Azraq和Zaatari營地的106000名敘利亞難民正在基于區塊鏈的系統上進行現金轉移。到目前為止，已通過110萬筆交易向難民轉移超過2350萬美元。”到2019年3月，Opp預計將有40萬難民通過區塊鏈獲得援助。[2019/1/3]

△太空發射系統和獵戶座飛船

這個超級組合在過去十多年內已經花掉了400億美元的巨額資金，它們的首秀必將成為人類重返月球之旅的重要節點，同時也為各大航天力量吹響沖刺月球的號角。

4.星艦全箭首飛：商業火箭能否顛覆載人航天未來？

SpaceX以火箭發動機和各類火箭回收技術而知名，而它醞釀的最重大項目則是星艦和超級獵鷹火箭組合，目標是實現全箭可回收、百人次載人航天、深空探測、行星著陸和返回等高難度技術。在過去的三年內，SpaceX一直在用完全顛覆傳統航天發展思路的“測試直到爆炸”技術開發手段。通過連續炸掉了十余個原型樣機，實現了星艦技術的快速迭代發展。

2021年，首個星艦與超級獵鷹火箭組合體實現了組裝測試，但由于技術細節和監管機構環評推遲等因素影響，未能順利發射，預計將在2022年3月首飛測試。若測試順利，星艦將攜帶顧客環繞月球旅行。

△已進行組裝測試的星艦組合體

從賬面數據看，星艦能夠搭載上百名乘客，推進和運輸能力甚至超過目前世界各國研發的新一代登月火箭。它還擁有月球和火星著陸探測能力，前景無限。

聲音 | 世界銀行行長：區塊鏈具有巨大的潛力:據CNBC消息，世界銀行行長Jim Yong Kim認為，區塊鏈具有巨大的潛力，世界銀行有責任跟上技術變革的步伐。[2018/10/11]

如果星艦能實現預計中的低成本和超多載客能力，人類距離低成本商業航天時代真的很近了。

5.撞擊危險小行星：將實現人類史上首次太空防御

恐龍滅絕隕石說和通古斯大爆炸隕石說，讓人類對地外天體的“來訪”始終保持著擔憂。這并非杞人憂天，一顆在太空中看似“小不點”的千米級小行星如果撞擊地球，足以導致地球氣候節奏徹底崩潰，毀掉大批物種，直接威脅人類未來。如果遭受更大的小行星的撞擊，后果將不堪設想。因此，防范對地球有潛在威脅的危險天體，毫無疑問是人類航天必須面對的課題。

2021年11月24日，人類首個小行星撞擊改道實驗器“DART”成功出發，它將撞擊一個雙小行星系統迪迪莫斯中的小個子迪莫夫斯，隨后評估撞擊對小行星軌道的影響。

△DART將會實現人類史上首次太空防御

早在出發時，軌道已經進行了精細設計，預計撞機時間為2022年9月26日。屆時，不僅它所攜帶的小衛星將會記錄全程，地球上各大望遠鏡也會對準它們，圍觀這一次壯觀無比的“太空煙花”。

雖然目標小行星直徑僅有170米，但它相比DART而言已經是個巨無霸，即便DART精準撞擊并完全爆炸，也僅能把它的速度改變0.4毫米/秒，可謂真正的“蚍蜉撼樹”。不過，在太空環境中，任何一點軌道影響都會積累，即“失之毫厘，謬以千里”。但大家可以放心，科學家們已經認真研究過，這次碰撞無論怎么讓小行星改道，都不會威脅到地球。

6.揭示更多秘密，史上最強火星探測陣容公布最新結果

2020年，人類派出了史無前例的火星探測陣容，中國、美國、阿聯酋均發射了火星探測器，并于2021年順利抵達火星。其中，中國的“天問一號”是人類首次成功的、單次任務實現“環繞、著陸和巡視”的探測器；NASA的“毅力號”則是史上最先進的、攜帶了人類首架火星直升機“機智號”的探測器。

美國共和黨國會議員：區塊鏈技術能夠改變世界:今日在美國國會有關區塊鏈的聽證會上，擔任監督小組委員會主席的共和黨國會議員Ralph Abraham對區塊鏈的未來持有非常積極的態度。他指出：“如果我對區塊鏈的理解正確，那么區塊鏈將像GPS一樣有革命性。所以我認為，我們正在處理的區塊鏈技術能夠改變世界。”[2018/5/9]

