航天界2025/02/04

第 1063期

新聞速遞

各位久違了，新年好哇！咱們歡度春節(jié)的日子里，全球航天發(fā)生了這些大事——

1月28日 除夕

泰阿拿下歐洲金星探測器開發(fā)合同

泰雷茲·阿萊尼亞航天公司（Thales Alenia Space）從歐空局（ESA）拿到價值3.83億美元的合同，用于展望號（EnVision）金星探測器的開發(fā)。該探測器計劃2031年11月發(fā)射，飛行15個月后到達(dá)金星。

金星與地球大小、質(zhì)量相似但環(huán)境截然不同，能幫助科學(xué)家們了解行星的演化路徑，從而揭示地球未來可能的命運(yùn)。同時，盡管金星表面環(huán)境惡劣，但高層大氣或存在適合微生物生存的條件，探測金星有助于探索生命在極端環(huán)境下的可能性。

上世紀(jì)60年代至今，包括直接探測金星和飛往其他目的地途中對金星開展研究的任務(wù)在內(nèi)，全球共計實施了43個金星探測任務(wù)。近兩年還能對金星開展探測工作的僅余3個任務(wù)：NASA的帕克太陽探測器（Parker Solar Probe）、NASA與歐空局聯(lián)合研制的太陽軌道飛行器（Solar Orbiter）和日本的黎明號（Akatsuki ）。前二者都是在繞飛太陽的歷程中飛掠金星、獲得引力加速并順帶研究金星，唯一在金星軌道上工作的黎明號則于去年4月底失聯(lián)。

作為意大利、法國、德國、比利時和美國合作的結(jié)果，展望號將攜帶5種科學(xué)儀器和1套無線電科學(xué)實驗，在金星軌道上對該星球開展高分辨率雷達(dá)成像和大氣研究。

▲展望號金星探測器藝術(shù)圖（圖源：ESA）

1月29日 大年初一

小行星樣本中發(fā)現(xiàn)DNA成分

NASA奧西里斯Rex（OSIRIS-Rex）任務(wù)團(tuán)隊宣布，探測器從貝努（Bennu）小行星帶回的121.6克樣本中發(fā)現(xiàn)了富含氮的有機(jī)物，包括5種DNA堿基——它們是形成DNA和RNA所需的關(guān)鍵分子。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明構(gòu)成生命的要素可能起源于太空。

小行星是太陽系內(nèi)部的小型巖石天體，可能在向早期地球運(yùn)送水和生命必需的化學(xué)成分方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。雖然落到地球上的隕石來自小行星，但它們已經(jīng)暴露在了地球大氣層中因而受到生物污染，研究價值有所損失。因此，研究小行星的最佳方法就是從太空直接采集原始樣本。迄今為止，只有兩個國家成功完成了小行星采樣返回任務(wù)：日本的隼鳥（Hayabusa）系列任務(wù)和美國的奧西里斯Rex任務(wù)。

貝努小行星樣本的處理工作是在氮氣環(huán)境中進(jìn)行的，以防止受到地球大氣的污染。

▲貝努小行星（圖源：NASA）

1月30日 大年初二

波音滯留宇航員同時出艙行走

北京時間1月30日，蘇尼·威廉姆斯（Suni Williams） 和布奇·威爾莫爾（Butch Wilmore）——因波音飛船故障“滯留”國際空間站的兩位NASA宇航員同時出艙，開展國際空間站的第274次太空行走。

這是威廉姆斯的第9次、威爾莫爾的第5次出艙活動，主要任務(wù)是拆除老化的無線電通信硬件并收集國際空間站外艙壁樣本以確定是否存在微生物。5小時26分鐘的任務(wù)完成后，59歲的威廉姆斯以62小時6分鐘的累計出艙時間刷新了全球女性太空行走紀(jì)錄。

去年6月，兩人作為波音公司新載人飛船星際快線（Starliner）試飛宇航員抵達(dá)國際空間站。任務(wù)原本為期10天，但技術(shù)故障導(dǎo)致返程時間屢屢推遲，NASA最終決定讓飛船以無人狀態(tài)返回地球，兩名宇航員則暫時留在國際空間站。威廉姆斯被任命為國際空間站任務(wù)指揮官，威爾莫爾為飛行工程師。

今年2月，兩人將隨Crew-9任務(wù)龍飛船返回。不過，接替該飛船的Crew-10是一艘全新的龍飛船，其制造延誤了。因此，Crew-9的返回可能推遲到今年4月，兩名宇航員又得在天上多待一陣了。

