小行星■50年，从441公里到1亿公里，中国航天，期待下一个50年
又到了一年一度的中国航天日（4月24日） 。
这一天 ， 正是“东方红一号”卫星发射成功的纪念日 。
今年与往常有所不同 ， “东方红一号”要在太空中度过它50岁的生日了 ， 中国航天器的太空之旅 ， 也经历了整整50年 。
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航天五院展示的东方红一号备份星 | 新华社
【小行星■50年，从441公里到1亿公里，中国航天，期待下一个50年】从近地点441公里的“东方红一号” ， 到3.6万公里高度的“东方红二号” ， 从38万公里的“嫦娥一号” ， 再到1亿公里的“嫦娥二号” ， 50年来 ， 中国航天的脚步 ， 一直在迈向更遥远的太空 ， 从未停歇 。
让我们沿着前辈们的足迹继续向前 ， 去看看未来的中国航天 ， 将会去探寻深邃太空中的哪些奥秘 。
Part.1九天揽月
【小行星■50年，从441公里到1亿公里，中国航天，期待下一个50年】作为地球的邻居 ， 月球对地球的影响十分深远 ， 很多生命现象与月相及月球公转周期有关 。
而无数的夜晚 ， 皎洁的月光还汇集了人类自古以来对月球的各种想象 。
对于中国航天而言 ， 月球 ， 更是迈向深空的前哨站 。
早在1991年 ， 我国的航天人就开始把目光投向了月球；2004年 ， 我国探月工程正式立项；
2007年 ， “嫦娥一号”发射升空 ， 开启了我国月球探测的第一段旅程 。
随后 ， 我国接二连三地向月球及周边发射了一系列航天器 。
除大家耳熟能详的“嫦娥”系列之外 ， 还有2014年发射的“嫦娥五号T1”试验器 ， 以及2018年发射的“鹊桥号”地月中继卫星和“龙江”小卫星兄弟 。
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嫦娥大家族的主要成员
图片来源：国家航天局
时至今日 ， “嫦娥四号”和“玉兔二号”已经在月球背面度过了近500天 ， 并且还在继续辛勤工作 。
她们实现了世界首次月球背面的软着陆 ， “玉兔二号”每一个新的车辙印 ， 都是中国航天新的脚步 ， 也是人类月球探测的一大步 。
一年多来 ， 她们用人类打造的仪器 ， 去探寻月球深处的构造（测月雷达） ， 以及宇宙深处的信号（低频射电望远镜） ， 受到地球磁场的影响 ， 这些信号是在地球乃至月球正面都难以观测的 。
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嫦娥五号
图片来源：CNTV
今年 ， “嫦娥五号”将要启程 ， 实现我国月球探测“绕、落、回”三个步骤中的最后一步 。
顺利的话 ， 这次探测还将让人类在44年以来 ， 再次带回月球馈赠的“伴手礼” 。
整个“嫦娥五号”由轨道器、着陆器、上升器、返回器组成 ， 并设计了复杂的分离和对接方式 。 而这样复杂的多次交会对接 ， 将 。 而这样复杂的多次交会对接 ， 将 。
从月球返回的难度也不容小觑 ， “嫦娥五号”返回地球的速度将达到第二宇宙速度（11.2km/s） ， 比我们常见的飞船返回速度高出近50% 。
如果以这个速度从北京到上海 ， 只需要不到两分钟 。 而如果直接冲入大气层 ， 很可能被彻底烧毁 。
为了让返回舱安全着陆 ， 嫦娥五号采用了“打水漂”的方式 ， 即第一次返回时被大气层弹回太空 ， 再进行第二次返回 。 这一技术 ， 已经在“嫦娥五号T1”试验器上得到了验证 。
“嫦娥五号T1”还为“嫦娥五号”拍下了预定采样区的照片 。
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嫦娥五号T1对嫦娥五号预定采样区遥感成像图
图片来源：国家航天局
这些航天器及配套的地面设施 ， 为我国的深空探测打下了坚实的基础 。
完成月球“绕、落、回”的目标 ， 对中国航天而言 ， 只是一个开始 ， 探月之旅仍在继续 。
