未來20年美國宇航局太空探測的重大項目

2020-08-28 評彈小劉

過去一年，美國宇航局（NASA）宣布了一系列太空探索計劃，包括讓人類重返月球和利用核動力直升機在土衛六搜尋生命跡象。除了這兩項任務，未來10年宇航局還將實施其它一系列任務，其中包括探測一顆死亡行星的金屬核心，搜尋木衛二地下海洋的生命和拍攝大爆炸。這些任務將耗資數十億美元，橫跨數百萬英裡。就像宇宙不斷膨脹一樣，宇航局的探索觸角也在不斷延伸。

火星基地藝術概念圖，表皮土建造的外殼充當基地的保護傘。未來的火星殖民地不僅可以容納太空人，同時還能容納數十個機器人和自動車輛

2018年，美國宇航局宣布將讓太空人重返月球並最終在月球上建造一座基地。在此之後，宇航局將奔赴火星。6月，宇航局公布了一項任務，利用核動力直升機勘測土衛六「泰坦」地表，搜尋生命證據。此外，宇航局還希望在其它星球搜尋生命跡象，例如木衛二「歐羅巴」的地下海洋。除了這些任務，宇航局的未來任務還包括描繪完整的宇宙歷史，測繪暗物質和暗能量。

帕克探測器將進一步靠近太陽，與太陽的親密度超過以往的任何探測器

1．帕克探測器將24次飛掠太陽

發射時間：2018年8月12日

抵達時間：2018年11月5日

帕克探測器將進一步靠近太陽，與太陽的親密度超過以往的任何探測器。這項任務旨在研究太陽風背後的因素，以提高太陽風的預測能力。帕克探測器裝有一個強大的「防護盾」，能夠為儀器降溫。

柯伊伯帶的雪人形太空巖石「天涯海角」，由「新地平線」號飛船拍攝

2．「新地平線」號繼續勘測柯伊伯帶

發射時間：2006年1月19日

抵達時間：2019年1月1日

1月，「新地平線」號飛船抵達「天涯海角」，這是迄今為止人造飛船造訪過的最遠天體。「新地平線」號已經將「天涯海角」的視頻傳回地球，但科學家要等到2020年末才能接收到「新地平線」號飛掠時獲取的觀測數據。

「洞察」號著陸器藝術概念圖

3．「洞察」號監聽火星地震

發射時間：2018年5月5日

抵達時間：2018年11月26日

登陸火星以來，「洞察」號已經探測到幾十次「火震」。相關數據將幫助科學家進一步了解火星的內部構造。

「火星2020」項目組成員玩自拍

4．噴氣推進實驗室正在製造新一代火星車「火星2020」

預計發射時間：2020年7月

預計抵達時間：2021年2月

「火星2020」將搜尋火星古微生物的跡象，收集和分析巖石樣本，測試能夠為載人探火任務鋪路的技術。「火星2020」任務共投入21億美元。

火星採樣-返回任務藝術概念圖

5．火星樣本返回任務

預計發射時間：未知

預計抵達時間：未知

登陸後，宇航局的「2020火星」探測車將採集樣本而後裝入容器，將容器留在地表，等待樣本返回著陸器取走樣本。

地月合照

6．重返月球並建造基地

預計發射時間：未知

預計抵達時間：2024年

宇航局希望在2024年讓太空人重返月球。這將是45年前阿波羅計劃結束以來人類第一次造訪月球。這一次，宇航局將建造一座裝有可重複使用登月系統的月軌空間站。此外，宇航局還計劃在月球上建造基地，幫助科學家深入研究月球和開採月球資源。

藝術概念圖，太空人登陸火星並建造棲息地

7．以月球為跳板，奔赴火星

預計發射時間：本世紀30年代

預計抵達時間：本世紀30年代

載人火星探索任務將歷時三年左右。為了勘測這顆紅色星球，人類冒險家必須善加利用月球和火星上的材料。宇航局正在設計未來的太空人裝備。製作火星航天服的材料也將搭乘「火星2020」探測車登上火星，測試它們能否經受住嚴酷的火星環境考驗。

宇航局的「露西」號飛船掠過特洛伊天體「歐律巴忒斯」

8．勘測木星周圍的小行星帶，研究太陽系的過去

預計發射時間：2021年10月

預計抵達時間：2027年

特洛伊小行星群與木星共用軌道，一起繞著太陽運行。宇航局的「露西」號飛船將造訪6顆特洛伊天體。科學家對它們知之甚少，只知道它們的歷史和太陽一樣久遠，堪稱太陽系的化石記錄。