▲波音二人組（圖源：NASA）

1月31日 大年初三

小行星采礦試驗任務(wù)下月升空

美國小行星采礦公司AstroForge宣布最早2月26日發(fā)射奧丁（Odin）偵察飛行器，開啟其第二次小行星采礦試驗任務(wù)。

飛行器將搭載獵鷹9號火箭升空。該任務(wù)的主星為直覺機(jī)器公司（Intuitive Machines）的IM-2月球著陸器。與火箭分離后，奧丁要用大約300天飛抵編號2022 OB5的小行星，以飛掠方式收集數(shù)據(jù)，以判斷它是否適于采礦，好為未來的小行星著陸、采礦任務(wù)做準(zhǔn)備。2022 OB5是一顆直徑約100米的近地小行星，可能是金屬的。

AstroForge成立于2022年，這并不是其首個試驗任務(wù)。2023年，該公司用一顆6U立方星在軌驗證“從類似小行星的材料中提取金屬”的技術(shù)。不過任務(wù)并不順利，衛(wèi)星釋放入軌后一度失聯(lián)，太陽能帆板展開也出現(xiàn)了故障。

空間資源行業(yè)的不少公司有興趣在小行星內(nèi)提取水冰，并將其分解為氫氣和氧氣以創(chuàng)建行星際燃料庫。但AstroForge對此不感興趣，而是專注于提取貴金屬。AstroForge正在考慮將5顆小行星作為未來開采、運(yùn)營的潛在目標(biāo)。

▲奧丁飛行器（圖源：AstroForg）

2月1日 大年初四

超高分辨率小衛(wèi)星將服務(wù)亞太客戶

美國行星實驗室公司（Planet）拿到迄今為止最大訂單，與亞太地區(qū)一家未透露名字的商業(yè)客戶簽訂了價值2.3億美元的多年期合同。Planet將制造、發(fā)射和運(yùn)營鵜鶘（Pelican）星座衛(wèi)星，并為與政府機(jī)構(gòu)密切合作的該亞太客戶保留一部分衛(wèi)星能力。通過這些衛(wèi)星，Planet還將為其他政府和商業(yè)客戶采集圖像。

“這樣的合作是雙贏的：我們的合作伙伴擁有了重要的衛(wèi)星能力和優(yōu)先獲得尖端技術(shù)的機(jī)會，同時他們也幫助Planet加快發(fā)展重要的航天計劃，并為我們所有的客戶創(chuàng)造了協(xié)同效益。”

鵜鶘是Planet的新一代超高分辨率星座，計劃由32顆衛(wèi)星構(gòu)成，圖像分辨率可達(dá)30厘米。在全球大部分地區(qū)，該星座的重訪率將高達(dá)每天10次，中緯度地區(qū)每天30次。第一顆驗證星Pelican-1和第二顆衛(wèi)星Pelican-2已經(jīng)發(fā)射，充分證明百公斤的小衛(wèi)星完全能實現(xiàn)傳統(tǒng)大衛(wèi)星的對地成像能力。

▲鵜鶘2號衛(wèi)星藝術(shù)圖（圖源：Business Wire）

2月2日 大年初五

日本H3火箭成功發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星

2月2日，日本H3火箭成功發(fā)射“指路6號”（Michibiki 6）導(dǎo)航衛(wèi)星，以增強(qiáng)該國的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航能力。衛(wèi)星又名“準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)”（QZS-6），重1900公斤，運(yùn)行于地球同步軌道東經(jīng)90.5度。

日本的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最初是作為美國GPS的天基傳輸與增強(qiáng)系統(tǒng)來規(guī)劃的。從2010年到2017年，4顆衛(wèi)星先后發(fā)射升空，系統(tǒng)于2018年11月1日宣布投入運(yùn)行。2024年，日本開始考慮建設(shè)由11顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，以提供冗余。

H3是日本新一代運(yùn)載火箭，也是日本最大的運(yùn)載火箭。這是該型火箭的第5次發(fā)射和第4次成功發(fā)射。

▲H3發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星（圖源：JAXA）

2月3日 大年初六

印度導(dǎo)航衛(wèi)星推進(jìn)故障恐再入大氣層

印度空間研究組織（ISRO）表示，由于氧化劑閥門故障，1月28日發(fā)射的NVS-02衛(wèi)星無法按計劃升軌至工作位置。

重2250公斤的NVS-02由GSLV Mark 2火箭發(fā)射升空，計劃在地球同步軌道東經(jīng)111.75度運(yùn)行，以取代此前該位置的IRNSS-1E衛(wèi)星。這是印度導(dǎo)航星座計劃（NavIC）5顆衛(wèi)星中的第2顆，要為印度及周邊地區(qū)提供定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。NavIC計劃下的第一顆星NVS-01已于2023年發(fā)射入軌。

