盧波(北京空間科技信息研究所)
國外空間探測發(fā)展回顧
2016 Year in Review: Foreign Space Exploration
盧波
(北京空間科技信息研究所)
全球空間探測活動經(jīng)歷半個世紀(jì)的發(fā)展,正日益步入穩(wěn)步和快速發(fā)展階段。2016年主要航天國家繼續(xù)在空間探測技術(shù)和科學(xué)研究方面取得新的突破和成就,全球共進(jìn)行了2次新的空間探測器發(fā)射,另有1個空間探測器結(jié)束任務(wù)使命。目前,全球共有32個空間探測器在軌工作或在飛行之中。按照探測目標(biāo)的不同,分別是火星探測器8個、月球探測器4個、小行星探測器5個、金星探測器1個、木星探測器1個、土星探測器1個、冥王星探測器1個、太陽探測器6個、行星際探測器2個、深空技術(shù)試驗器1個以及地球以遠(yuǎn)深空望遠(yuǎn)鏡2個。按所屬國家劃分,32個在軌飛行的空間探測器分別是美國20個、歐洲5個、日本4個、中國2個和印度1個。
截至2016年底,美國、蘇聯(lián)/俄羅斯、歐洲、日本、中國、印度等國家和組織先后發(fā)射了約244個空間探測器,實現(xiàn)了對太陽系八大行星的探訪,已探測的太陽系天體有月球、火星、金星、水星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星等,實現(xiàn)了月球、火星、金星、土衛(wèi)六、小行星和彗星表面著陸,并完成了月球、小行星、彗星粒子及太陽風(fēng)粒子采樣返回。近年來,一些新興航天國家,如韓國、阿聯(lián)酋、巴西等,也紛紛制定和啟動空間探測計劃,作為實現(xiàn)國家科技立國的重要途徑。
截至2016年底全球?qū)嵤┑目臻g探測任務(wù)次數(shù)
歐俄合作的“火星生物學(xué)-2016”,軌道器成功入軌,著陸器發(fā)生故障
2016年3月14日,歐俄合作的“火星生物學(xué)-2016”(ExoMars-2016)探測器由俄羅斯質(zhì)子-M(Proton-M)火箭成功發(fā)射。“火星生物學(xué)”是歐洲航天局(ESA)“曙光”(Aurora)計劃的旗艦級項目,是歐洲目前最大的火星探測項目,也是歐洲自2003年“火星快車”(Mars Express)首次火星任務(wù)實施近13年來的第二次火星探測任務(wù)。該項目的任務(wù)目標(biāo)是觀測火星環(huán)境、尋找火星現(xiàn)在或過去的生命痕跡,并為未來的火星探測任務(wù)驗證一系列關(guān)鍵技術(shù)。整個項目的預(yù)算約為16億美元。
“火星生物學(xué)”項目共包括2016年和2018年兩次火星探測任務(wù),都將是歐洲與俄羅斯合作實施。其中,2016年3月發(fā)射的“火星生物學(xué)-2016”包括1個“微量氣體軌道器”(TGO)和1個“進(jìn)入、下降和著陸演示模塊”(EDM)著陸器,著陸器又名“斯基亞帕雷利”(Schiaparelli),主要測試和驗證歐洲的火星進(jìn)入、下降和著陸技術(shù),可在火星表面工作4天,帶有少量科學(xué)儀器進(jìn)行有限的科學(xué)觀測。俄羅斯提供運載火箭和發(fā)射服務(wù),并在軌道器上搭載科學(xué)載荷。
歐洲“火星生物學(xué)-2016”探測器釋放著陸器示意圖
2016年10月19日,“火星生物學(xué)-2016”軌道器成功進(jìn)入火星橢圓軌道,但其攜帶的“斯基亞帕雷利”著陸器在著陸時發(fā)生故障,導(dǎo)致著陸器墜落損毀。11月24日,ESA發(fā)布了著陸故障的初步調(diào)查結(jié)果。著陸器著陸失敗的原因可以歸結(jié)為慣性測量單元測量飽和以及導(dǎo)航系統(tǒng)軟件設(shè)計存在缺陷。目前,ESA正在按照要求建立外部獨立的事故調(diào)查委員會,委員會將于2017年初給出更為詳盡的事故調(diào)查報告。
