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2023,这些航天大事值得期待

  时光荏苒,2023年的日历在悄然间翻开。在新的一年里,世界航天很可能迎来哪些大事?我们不妨一起梳理线索,“提前”期盼那些引人关注的成功时刻。

  新型火箭千帆竞发

  近年来,随着航天事业飞速发展,新型火箭不断问世。2023年也不会例外,预计将有多型火箭挑战首飞。

  2023年最令航天爱好者期待的首飞火箭,当属美国SpaceX公司的“星舰”。它有望成为航天史上最大的实用化火箭,直径可达9米,第一级高约70米,第二级高约50米,近地轨道运载能力有可能达到惊人的150吨级。

  “星舰”助推器点火测试

  另外,该火箭的独特之处很多:通体采用不锈钢制造;选择液氧甲烷推进剂;第一级使用33台推力230吨的猛禽2发动机并联,第二级则是6台发动机并联,且两级均有望实现垂直降落回收、重复使用。

  预计在首次轨道级飞行试验中,“星舰”第一级将降落至离岸32公里的墨西哥湾,第二级将在入轨后返回,降落至夏威夷考艾岛西北约100公里处。在首飞之后,2023年“星舰”可能还要投入首次民间月球之旅,日本富豪前泽友作等9人计划遨游太空6天,届时他们距离月球表面最近约200公里。

  鉴于“德尔塔”“宇宙神”两大系列火箭的前景遭到可回收复用火箭严重冲击,美国联合发射联盟集中力量研制火神液氧甲烷火箭,2023年它也将挑战首飞。在后续发展升级计划中,“火神”还要巧妙地回收芯级发动机——借助已在近地轨道测试的充气隔热罩减速,再及时打开降落伞,让直升机在空中钩住回收。

  2022年底,日本官方宣布,将于2023年2月首次发射H-3火箭。这款火箭计划取代H-2系列火箭,箭体长63米,起飞重量574吨,设计地球同步转移轨道运力为7.9吨。该火箭的一子级选用2台或3台L-E9氢氧发动机,可配备0个、2个或4个助推器,以便将更多种类的载荷送入范围更广的轨道,提高市场竞争力。

  H-3火箭转场测试

  同样是在2023年内,与传统航天巨头洛克希德·马丁公司渊源颇深的美国ABL公司将尝试首飞RS1火箭。这款火箭及其GS0可展开式集装箱地面发射系统都由美国太空军资助开发。美国相对论空间公司计划对其3D打印生产的人族1号火箭进行首次试飞。火箭实验室公司的电子号火箭有望首次在美国本土发射。我国中科宇航公司的力箭2号火箭也计划首飞。而在2022年8月7日首飞失败的印度SSLV固体火箭将尝试复飞,印度AgniKul公司则计划首飞Agnibaan火箭。

  载人航天“新星”踊跃

  经过多年来不懈努力,世界载人航天呈现出越来越繁荣的局面。

  中国空间站完成在轨建造之后,将转入为期10年以上的应用与发展阶段,预计2023年会迎来2艘载人飞船和2艘货运飞船对接,首批国际合作项目也有望入驻。未来,中国空间站利用舱内的高水平科学实验柜和舱外大型载荷挂点、暴露实验平台,将为空间生命科学、微重力物理科学、空间新技术与应用等多领域科学研究提供绝佳的科研场所。

  中国空间站示意图

  2023年,“跳票”多年的波音公司星际线飞船将迎来首次载人飞行试验及首次正式飞行任务。内华达山脉公司和美国宇航局合作开发的追梦者航天飞机也会尝试发射。该航天飞机采用垂直起飞、水平着陆的飞行模式,有望显著拓展从国际空间站返回的“窗口”,提供更强大的应急返回能力,而更大的升阻比很可能使其再入过载明显降低,不超过1.5g,更有利于保障返回人员的安全。