2019年4月18日 ， 在完成“嫦娥四号”国际载荷数据交接的同一天 ， 中国航天向全世界征集“嫦娥六号”科学载荷 。
根据以往的情况 ， 由于前往外星球的船票一票难求 ， 不少科研机构和科学家们一直盯着“嫦娥”系列这样的机会 。
“嫦娥六号”计划实现月球南极采样返回 ， 这将是人类首次从月球南极带回标本 。 月球南极是近些年来月球炙手可热的探测区域 ， 这片区域有月球最古老的盆地 ， 并且可能蕴含着一定量的水冰 ， 因此成为目前绝大多数月球着陆器的首选目标 。 在未来 ， “嫦娥七号”也计划出征月球南极 ， 这是一个包罗万象的豪华套餐 ， 计划一次性囊括轨道器、中继星、着陆器、月球车 ， 甚至还有一个能在月表“飞”的飞跃探测器 。 “嫦娥七号”豪华套餐将极大地丰富我们对月球的认识 。 这还没完 ， 等到了“嫦娥八号” ， 航天工程师们打算在月面上 ， 尝试“3D打印”房子等关键技术 ， 开始着手在月球上建造真正的航天前哨站 。
中国航天的九天揽月之路 ， 将会愈发的精彩 。
Part.2萤火征途
离地球最近的天体是月球 ， 而离地球最近的大行星 ， 就是火星 ， 啊不对 ， 金星了 。
等等 ， 是不是感觉不太对劲？为什么很少听到金星探测的消息？
人类对于选择探测的目标是非常慎重的 ， 因为需要保护一些天体 ， 或者 ， 保护自己的“探测器”……
比如 ， 对木卫二的探测就十分谨小慎微 ， 通常都采用飞掠的探测策略 ， 避免污染其可能蕴含生命的液态海洋；
再比如 ， 对金星的探测就十分瞻前顾后 ， 通常都采用不去的探测策略 ， 避免金星高温高压、有硫酸的大气对“探测器”的极度摧残；
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40年前 ， 金星13号和14号姊妹星留下目前人类最后一批金星地面照片
图片来源：俄罗斯科学院
而另一个邻居 ， 火星 ， 就友善得多了 。
火星和地球也有更多的相似之处 ， 这也引发了人类对火星极大的兴趣——火星 ， 可不可以改造成为下一个地球？
每隔26个月 ， 地球都会迎来一个最优火星探测窗口 ， 这一次 ， 是在今年的7月 。
本次探测窗口中 ， 有一个与以往不同、十分令人瞩目的新成员 ， 那就是我国计划首次自主发射火星探测器“火星一号”（暂命名） 。
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我国火星着陆器和火星车模型
图片来源：Wikipedia
“火星一号”也是世界上第一次 ， 在首次计划中就要一次性完成火星绕（轨道器）、落（着陆器）、巡（火星车）的目标 ， 难度可想而知 。
这一选择绝非毫无底气的冒险 ， “火星一号”充分借鉴了“嫦娥”系列绕、落、巡的经验 。
为了解决探测火星的一系列难题 ， 相关的实验也一直在紧锣密鼓地进行 。
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火星着陆器悬停避障试验
图片来源：新华网
就在去年的11月14日 ， 我国对外公开展示了火星着陆器悬停避障试验 ， “着陆器”在70米高空与塔分离 ， 在67米的高度悬停 ， 并自主避障 ， 下降到20米的高度 。
在这座亚洲最大的地外天体着陆综合试验场内 ， 科研人员模拟各种“火星一号”将要遇到的困难 。
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“火星一号” 官方图片
图片来源：CASC
“火星一号”只是中国航天在火星探测上初试牛刀 。
接下来 ， 中国的火星探测将尝试一个前所未有的挑战——火星采样返回 。
这是一个全世界都还没实现的目标 ， 也是中国航天想要突破的一个创举 。
Part.3小人国探秘
在《格列佛游记》中 ， 有对小人国的描写 ， 太空中也有小人国——太阳系分布着海量的小行星和彗星 。
近些年来 ， 科学家们发现 ， 这群看似不起眼的小人国公民 ， 却很可能拥有着太阳系起源 ， 甚至是生命起源的部分奥秘 。