木衛二「歐羅巴」，由宇航局的「伽利略」號飛船拍攝

9．搜尋木衛二地下海洋的生命

預計發射時間：本世紀20年代

預計抵達時間：未知

宇航局計劃派遣「歐羅巴快船」號飛船勘測木衛二的地下海洋。這艘飛船將45次掠過木衛二，最近時距木衛二隻有16英裡（約合25公裡）。「歐羅巴快船」號將穿過木衛二地表噴出的水蒸汽羽流。雷達將測量木衛二的冰殼厚度並掃描地下水。

藝術概念圖，探測器登陸木衛二「歐羅巴」

10．登陸木衛二，鑽入冰殼下方

預計發射和抵達時間: 未知

宇航局將向木衛二派遣著陸器，搜尋地下海洋生命跡象。這顆著陸器將向地下挖掘4英寸（約合10釐米），採集樣本並在一個移動迷你實驗室對樣本進行分析。

核動力直升機造訪土衛六

11．派遣核動力直升機搜尋土衛六生命跡象

預計發射時間：2026年

預計抵達時間：2034年

土衛六「泰坦」在某些方面與地球類似。科學家懷疑這顆衛星的冰層下方60英裡（約合95公裡）處隱藏著一個液態水海洋。這讓「泰坦」成為搜尋外星生命的理想之選。不過，前往這個遙遠的冰冷世界並非易事。土星的光照量只有地球的1%左右。因此，土星探測器不能依賴太陽能。宇航局決定派遣核動力直升機「蜻蜓」展開勘測。

藝術概念圖，飛船勘測靈神星

12．發射飛船，勘測靈神星的金屬核心

預計發射時間：2022年

預計抵達時間：2026年

太陽系的絕大多數小行星都主要由巖石或者冰構成，但靈神星是個例外。這顆小行星主要由鐵和鎳構成，與地球的核心類似。科學家認為靈神星可能是一顆早期行星的殘餘。在數十億年前的猛烈撞擊中，這顆小行星死於非命。靈神星是否就是一顆死亡行星的屍體？宇航局將發射飛船，尋找答案。

尼泊爾、斯裡蘭卡和日本的三顆立方體衛星飛出「希望」號實驗艙

13．176項使用立方體衛星的任務

宇航局與美國的93個機構合作，利用立方體衛星執行各種任務。2020年11月，宇航局將實施一項任務，利用立方體衛星搜尋月球南極水冰。另一項任務也預計於2020年發射，任務中立方體衛星將飛掠地球附近的一顆小行星並傳回數據。這些數據將幫助科學家規劃未來的載人小行星探索任務。

「歐幾裡得」望遠鏡藝術概念圖

14．「歐幾裡得」望遠鏡將研究暗物質和暗能量

預計發射和抵達時間：2022年

環繞地球運行時，「歐幾裡得」望遠鏡將觀測宇宙的膨脹，嘗試測繪神秘莫測的暗物質和暗能量。美國宇航局正與歐航局合作研製「歐幾裡得」望遠鏡的成像和紅外觀測儀器。

詹姆斯·韋伯望遠鏡的主反射鏡

15．放飛詹姆斯·韋伯望遠鏡，拍攝大爆炸

預計發射和抵達時間：2021年

詹姆斯·韋伯望遠鏡是哈勃望遠鏡的繼任者，採用新型紅外技術探測人類肉眼無法看到的光線。這架望遠鏡的目標是研究宇宙演化史的每一個階段，以進一步了解第一批恆星和星系如何形成，行星如何誕生以及宇宙的哪些角落可能存在生命。

不斷膨脹的宇宙

16．藉助韋伯望遠鏡捕捉大爆炸的第一縷光線

韋伯望遠鏡將對遙遠年輕星系進行細緻觀測。

哈勃與WFIRST望遠鏡的視場對比

17．WFIRST望遠鏡有望探測到數千顆行星，同時測試廣義相對論和暗能量理論

預計發射和抵達時間：本世紀20年代中期

WFIRST望遠鏡的視場是哈勃望遠鏡的100倍。在5年的服役生涯中，這架望遠鏡將觀測10億星系發出的光線並勘測銀河系內側。WFIRST望遠鏡有望發現2600顆系外行星。

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