原計劃2018年發(fā)射的“火星生物學(xué)-2018”現(xiàn)已推遲到2020年發(fā)射,包括1輛火星車和1個表面著陸平臺。
迄今,包括美國、俄羅斯、歐洲、日本和印度在內(nèi),全球共實施了43次火星探測任務(wù),其中進(jìn)行了16次火星著陸任務(wù),只有8次獲得成功,即有50%的火星著陸任務(wù)遭受失敗。著陸器從接觸火星大氣到真正著陸火星表面所經(jīng)歷的時間平均約為7min,是整個火星任務(wù)中最危險、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),特別是由于火星大氣稀薄,僅為地球的1%,給著陸器的減速著陸帶來挑戰(zhàn)。
美國“朱諾”木星探測器成功進(jìn)入木星橢圓軌道
2016年7月5日,美國第二個木星探測器“朱諾”(Juno)成功進(jìn)入木星環(huán)繞軌道,這是自2003年“伽利略”(Galileo)結(jié)束木星探測任務(wù)13年以來首個進(jìn)入木星環(huán)繞軌道的探測器;首次以更近距離獲取迄今分辨率最高的木星云層高清晰圖像,并首次獲得木星南北極圖像;也是首個在距離太陽遙遠(yuǎn)距離處采用太陽電池能源的空間探測器,被認(rèn)為是人類航天科技的又一大突破。
“朱諾”于2 0 1 1年8月5日由宇宙神-5(Atlas-5)運載火箭發(fā)射升空,其任務(wù)目標(biāo)是研究木星的起源與演變,探測木星大氣、引力場、磁場以及磁球?qū)?,調(diào)查木星上是否存在冰巖芯,確定木星上水的含量,并尋找氧氣的存在。
美國“朱諾”進(jìn)入木星軌道示意圖
“朱諾”是NASA“新疆域計劃”(New Frontier Program)的第2項任務(wù),最初計劃在2009年發(fā)射,后推遲到2011年發(fā)射,總成本約11億美元。第一個“新疆域”任務(wù)是2006年1月發(fā)射、2015年7月到達(dá)冥王星的“新視野”(New Horizon)探測器?!靶陆蛴媱潯笔荖ASA的一項用中型航天器探索太陽系的計劃,目標(biāo)是通過高質(zhì)量、強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究的任務(wù)設(shè)計來增強(qiáng)人類對太陽系的了解。每36個月發(fā)射1次,NASA計劃每10年發(fā)射2~4次“新疆域”任務(wù)。
2016年8月27日,“朱諾”成功飛過木星云層頂端,距木星云頂最近只有4200km,并獲得了高分辨率圖像。10月19日,“朱諾”在從53天軌道準(zhǔn)備機(jī)動至14天軌道時,主推進(jìn)閥門出現(xiàn)問題,進(jìn)入保護(hù)性的“安全模式”,導(dǎo)致無法收集數(shù)據(jù)。NASA在12月7日表示,“朱諾”的氦氣閥門仍存在問題,或無法進(jìn)入新軌道,其軌道可能會維持到2017年上半年。目前,“朱諾”已按地面指令從“安全模式”重啟,以保持太陽指向。根據(jù)探測計劃,“朱諾”的主任務(wù)將持續(xù)至2018年2月,還將30多次近距離飛越木星云層,有望獲得更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
美國成功發(fā)射“奧西里斯-雷克斯”小行星
采樣返回探測器
2016年9月9日,NASA用宇宙神-5運載火箭成功發(fā)射了“奧西里斯-雷克斯”(OSIRIS-REx)小行星探測器,它是NASA“新疆域計劃”的第3項任務(wù)。目前,該探測器的太陽電池翼已展開,飛行情況正常。
美國“奧西里斯-雷克斯”小行星探測器示意圖
“奧西里斯-雷克斯”是美國首個小行星采樣返回探測器,將首次對原始的C類小行星貝努(Bennu)進(jìn)行采樣返回探測,旨在獲得太陽系形成初期的物質(zhì)基本構(gòu)造,揭示生命起源等更多的科學(xué)認(rèn)知,以及研究小行星撞擊地球的防御機(jī)制?!皧W西里斯-雷克斯”的另一個任務(wù)目標(biāo)還包括評估小天體非引力效應(yīng)對其軌道的影響,以及該效應(yīng)對小行星與地球發(fā)生碰撞概率的影響。