目前，將軌道器也計算入內的話，人類正在火星和火星軌道工作的探測器數量，已經增加到了11個，它們來自中國、美國、歐洲/俄羅斯、印度和阿聯酋。

△中國祝融號和美國毅力號/機智號代表人類火星探測的最新高度

2021年，中美兩大火星探測器著陸后，花了大量時間進行工程驗證、測試和收集科學數據。例如，天問一號整體上攜帶了13種科學載荷，其中7個在火星上空的環繞器上，6個在降落在火星表面的祝融號火星車上。它們共有五大科研目標，主要涉及火星空間環境、地表形貌特征、土壤表層結構等研究，將為中國科研界帶來火星的第一手資料。

目前，天問一號所攜帶的火星離子與中性粒子分析儀實測數據已經促成了我國首批對行星際太陽風徑向演化研究成果，成果發表在了《地球與行星物理雜志》。

2022年，更多數據將會被科學家們一一解讀，這將是人類探測火星史上最重要的科學成果之一，會極大增強人類對火星的認知。

7.目標太空金礦，靈神號出發前往太陽系超級寶藏

人類的生存與發展離不開地球上各種寶貴的資源，特別是不可再生資源，其價值之高不言而喻，歷史上為此爆發的沖突也有很多。但在地球之外，這些資源的數量之多超乎想象，其中一類便是金屬資源。

如果將目標設定成獲取金屬資源，小行星帶內的靈神星將會是一個完美的選擇。它幾乎是由鐵、鎳、金等元素構成，像極了巖石行星的內核，也極有可能含有更多稀有金屬。它的重量為2.7億億噸級別，遠遠超過人類每年僅利用的20億噸鐵礦石重量，足夠人類使用千萬年，可以說是某種程度上的“無限”資源。

金色財經現場報道 世界區塊鏈組織首席經濟學家金巖石：任何加密貨幣脫離實體經濟將成為騙局:金色財經現場報道，在2018全球首屆萬國區塊鏈技術博覽會上，世界區塊鏈組織首席經濟學家金巖石進行現場演講。他指出：盡管我們都聽過區塊鏈的相關故事，但真正了解區塊鏈的人卻很少，區塊鏈具有包括數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層在內的結構。區塊鏈技術是一個全新的市場。截至去年10月，70%以上的比特幣挖礦量在中國，70%以上的加密貨幣交易也在中國中國人創造了一個新興產業。任何虛擬貨幣如果脫離了實體經濟，就會變成騙局。現在的行業分成：幣圈、鏈圈、礦圈、韭菜圈、蒙圈，騙局與財富同在。[2018/4/22]

△靈神星探測器將為我們揭示一個充滿寶藏的世界

預期在2022年8月1日，NASA將會利用獵鷹重型火箭發射靈神星探測器，出發前往這顆神秘的小行星，揭開它的面紗。雖然這個任務并不是真正意義上的“太空采礦”，但已然是一次標準的“太空探礦”。未來，或許人類不再困擾于匱乏的資源，因為宇宙中幾乎所有資源都是“無窮”的，只要人類航天有能力把它們取回來。

8.火星“鴿王”沖刺，歐俄是否再次錯過火星探測窗口？

火星探測窗口期每26個月才一次，著實不易。在2020年7月，中國、美國、阿聯酋都抓住了寶貴的機會，但歐洲和俄羅斯醞釀許久的ExoMars第二個任務卻再次錯失良機。

該任務的巡視器早在2019年雄心勃勃準備發射時，就已被命名為“羅莎琳德·富蘭克林”號，用以紀念這個在DNA和病研究領域做出過偉大貢獻的女性科學家。這也昭示了該火星車的核心使命之一是尋找火星水、有機物和潛在生命，和其他火星車的探測任務形成有效互補。

△“羅莎琳德·富蘭克林”號終于要發射了

此前，“羅莎琳德·富蘭克林”號先后由于經費來源問題和方案設計變動等因素中途兩次延期，2020年又因為疫情和測試排期再次延后。2022年9月，地球再次迎來最佳探測火星窗口，“羅莎琳德·富蘭克林”號將聯合歐空局深空巡航技術和俄羅斯著陸器技術，再次發起嘗試。這次能否抓住機會，如期發射，我們還需拭目以待。

