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盤點(diǎn)全球航天的2023:人類與宇宙的聯(lián)系愈發(fā)緊密
【編者按】
此刻,我們即將站在新的起點(diǎn)上?;赝?023年,自我在生活的縫隙中流動(dòng),我們慢慢張開(kāi)自己,與這個(gè)世界握手擁抱。
這是重申聯(lián)系的一年。我們展出羽翼,再度感知遠(yuǎn)方的風(fēng)景;我們重啟對(duì)話,找回彼此信賴的溫度;我們探索內(nèi)心,校準(zhǔn)人生航向的坐標(biāo);我們也擁抱變化,在時(shí)代洪流中蓄積破土的力量。“世界”是我們的限度,也代表著我們的可能,而重要的永遠(yuǎn)是聯(lián)系,是我們主動(dòng)或被動(dòng)與萬(wàn)事萬(wàn)物的纏繞。
2023年末,澎湃新聞·湃客創(chuàng)作者平臺(tái)策劃推出《重申與世界的聯(lián)系》系列文章,聯(lián)合知名學(xué)者及優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者,從文學(xué)、藝術(shù)、科技、財(cái)經(jīng)、旅行、城事等領(lǐng)域出發(fā),從個(gè)體到趨勢(shì),以文字、數(shù)據(jù)、漫畫、視頻等形式,留下這一年里我們向世界出發(fā)的注腳。

本文為 澎湃號(hào)·湃客 ×果殼Guokr 聯(lián)合出品
作者 | 跆拳道大灰狼
編輯 | Steed
隨著2023年緩緩走向尾聲,在這年終之際,我們站在時(shí)光的岸邊,回顧這一年航天領(lǐng)域的輝煌。
這一年,我們見(jiàn)證了諸多令人振奮的時(shí)刻:甲烷火箭取得歷史性突破,中國(guó)空間站投入正式運(yùn)行,太空中人類數(shù)量創(chuàng)下新高,智能手機(jī)直接連接衛(wèi)星通信……人類與宇宙的聯(lián)系愈發(fā)緊密,每一項(xiàng)進(jìn)展都如同璀璨的星辰,照亮了我們對(duì)未來(lái)無(wú)限的憧憬。

人類甲烷第一箭之爭(zhēng)落下帷幕
液氧和甲烷作為一種常見(jiàn)的火箭推進(jìn)劑組合,一直未得到實(shí)際型號(hào)應(yīng)用。而近年來(lái),隨著火箭回收復(fù)用技術(shù)的發(fā)展和成熟,液氧甲烷以其不結(jié)焦、成本低、溫差小、比沖高的特性脫穎而出,受到一大批航天公司的青睞。星艦、朱雀2號(hào)、火神、新格倫、人族1號(hào)等多款甲烷火箭涌現(xiàn)而出,相繼向人類入軌甲烷第一箭的桂冠發(fā)起沖擊。
去年12月,首先挑戰(zhàn)的朱雀2號(hào)因二級(jí)游機(jī)異常關(guān)機(jī)而折戟沉沙。時(shí)隔3個(gè)月后,美國(guó)人族1號(hào)液氧甲烷火箭首飛也慘遭失敗,該型號(hào)隨之退役。4月20日,美國(guó)SpaceX公司星艦的首次軌道試飛亦未能成功。
經(jīng)過(guò)數(shù)月歸零排故后,7月12日,我國(guó)民營(yíng)航天企業(yè)“藍(lán)箭航天”研發(fā)的朱雀2號(hào)運(yùn)載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,成為人類航天歷史上第一款成功實(shí)施軌道發(fā)射的液氧甲烷運(yùn)載火箭。
5個(gè)月后,12月9日,朱雀2號(hào)再次升空并成功釋放3顆衛(wèi)星,成為第一款搭載有效載荷進(jìn)入軌道的的甲烷運(yùn)載火箭,徹底坐穩(wěn)甲烷第一箭的地位。