根據(jù)軌道設(shè)計和飛行計劃,“奧西里斯-雷克斯”將于2018年8月飛抵貝努小行星。隨后進(jìn)行約2年的科學(xué)觀測活動并選擇采樣點,2020年7月開始進(jìn)行采樣,2021年3月開始返回地球,預(yù)計2023年9月24日再入地球大氣層,進(jìn)行著陸和樣品回收。
通過航天器對小行星和彗星等小天體進(jìn)行就近探測至今已有30年的歷史,美國、歐洲、俄羅斯和日本相繼開展了小天體探測,于20世紀(jì)80年代中期開始對彗星的探測,90年代中期開始對小行星的探測。截至2016年底,全球已實施了6次小行星探測任務(wù),其中美國4次、日本2次。日本2003年5月發(fā)射的“隼鳥”(Hayabusa)探測器是世界首個小行星采樣返回任務(wù),于2010年6月返回地球。日本又于2014年12月發(fā)射了隼鳥-2,也將探測C類小行星1999JU3,預(yù)計2020年末返回地球。美國“奧西里斯-雷克斯”是世界上第3個小行星采樣返回探測器。
歐洲“羅塞塔”軌道器受控撞向67P彗星表面
2016年9月30日,歐洲“羅塞塔”(Rosetta)軌道器結(jié)束任務(wù)使命,受控撞向67P/楚留莫夫-格拉西門克彗星(簡稱67P彗星)表面。
“羅塞塔-菲萊”(Rosetta-Philae)是全球首個進(jìn)入彗星環(huán)繞軌道的空間探測器,也是首次著陸彗星表面的探測器。該探測器在2014年8月和11月首次實現(xiàn)了彗星的環(huán)繞和著陸,在深空飛行12年,被認(rèn)為是ESA 20年來最偉大的航天成就。
“羅塞塔-菲萊”探測器包括軌道器和著陸器兩部分,于2004年3月2日發(fā)射升空,它在飛往67P彗星的途中,飛越了火星和小行星帶,于11月12日,該探測器成功釋放“菲萊”著陸器。11月13日,“菲萊”成功著陸在67P彗星表面?!傲_塞塔-菲萊”是一項多國合作的大型深空項目,總成本約為10億歐元,14個歐洲國家及美國的50余家公司參與。
2016年5月,ESA宣布,“羅塞塔”獲得了67P彗星上存在地球生命構(gòu)成所必須的物質(zhì)—氨基酸甘氨酸和磷等重要科學(xué)數(shù)據(jù)。
2016年9月30日,“羅塞塔”按照地面指令,以3km/h的速度緩慢墜向67P彗星表面,并向地球傳回彗星表面高清晰圖像。在環(huán)繞67P彗星運行2年多的時間里,“羅塞塔”拍攝并傳回超過10萬幅圖像,成為迄今最成功的彗星探測任務(wù)。
當(dāng)前,美國、俄羅斯、歐洲、日本和印度等國家/地區(qū)掀起了新一輪空間探測熱潮,制訂了一系列探測計劃,重點圍繞月球、火星、小行星和木星等開展探測,任務(wù)系統(tǒng)趨向復(fù)雜,并向載人探測方向發(fā)展,國際合作和商業(yè)化成為發(fā)展深空探測的兩大途徑。這些探測計劃強(qiáng)調(diào)科學(xué)目標(biāo)驅(qū)動,重點關(guān)注深空資源的探測、評估、開發(fā)和利用,太陽系起源和演化以及人類社會的可持續(xù)發(fā)展等重大問題。
美國繼續(xù)推進(jìn)以火星探測為主的太陽系探索戰(zhàn)略
美國一直將火星探測作為太陽系探索的重點目標(biāo),通過從地球、月球、小行星再到火星,由近及遠(yuǎn)、相互銜接的3個實施步驟,最終實現(xiàn)載人登陸火星并開展長期探測。未來還將通過各類深空探測任務(wù)的實施,繼續(xù)引領(lǐng)世界深空探測新前沿,保持其航天領(lǐng)域霸主地位。
(1)積極開發(fā)“火星之旅”所需技術(shù),計劃25年內(nèi)實現(xiàn)載人登陸火星
美國未來將繼續(xù)圍繞火星生命搜尋、地質(zhì)勘察、環(huán)境氣候和水的蘊藏量開展研究,旨在為未來的載人火星任務(wù)做全面技術(shù)準(zhǔn)備。