在天文学家们看来 ， 太阳系中较大的天体 ， 甚至包括月球在内 ， 都经过了漫长的行星分化 ， 现在的构造和形成时的构造已经沧海桑田了 。
最简单的例子是 ， 尽管地球已经四十多亿的高龄了 ， 但在地球表面找到一块30亿年前的岩石十分罕见；可是 ， 在月球上找一块古老的岩石要容易的多（如前面提到的月球南极）；而在小行星上 ， 则更加容易——遍地都是古老的岩石 。
有些小行星还富含有机物 ， 那么就可以借此了解太阳系早期有机物的一些情况 ， 从而帮助我们了解生命的起源 。
早在2012年 ， “嫦娥二号”就实现了我国的首次小行星探测任务 ， 结果表明4179号小行星很可能是由两个天体组成的 ， 这一成果发表在了《自然》杂志上 。
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嫦娥二号拍摄的小行星
图片来源：国家航天局
不过 ， “嫦娥二号”只是发挥余热 ， 兼职探测小行星的 ， 中国航天在探秘“小人国”上 ， 还有更多的想法 。
于是 ， 专门探测太阳系小天体的任务应运而生 。
首个专门探测小天体的探测器可能被命名为“郑和号” ， 它将一次性囊括探测小行星、彗星 ， 并将小行星的样本送回地球等多项任务 ， 是一个强大的多面手 。
“郑和”将要拜访的小天体都各有千秋 。
小行星2016HO3是一颗地球的“准卫星” ， 这颗小行星在近几百年内几乎和地球形影不离 。 不过 ， 即便如此 ， 人类还从来没拜访过这一类特殊的小行星 。
彗星133P/Elst-Pizarro不同于以往的彗星 ， 这是小行星带中发现的第一颗彗星 ， 将有助于理解小行星和彗星之间的角色转换 。
这些特殊的“小人国”公民蕴含了太多的故事 ， 并且这些故事都从未有探测器涉及 ， 实在令人神往 。 中国航天也有望在这一次探索中 ， 收获一系列的世界首次 。
2019年4月 ， 中国航天在向全世界征集 “嫦娥六号”科学载荷的同一天 ， 开始征集“郑和号”的科学载荷 ， 这次探测可以说已经是板上钉钉 。 ”郑和号”预计2022年前后发射 ， 将持续探索到2031年左右 。
预计在整个21世纪的20年代 ， 我们都会不断看到 ， “郑和号”揭开小天体众多秘密的新闻 ， 非常值得期待 。
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郑和号的旅途
图片来源：Zhang et al, Haibaraemily
Part.4更遥远的巨人国
除了小人国 ， 太阳系中还有巨人国 。
在这群“巨人”当中 ， 最大的巨行星就是木星 。 木星系有79个“月亮” ， 其中尤以木卫二和木卫四最为特别 ， 两颗行星都蕴含着海洋 。
其中 ， 木卫二的海洋非常深 ， 且地质运动活跃 ， 有孕育生命的可能 。 科学家们期盼着对这些木卫的进一步了解 。
中国航天的下一个目标 ， 就在这片区域 ， 前期的科学目标和技术攻关都在如火如荼地开展 ， 估计到2036年前后 ， 我国的木星及木星系探测器就会启程 。
紧随木星及木星系探测器之后的 ， 是天王星的探测计划 。 天王星是太阳系体积第三的行星 ， 仅次于木星和土星 。
人类目前唯一的一次天王星近距离观测 ， 还是在1986年 。 来也匆匆去也匆匆的“旅行者2号”并没有环绕天王星 ， 只是雁过留痕 。 此后 ， 一直没有探测器到达过天王星 。
预计我国的天王星探测器 ， 大约会在2046年前后发射 。
以上内容 ， 只是我国深空探测的冰山一角 ， 中国航天从来都有着更远大的目标 ， 也从不会停下迈向深空的脚步 。
如同我国的航天前辈一样 ， 现在和未来的中国航天人将会不断开拓进取 ， 打造更多、更远、更复杂的深空探测器 ， 去揭开更多太空中的神秘面纱 。
最后 ， 也要向仍在地球轨道上飞行的东方红一号说一声：“生日快乐！”
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编辑：周敏娴
责任编辑：邢晓芳
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