  印度载人航天在2023年的表现值得关注。2014年印度成功发射缩小版飞船,进行了126公里高度的亚轨道返回试验。2023年印度计划进行1~2次无人飞船入轨飞行试验,将搭载“太空之友”女性航天机器人。该飞船设计发射质量达8.2吨,其中返回舱干重3.7吨,高3.58米,底部直径3.5米,将配备基本的生命保障系统。预计2024年该飞船将执行印度首次载人航天任务,力争使印度早日成为第四个自主掌握载人航天技术的国家。

  此外,2023年面向非专业人士的载人航天活动也会有不少亮点。继2022年4月完成Ax-1国际空间站旅游任务后,公理太空公司与SpaceX公司将继续合作,使用载人龙飞船以5500万美元/人的价格把4名太空游客送往国际空间站,还有可能帮助多国专业航天员首次实现飞天梦。SpaceX公司承接的总共3次“北极星”任务也将进行第一次飞行,4名太空游客预计会乘坐载人龙飞船在轨道上度过5天,穿越部分范艾伦辐射带,创下近50年来载人任务纪录。按计划,太空游客会在约500公里的轨道高度进行出舱行走。

  深空探测热点众多

  在新的一年,各国深空探测活动将不断上演,其中探索月球仍是最热门的项目,其他针对太阳、木星、小行星、火星乃至更遥远深空的探测器也将闪亮登场。

  2022年12月11日,日本民企的“白兔-R”着陆器携带着阿联酋的拉希德号月球车、美国的“月球手电筒”探测器,开始向月球进发,计划于2023年4月在月球东北部的阿特拉斯环形山附近着陆。日本官方机构研发的SLIM探测器将在2023年发射,尝试着陆于月球赤道附近酒海的小火山口上,争取把月面着陆误差范围控制在100米以内,并利用人脸识别系统技术来探测月球陨石坑,开展自主避障。

  此外,俄罗斯的月球25号探测器将在2023年发射,拟携带约30公斤科学设备,着陆于月球南极陨石坑。据悉,该着陆器装有机械臂和钻头,可以开展多种实验并采集月球风化层样本。印度拟于2023年中期发射月船3号着陆探测器,第二次尝试将探测器送上月球,同样在月球南极附近着陆。在美国宇航局赞助下,美国Astrobotic公司的“游隼”将在2023年运送11种载荷,登陆月球正面的名为“死湖”的大型撞击坑,而美国直觉机器公司的Nova-C登陆器打算向月球南极送去航天史上第一台月冰钻探机。

  月球25号探测器示意图

  各国对于月球之外的星球探索同样兴趣不减。印度拟在2023年发射“阿迭多”-L1太阳探测器,其主体是400公斤级卫星,容纳6个有效载荷,主要研究日冕状况。它将被置于日地拉格朗日L1点附近的晕轨道上,距离地球约150万公里。

  按计划,2023年4月欧空局将启动“木星冰月探测器”任务。探测器预计在2030年抵达木星轨道,之后经过超过25次引力加速,2次飞掠木卫二,到2033年进入环绕木卫三轨道。未来,该探测器会对木卫三进行详细研究,以评估其存在生命的可能性,并与木卫二、木卫四的状况进行对比。

  同样在2023年,美国的灵神星探测器和环火星双探测器有望搭载于同一枚火箭踏上征途。前者需要历经4年飞行和1次火星飞掠,最终目标是勘测富含贵金属的灵神星,研究其是否为早期衰亡行星的内核。后者将研究太阳风对火星大气层、磁层的影响,并对比研究地球的类似情况。

  对于更遥远的宇宙深空,各国在2023年也计划开启一系列项目。欧空局的欧几里德空间望远镜按计划将在2023年发射升空,围绕太阳运行6年并大量拍照,以便创建宇宙三维地图。日本即将发射X射线成像和光谱任务望远镜,重点探测来自遥远恒星和星系的X射线。

  欧几里德空间望远镜在厂房内进行测试

  总之,2023年各国将有一系列航天发射计划力争如期履行,亮点纷呈,各有特色,相信广大航天爱好者和业内人士都将酣畅淋漓地享受“盛宴”。

原标题:2023,这些航天大事值得期待

责任编辑:周玉敏
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