2016年9月,美國參議院通過了新的《2016年NASA過渡授權(quán)法案》。這項預(yù)算為195億美元的法案旨在繼續(xù)支持NASA的空間探索計劃,并確定在25年內(nèi)實現(xiàn)載人登陸火星。該法案要求NASA繼續(xù)推進(jìn)“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)和“獵戶座”(Orion)多功能載人飛船的研發(fā)工作,這兩項工作都與“火星之旅”計劃密切相關(guān)。該授權(quán)法案旨在確保NASA空間探索任務(wù)能獲得持續(xù)不斷的支持,進(jìn)一步夯實美國在世界太空領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。
美國在未來每2年1次的火星發(fā)射窗口都安排了探測任務(wù),包括2018年發(fā)射“洞察”(Insight)火星著陸器;2020年發(fā)射“火星-2020”(Mars-2020)漫游車;2022年發(fā)射“火星-2022”新型軌道器;2025-2030年執(zhí)行火星采樣返回任務(wù)等。
(2)繼續(xù)推進(jìn)小行星探測計劃,開展能力驗證和獲取相關(guān)技術(shù)
小行星探測是NASA未來“火星之旅”的重要一環(huán)。2016年2月,NASA公布了“小行星重定向任務(wù)”的最新研究結(jié)果。根據(jù)NASA最新任務(wù)時間表,NASA已將“小行星重定向任務(wù)”機(jī)器人任務(wù)的發(fā)射日期從原計劃的2020年12月更新至2021年12月,隨后的載人任務(wù)也推遲至2026年12月。
除了“小行星重定向任務(wù)”,NASA還計劃在2020年與ESA合作實施“小行星撞擊與偏轉(zhuǎn)評估任務(wù)”(AIDA),探測迪蒂莫斯(Didymos)雙小行星系統(tǒng),任務(wù)包括2個航天器,分別由美國和歐洲進(jìn)行研制。該任務(wù)將是人類首次對雙子小行星系統(tǒng)進(jìn)行探測,以及驗證人類能否利用航天器撞擊改變那些對地球可能帶來威脅的小行星的軌道,從而規(guī)避小行星撞擊地球的危險。
美國“航天發(fā)射系統(tǒng)”發(fā)射示意圖
(3)通過商業(yè)途徑和國際合作實施各類月球著陸任務(wù),開展月球資源勘察及利用
NASA表示,未來將通過國際合作或者商業(yè)化的著陸器,將新型月球巡視器等多種月面設(shè)施送上月球,進(jìn)而開展月球礦物勘查、月球采樣返回以及技術(shù)驗證項目等。2016年6月,美國政府開始著手制訂允許商業(yè)公司發(fā)射飛行器在月球著陸的有關(guān)規(guī)定,以彌補(bǔ)目前的法律空白。
目前,N A S A正在研制“資源勘探者”(Resource Prospector)月球巡視器,已計劃在2018年通過國際合作或商業(yè)著陸器發(fā)射到月球表面。NASA還計劃在2018年實施“獵戶座”飛船的探索任務(wù)-1(EM-1)無人繞月飛行任務(wù)中,搭載靈活、低成本的立方體衛(wèi)星,部署在5km×12km低高度繞月極軌道,探索月球南極區(qū)域土壤的氫含量,尋找月球水冰資源,以支持未來的載人探索任務(wù)。
(4)實施木星/土星衛(wèi)星探測任務(wù),探尋研究地外生命和太陽系起源
木星/土星及其衛(wèi)星將成為NASA在未來10年的重要探測目標(biāo)。NASA計劃在2022年發(fā)射“快帆”(Clipper)木衛(wèi)二軌道器以及著陸器,將對木衛(wèi)二表面、大氣以及可能存在的海洋進(jìn)行更深入的探測。2016年12月,NASA發(fā)布“新疆域計劃”第4次任務(wù)公告,將土衛(wèi)六和土衛(wèi)二探測列為第4項任務(wù)的候選項目。
國際合作仍將是歐洲開展空間探測活動的主要方式之一
繼“火星生物學(xué)”項目之后,未來國際合作仍然是歐洲開展空間探測活動的主要方式之一。目前,歐洲正在開展月球/火星著陸系統(tǒng)、月球/火星巡視器等技術(shù)的研發(fā),已具備著陸器和巡視器技術(shù)基礎(chǔ)。