9.多型火箭首飛：中美俄歐日同時迎來運載火箭大擴容

運載火箭是航天發展的基石，隨著航天發射需求日趨復雜，各大火箭家族也在快速擴容。

對于幾個國家的火箭事業來說，預計2022年有以下新發展：中國長征系列已于近些年迎來長征5/5B/6/7/7A/8/11等新成員，一些正在研發中的重點新型號也將于2022年迎來重大進展；俄羅斯正在發展安加拉系列，預計2022年再次試飛主力安加拉A5和A1.2火箭；美國則要進行大換血，宇宙神和德爾塔目標直接退役，逐漸由將在2022年首飛的火神火箭接班，重型火箭太空發射系統也將首飛月球；日本將在2022年迎來新一代H3火箭首飛；歐空局投資近40億歐元研發的新一代阿里安6火箭也將挑戰首飛。

△歐空局阿里安6火箭藝術效果圖

除了各大航天國家隊，商業火箭公司也如雨后春筍般崛起。除了風光無限的SpaceX獵鷹系列火箭，2022年還將迎來多型商業火箭首飛。例如藍色起源蓄勢已久的“新格倫”重型火箭，將直接對標獵鷹重型火箭的能力。此外，美國還有多家商業火箭公司宣布將在2022年首飛自家火箭。

在另一個商業航天戰場，中國民營火箭公司也將迎來全液體推進劑火箭首射的競爭。

10.航天黃金時代的隱憂：太空垃圾或成為最大課題

如今是商業航天的黃金年代，但它在快速推廣、應用航天技術的同時，也在造成不小的問題。例如，星鏈在短短兩年就大規模組網到近2000顆衛星，不僅給地球上的天文觀測造成麻煩，還數次逼迫多顆衛星變軌避免碰撞，甚至導致天宮空間站的兩次避讓。而星鏈的長期規劃是數萬顆衛星，遠超目前的初期階段。

△太空交通正在變得越來越繁忙，也越來越危險

低軌衛星互聯網這個“錢”途無限的紅海市場，在吸引大批硬核玩家加入，亞馬遜、三星、空客、一網、星網等都將有龐大的組網計劃。如果都成為現實，意味著我們將在未來迎接多達十萬顆級別的衛星數量。此外，大量商業火箭也在不斷向太空發射各式各樣的載荷，但不少載荷的科研意義極其有限，很快就會變成太空垃圾。

未來，我們將面臨越來越頻繁的載人航天任務，也將面臨越來越多的太空垃圾。如何商討出一套合理的太空開發規則并嚴格執行，或許將是未來人類航天發展最大的課題之一。

寫在最后

2021年，人類航天獲得了歷史性的快速發展，2022年這種輝煌還將延續。我們在逐漸打開大航天時代的大門，為人類成為“跨行星生存物種”而努力。但我們也需要意識到，快速發展航天事業與和平有序利用太空是一個必須多國妥善合作的課題，越來越繁忙的太空，需要人類更多的智慧和協作。

太空，是人類踐行“命運共同體”理念的最好平臺。

主要參考文獻：

《“天和”核心艙成功發射，中國為什么要建自己的空間站？》，http://www.xinhuanet.com/sikepro/20210429/28d65fc260914ac8a63e5ab4d9552d8d/c.html，新華網。

《2022inspaceflight》，https://en.wikipedia.org/wiki/2022_in_spaceflight#Expected_maiden_flights，Wikipedia.

《JWST(JamesWebbSpaceTelescope)》，https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/j/jwst。

《Starship》，https://www.spacex.com/vehicles/starship/.

《DoubleAsteroidRedirectionTest(DART)Mission》，https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart.

《Psyche》，https://www.jpl.nasa.gov/missions/psyche.

《Exomars2022rover》，https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ExoMars_2022_rover.

Zhang,A.B.,Kong,L.G.,Li,W.Y.,Li,L.,Tang,B.B.,Rong,Z.J.,Wei,Y.,Ma,J.J.,Zhang,Y.T.,...andWang,Chi.(2022).Tianwen-1MINPAobservationsinthesolarwind.EarthPlanet.Phys.,6(1),1–9.http://doi.org/10.26464/epp2022014.

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