2025年新年伊始,全球航天界迎來了一系列重要事件。美國“新格倫”重型運(yùn)載火箭即將首飛,印度計(jì)劃在1月7日嘗試首次太空對(duì)接試驗(yàn)。如果成功,印度將成為繼美國、俄羅斯和中國之后第四個(gè)獨(dú)立掌握太空對(duì)接技術(shù)的國家。此外,NASA與歐洲航天局的火星采樣返回任務(wù)也可能公布全新路線圖。
去年12月30日,印度極地衛(wèi)星運(yùn)載火箭搭載兩枚用于“空間對(duì)接試驗(yàn)”(SpaDeX)任務(wù)的衛(wèi)星順利升空。該任務(wù)旨在發(fā)展并展示航天器在近地軌道交會(huì)對(duì)接及分離所需技術(shù)。這兩顆220公斤的衛(wèi)星分別是追蹤航天器SDX01和目標(biāo)航天器SDX02。印度空間研究組織主席斯里達(dá)拉·帕尼克·索馬納特表示,兩顆衛(wèi)星將于1月7日左右,在距地球470公里的環(huán)形軌道嘗試完成交會(huì)對(duì)接。任務(wù)簡報(bào)中提到,在成功對(duì)接和加固后,將在兩顆衛(wèi)星脫離對(duì)接和分離之前演示電力傳輸,預(yù)計(jì)任務(wù)壽命長達(dá)兩年。
在軌交會(huì)對(duì)接技術(shù)是印度載人航天飛船和空間站計(jì)劃所必需的關(guān)鍵技術(shù)。此前只有美國、蘇聯(lián)/俄羅斯和中國獨(dú)立掌握該技術(shù)。1966年3月,美國“雙子星8”號(hào)飛船與“阿金納”目標(biāo)飛行器對(duì)接,完成人類史上首次太空對(duì)接;1967年10月,蘇聯(lián)“宇宙188”號(hào)飛船與“宇宙186”號(hào)飛船實(shí)現(xiàn)世界上首次無人自動(dòng)交會(huì)對(duì)接;2011年11月,中國神舟八號(hào)和天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。這次印度SDX01和SDX02衛(wèi)星都搭載了基于差分全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星定位系統(tǒng),提供定位、導(dǎo)航與授時(shí)功能,能夠高度精確地確定它們之間的相對(duì)位置,為展開交會(huì)對(duì)接提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。印度空間研究組織表示,這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于印度的太空雄心非常重要,例如登月、從月球帶回樣品、建造和運(yùn)營印度空間站等。
若此次任務(wù)取得成功,印度將躋身精通太空對(duì)接技術(shù)的精英國家行列,與美國、俄羅斯和中國并駕齊驅(qū)。這不僅將增強(qiáng)印度的太空探索能力,也為未來國際太空任務(wù)合作奠定了基礎(chǔ)。
與此同時(shí),NASA高層將在7日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上介紹火星采樣返回任務(wù)的最新情況。當(dāng)前NASA的“毅力”號(hào)火星車正在火星上收集和分析科學(xué)樣本,這些樣本將幫助科學(xué)家了解火星的地質(zhì)歷史、氣候演變,并為未來的人類登陸火星做準(zhǔn)備。如果能夠?qū)⑦@些樣本送回地球,也將有助于NASA尋找火星生命是否存在的跡象。
然而,NASA將火星樣本送回地球的任務(wù)正處于十字路口。根據(jù)現(xiàn)有計(jì)劃,第一步由“毅力”號(hào)火星車使用復(fù)雜的機(jī)械臂收集樣本并儲(chǔ)存。下一步將由新發(fā)射的火星探測(cè)器降落到火星表面,將這些樣本包裝好并送入火星軌道。最后歐洲航天局的探測(cè)器與其在火星軌道交會(huì)對(duì)接,取得火星樣本并送回地球。但目前面臨的情況是項(xiàng)目進(jìn)度和費(fèi)用遠(yuǎn)超預(yù)期。2020年NASA預(yù)計(jì)火星采樣返回任務(wù)的成本最高約30億美元,但2024年4月的最新評(píng)估認(rèn)為費(fèi)用將攀升至110億美元。2023年9月的另一項(xiàng)評(píng)估還發(fā)現(xiàn),NASA可能要到2040年才能將火星樣本送回地球,距離“毅力”號(hào)火星車首次登陸火星已經(jīng)過去了20年。
NASA局長納爾遜明確表示,110億美元太昂貴,2040年的時(shí)間太長,無法接受。更讓NASA和美國政府無法接受的是,中國計(jì)劃在2028年啟動(dòng)火星采樣返回任務(wù),目標(biāo)是在2031年將火星樣本送回地球。為了應(yīng)對(duì)這些新挑戰(zhàn),NASA一直在研究如何降低火星采樣返回任務(wù)的成本和復(fù)雜性,并向美國工業(yè)界和學(xué)界尋求解決之道,預(yù)計(jì)在7日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上,NASA可能會(huì)揭示該計(jì)劃的新路線圖。