(1)歐洲未來繼續(xù)通過國際合作方式推進(jìn)火星和月球探測
作為“曙光”計劃旗艦任務(wù)的“火星生物學(xué)”項目在實施過程中一直面臨資金匱乏等問題,ESA最初與NASA合作實施,2012年,NASA由于行星領(lǐng)域預(yù)算削減退出了合作,ESA轉(zhuǎn)而尋求與俄羅斯的合作。2013年,ESA和俄羅斯航天國家集團(tuán)(Roscosmos)簽訂了合作協(xié)議。“火星生物學(xué)”項目共包含2次任務(wù),第一次任務(wù)(包括軌道器和著陸驗證器)已經(jīng)于2016年3月成功發(fā)射,軌道器于10月成功入軌;第二次任務(wù)(包括著陸器和火星車)原計劃在2018年發(fā)射,但2016年5月ESA表示由于技術(shù)問題決定將任務(wù)發(fā)射時間推遲至2020年。
在月球探測領(lǐng)域,歐洲和俄羅斯都強(qiáng)調(diào)國際合作,都表示出建造月球基地的想法。2015年6月,ESA提出構(gòu)建“國際月球村”,ESA局長沃爾納宣稱歐洲將最早于2024年左右建立月球基地。目前,ESA正與俄羅斯接洽,雙方將在月球著陸項目上展開合作,雙方已確定將在2021年合作實施月球-27(Luna-27)月球極區(qū)著陸/巡視任務(wù),探索月球極區(qū)資源。歐洲目前正在開發(fā)“領(lǐng)航者”(Pilot)月球著陸系統(tǒng),可幫助月球-27實現(xiàn)安全準(zhǔn)確地著陸月面。
(2)空間科學(xué)任務(wù)持續(xù)開展,擴(kuò)展太陽系其他天體探測
“宇宙愿景2015-2025”是歐洲最新的空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,描繪了歐洲在太陽系探索、天體物理學(xué)研究和基礎(chǔ)物理學(xué)3個領(lǐng)域的戰(zhàn)略目標(biāo)。目前該計劃已確定實施的任務(wù)有6項,包括探測水星、木星、近地天體、太陽和類地行星。其中,歐日合作的“貝皮-科倫坡”(Bepi Colombo)水星探測器將于2018年發(fā)射,將研究水星的地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、磁場、大氣等;“太陽軌道器”(SO)計劃于2018年發(fā)射,對太陽開展近距離環(huán)繞探測;“木星冰月軌道器”(JIMO)計劃于2022年發(fā)射,對木星及其3顆大衛(wèi)星開展探測;“歐幾里得”(Euclid)、“柏拉圖”(PLATO)和“雅典娜”(Athena)空間望遠(yuǎn)鏡計劃分別于2020年、2024年和2028年發(fā)射,運行于日地拉格朗日L2點軌道,將研究暗物質(zhì)能量、搜尋類地行星以及進(jìn)行深空天文物理觀測等。
俄羅斯未來10年將重點開展月球探測,恢復(fù)和保持航天強(qiáng)國地位
2016年3月,俄羅斯正式出臺《2016-2025年聯(lián)邦航天規(guī)劃》,詳細(xì)制定和部署了未來10年俄羅斯航天活動發(fā)展的階段性任務(wù),規(guī)劃明確指出俄羅斯將重點開展機(jī)器人月球探測,并繼續(xù)開展“火星生物學(xué)”聯(lián)合火星探測項目,同時也將探測太陽系其他天體。相比于此前發(fā)布的規(guī)劃,俄羅斯此次規(guī)劃更加切合實際,具有更強(qiáng)的可行性。
將于2018年發(fā)射的歐日合作的“貝皮-科倫坡”水星探測器示意圖
(1)未來10年將空間探測重點目標(biāo)鎖定為月球