ISRO說，衛(wèi)星其他系統(tǒng)運(yùn)行良好，目前處于橢圓軌道。美國軍方數(shù)據(jù)表明，該衛(wèi)星近地點為165公里。因近地點過低、大氣阻力較大，NVS-02面臨很快將再入大氣層的危險。目前尚不清楚衛(wèi)星上是否有其他推進(jìn)系統(tǒng)可以提高近地點。

▲NVS-02衛(wèi)星（圖源：ISRO）

2月4日：大年初七

星艦飛船爆炸可能造成了大量污染

天文學(xué)家、空間碎片專家和大氣化學(xué)專家們表示，今年1月中旬開展的星艦第7次試飛可能向地球大氣層上層釋放了大量有害氣體。

專家們說，星艦二級在約146公里的高度爆炸，而該級在沒有推進(jìn)劑的情況下重量達(dá)到約85噸。再入大氣層時，它可能產(chǎn)生了45.5噸的金屬氧化物和40噸的氮氧化物——氮氧化物能破壞地球的臭氧層。（宙叔疑問：高層大氣含氮量小，星艦的推進(jìn)劑不含氮，大量氮氧化物是怎么來的？求教專業(yè)人士）倫敦大學(xué)學(xué)院大氣化學(xué)研究員康納·巴克（Connor Barker）估算認(rèn)為，這次爆炸產(chǎn)生的金屬污染量可能相當(dāng)于每年在地球大氣層中燃燒的隕石物質(zhì)的三分之一。

幸運(yùn)的是，星艦是不銹鋼的，而不是像衛(wèi)星和許多其他火箭（包括SpaceX的獵鷹9號）末級那樣由鋁制成。鋁的焚燒是許多科學(xué)家更擔(dān)心的問題：再入過程中鋁在高溫下燃燒時會產(chǎn)生氧化鋁，這是一種白色粉末狀物質(zhì)，以破壞臭氧層和改變地球大氣反射率的能力而聞名。

▲星艦爆炸碎片再入（圖源：Dean Olson@X）

2月4日 大年初八

俄羅斯結(jié)束366天星際載人地面實驗

據(jù)媒體報道，俄羅斯科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)問題研究所（IBMP）已于去年底成功完成了為期366天的SIRIUS-23實驗。這項生物醫(yī)學(xué)隔離實驗讓6名模擬宇航員在密封環(huán)境中生活工作，以模擬深空旅行和月球表面工作。

2017年，NASA載人研究計劃和IBMP合作啟動了SIRIUS（獨特地面站科學(xué)國際研究）項目，先后開展過持續(xù)17天、120天和240天的較短實驗。這些任務(wù)由俄羅斯、美國和阿聯(lián)酋的人員執(zhí)行。2022年后，IBMP決定獨立開展SIRIUS-23實驗，人員來自俄羅斯和白俄羅斯一個由兩男四女組成的混合團(tuán)隊。

隨著建立月球基地并最終開展載人行星際飛行計劃的推進(jìn)，解決心理隔絕、資源稀缺和生理壓力的挑戰(zhàn)至關(guān)重要。SIRIUS-23實驗在IBMP的地面實驗綜合體（GEC）中測試技術(shù)、程序和人體適應(yīng)性，配備了獨立的生命支持、大氣控制系統(tǒng)，并由任務(wù)控制中心的工程師全天候監(jiān)控。

2010-2011年的火星500（Mars-500）實驗中，6名參與者在封閉環(huán)境中度過了520天，模擬執(zhí)行了往返火星的任務(wù)。SIRIUS-23則包括52個實驗，涵蓋心理、生理、免疫、代謝和微生物學(xué)研究，模擬了載人登月任務(wù)的幾大關(guān)鍵環(huán)節(jié)：登月、對接軌道空間站、月球表面工作和返程。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在其中發(fā)揮了雙重作用，既提供心理支持，又提供月球表面艙外活動的沉浸式模擬。

▲366天的封閉實驗結(jié)束（圖源：IBMP）

新聞來自SpaceNews、Space.com、CNN、BBC等。

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