俄羅斯這次發(fā)布的規(guī)劃將原計劃2025年實施的月球載人飛行推遲到再下一個10年規(guī)劃,重點保留了無人月球探測任務(wù)以及載人相關(guān)實驗和研究項目。目前,俄羅斯規(guī)劃的5次月球探測任務(wù)(月球-25~29)已經(jīng)獲得立項批準(zhǔn),開始進(jìn)入研制開發(fā)階段,任務(wù)依次為“月球-水珠”(Luna-Glob)著陸任務(wù)、“月球-水珠”軌道任務(wù)、“月球-資源”(Luna-Resurs)著陸/巡視任務(wù)、“月球-土壤”(Luna-Grunt)著陸/巡視任務(wù)和“月球-土壤”采樣返回探測器采樣返回任務(wù)。歐俄聯(lián)合開展的“火星生物學(xué)”項目的第二次任務(wù)也處于研制階段,并將于2020年發(fā)射。而其余原規(guī)劃中的任務(wù)暫未開始實施,包括火衛(wèi)一-土壤-2火衛(wèi)一采樣探測任務(wù)、金星-D(Venera-D)探測任務(wù)等。
(2)積極尋求國際合作分擔(dān)資金壓力,推進(jìn)月球和行星探測
俄羅斯火衛(wèi)一-土壤-2在軌飛行示意圖
俄羅斯迫切希望通過國際合作分擔(dān)資金投入并減少任務(wù)風(fēng)險,同時通過任務(wù)的實施來提升和穩(wěn)固自身航天能力,重振俄羅斯深空探測領(lǐng)域能力。
目前,俄羅斯已經(jīng)與歐洲合作開展了“火星生物學(xué)”探測項目,雙方還將聯(lián)合實施月球-27月球南極著陸/巡視任務(wù)。此外,俄羅斯還表示希望與ESA合作開展火衛(wèi)一-土壤-2火衛(wèi)一采樣返回任務(wù)。俄羅斯也積極謀求與中國、印度等國家在空間探測領(lǐng)域展開合作,希望聯(lián)合開展月球探測等項目。
日本繼續(xù)開展月球和小行星探測,并通過國際合作實施大行星探測計劃
在空間探測未來發(fā)展戰(zhàn)略方面,日本將遵循2015年批準(zhǔn)的《航天基本計劃》,“以現(xiàn)有技術(shù)能力和項目成果為基礎(chǔ),不斷推動創(chuàng)造深空探測領(lǐng)域的全球性成果,并確保在國際上的話語權(quán)”。日本將利用本國技術(shù)優(yōu)勢,繼續(xù)對月球、小行星和火星等開展機(jī)器人著陸、巡視和采樣返回探測活動,開展精確著陸技術(shù)驗證,為未來月球等資源勘探和利用奠定基礎(chǔ)。
目前,日本正著力發(fā)展月球精確著陸技術(shù),計劃于2018-2019年發(fā)射“小型月球探測著陸器”(SLIM),主要任務(wù)目標(biāo)是驗證月球高精度軟著陸技術(shù)。在小行星領(lǐng)域,日本將繼續(xù)加大投入,發(fā)展新型探測器,探測更原始的D類小行星。在行星探測方面,日本將與歐洲合作,于2018年發(fā)射“貝皮-科倫坡”水星探測器;日本還計劃在2021年向火星衛(wèi)星發(fā)射采樣返回探測器,該任務(wù)將綜合運用“隼鳥”采樣技術(shù)和“小型月球探測著陸器”精確著陸技術(shù)。
印度未來將繼續(xù)開展月球和火星探測,提升航天綜合能力
印度的航天戰(zhàn)略是持續(xù)發(fā)展包括空間探測在內(nèi)的多領(lǐng)域航天技術(shù),覆蓋運載火箭、空間科學(xué)、月球探測、火星探測等多個領(lǐng)域,以全方位提升印度航天競爭力。在完成首次探月后,印度已將下一步的月球任務(wù)瞄向月球軟著陸。
2016年4月,印度空間研究組織(ISRO)表示,計劃在2017年12月發(fā)射第二次探月任務(wù),目標(biāo)是實現(xiàn)月球著陸和巡視探測,其攜帶的設(shè)備儀器等將以本土化為主,但在深空網(wǎng)跟蹤和測控方面將與美國展開合作。印度的第二次火星探測任務(wù)曼加里安-2計劃在2018-2020年實施,任務(wù)規(guī)模將超過曼加里安-1。此外,印度還規(guī)劃了小行星、太陽等其他太陽系探測任務(wù),計劃于2020年左右發(fā)射太陽神-L1(Aditya-L1)太陽探測器。
印度通過有效載荷搭載、數(shù)據(jù)共享、聯(lián)合研制、深空通信支持等多種途徑,積極開展空間探測領(lǐng)域的國際合作。2008年的月船-1就搭載了多國載荷,印度的第二次火星任務(wù)也可能與法國合作實施。2016年2月,法國國家空間研究中心(CNES)表示,印度和法國已經(jīng)簽署了合作探測火星的協(xié)議,還有望在金星探測領(lǐng)域進(jìn)行合作。
更多新興航天國家提出開展月球和火星探測
韓國、阿聯(lián)酋、巴西等新興航天國家也在積極謀劃開展空間探測活動。韓國在2013年公布了《2040太空計劃》,提出將發(fā)射一系列軌道器和著陸器,對月球和火星進(jìn)行無人探測。2015年12月韓國宣布啟動探月計劃,計劃在2018年12月發(fā)射首個月球探測器“韓國探路者月球軌道器”(KPLO),隨后將在2020年采用獨立研發(fā)的運載火箭發(fā)射月球著陸器。韓國《2040太空計劃》中還提出在2026年和2030年發(fā)射火星軌道器和著陸器。
阿聯(lián)酋在2015年5月宣布將在2020年發(fā)射“希望”(Hope)火星探測器,這將是中東地區(qū)首個火星探測器。阿聯(lián)酋政府希望通過實施火星任務(wù)來增強(qiáng)本國的航天技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用能力,進(jìn)而培養(yǎng)高技術(shù)人才,促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)的多樣化發(fā)展,實現(xiàn)由石油立國向科技立國的轉(zhuǎn)變。
巴西在2016年11月宣布將于2020年12月向月球軌道發(fā)射納衛(wèi)星,該項目名為Garatea-L,由巴西航空航天研究領(lǐng)域的多個主要機(jī)構(gòu)合作出資和研發(fā),任務(wù)目標(biāo)是搜集有關(guān)月球表面的基本數(shù)據(jù),并進(jìn)行有關(guān)人體微生物、分子和細(xì)胞等科學(xué)實驗。
民營企業(yè)開始涉足空間探測領(lǐng)域,商業(yè)空間探測活動前景看好
近年來,除主要航天國家和機(jī)構(gòu)的空間探測計劃外,許多民營公司和科學(xué)團(tuán)隊也開始涉足空間探測領(lǐng)域。
2016年4月,美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)與NASA簽署了一份協(xié)議,計劃最早于2018年發(fā)射“紅龍”(Red Dragon)火星著陸試驗艙,這次任務(wù)將由“紅龍”著陸艙和“獵鷹重型”(Falcon Heavy)運載火箭實現(xiàn)。這將是民營企業(yè)首次實施火星探測任務(wù)。
2016年8月,美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)批準(zhǔn)月球快車公司(Moon Express)2017年向月球發(fā)射無人著陸器。這是美國政府首次批準(zhǔn)私人公司向地球軌道以遠(yuǎn)發(fā)射航天器,而后NASA可以利用這些商業(yè)著陸器將月球科學(xué)載荷和設(shè)施送上月球。ESA也表示,將激勵私營企業(yè)對空間探索項目進(jìn)行投資和參與研發(fā),并將其納入業(yè)務(wù)合作伙伴和未來潛在客戶。
2016年7月,英國薩瑞衛(wèi)星技術(shù)公司(SSTL)宣布,將利用先進(jìn)的小衛(wèi)星技術(shù)研制低成本的月球軌道通信衛(wèi)星,采用國際通信協(xié)議,可為國際上的空間探索任務(wù)提供通信服務(wù),這將有助于更多的組織和機(jī)構(gòu)開展可負(fù)擔(dān)的空間探測活動。2017年,5支“月球X大獎賽”參賽團(tuán)隊的探月項目將陸續(xù)進(jìn)入發(fā)射實施階段;2017年底前最先將探測器發(fā)射至月球并移動500m的團(tuán)隊將獲得2000萬美元大獎。這表明,在未來空間探測活動中,商業(yè)民營公司、非政府機(jī)構(gòu)的空間探測活動將呈活躍態(tài)勢,商業(yè)航天活動將由近地軌道向地球以遠(yuǎn)的空間領(lǐng)域延伸。