12月9日,朱雀2號(hào)點(diǎn)火升空,成功入軌并釋放了3顆衛(wèi)星 | LANDSPACE藍(lán)箭航天

中國(guó)第三批航天員升空,在軌人類數(shù)量再創(chuàng)新高
2023年5月30日,神舟十六號(hào)任務(wù)成功發(fā)射,我國(guó)第3批航天員首次執(zhí)行飛行任務(wù),同時(shí)也是航天飛行工程師和載荷專家的首次飛行。此外,我國(guó)航天員景海鵬第4次執(zhí)行飛行任務(wù),成為中國(guó)“飛天”次數(shù)最多的航天員。
隨著我國(guó)空間站項(xiàng)目的穩(wěn)步推進(jìn),8月18日,中國(guó)載人航天工程辦公室表示,我國(guó)國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室已正式運(yùn)行。
隨著中國(guó)空間站的成熟和人員定期輪換,同時(shí)在太空的人類數(shù)量也創(chuàng)下新高。2023年5月30日,大氣層外同時(shí)有多達(dá)17人在軌飛行,其中6人在我國(guó)空間站,11人在國(guó)際空間站。得益于商業(yè)太空游的蓬勃發(fā)展,空間站的11人中包含“公理航天”公司使用載人龍飛船送入軌道的4名“游客”。
2023年,亞軌道航天旅游項(xiàng)目也陸續(xù)成熟,6月29日,維珍銀河公司的亞軌道飛行器完成首次載人商業(yè)飛行。此后,該公司又完成了4次亞軌道商業(yè)飛行任務(wù),進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)階段。而停飛長(zhǎng)達(dá)一年多的藍(lán)色起源“新謝潑德號(hào)”亞軌道火箭也于12月完成復(fù)飛。
在即將到來(lái)的2024年,人類進(jìn)入太空旅游的次數(shù)有望繼續(xù)增加,成本有所降低,而太空旅游的內(nèi)容也將愈加豐富。

神舟十六號(hào)乘組返回地面前手持高清相機(jī),通過(guò)飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片 | CMS

人類航天發(fā)射再創(chuàng)新高,美國(guó)領(lǐng)銜中國(guó)緊追,歐日印俄集體拉胯
近年來(lái),隨著商業(yè)航天的新一輪蓬勃發(fā)展,人類航天發(fā)射數(shù)量屢創(chuàng)新高。截至2023年12月,美國(guó)打破蘇聯(lián)在1982年保持的單國(guó)家發(fā)射次數(shù)最多的世界紀(jì)錄(108次)。不僅如此,全球航天發(fā)射次數(shù)也創(chuàng)出新高,截至發(fā)稿時(shí)軌道發(fā)射總量已超過(guò)200次。
不同于冷戰(zhàn)時(shí)期航天發(fā)射美蘇兩強(qiáng)爭(zhēng)霸的局面,在這場(chǎng)21世紀(jì)的發(fā)射比拼中,中美兩國(guó)占據(jù)全球80%的發(fā)射量,世界航天發(fā)射格局呈現(xiàn)“兩超多強(qiáng)”的格局。
尤其是美國(guó)SpaceX公司憑借星鏈組網(wǎng)和獵鷹9火箭的回收復(fù)用,貢獻(xiàn)了近100次發(fā)射。中國(guó)航天則穩(wěn)步前進(jìn),國(guó)家隊(duì)成熟型號(hào)高密度發(fā)射,長(zhǎng)征五、六、七、八號(hào)等新一代火箭日漸成熟,民營(yíng)航天企業(yè)羽翼漸豐,海射陸射交替上場(chǎng)。
俄、歐、日、印等航天勢(shì)力雖也成為不可或缺的組成部分,但發(fā)射數(shù)量和質(zhì)量均難以與中美比肩。

星艦兩輪試射,復(fù)用之路漫漫
4月20日,由美國(guó)私營(yíng)航天企業(yè)SpaceX研發(fā)的星艦重型火箭從德州博卡奇卡發(fā)射場(chǎng)首飛?;鸺蘸蠹窗l(fā)現(xiàn)一級(jí)有多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正常,升空2分30秒后火箭姿態(tài)失穩(wěn)并開(kāi)始旋轉(zhuǎn),最終解體爆炸,發(fā)射宣告失敗。
星艦火箭分為兩級(jí),按照設(shè)計(jì)均可回收并重復(fù)使用,是人類第一款實(shí)際發(fā)射的可完全重復(fù)使用運(yùn)載火箭。全箭采用基于全流量分級(jí)燃燒循環(huán)的“猛禽”液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),采用不銹鋼貯箱材料,一級(jí)并聯(lián)有33臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)計(jì)有150噸的近地軌道運(yùn)力。星艦具有貨運(yùn)、載人、登月等多種構(gòu)型,已經(jīng)中標(biāo)美國(guó)阿爾忒彌斯計(jì)劃的登月艙合同,將在阿爾忒彌斯3號(hào)及后續(xù)任務(wù)中擔(dān)任載人登月艙。
11月17日,星艦進(jìn)行了第二次試驗(yàn)性發(fā)射,一掃首飛失敗的陰影,雖然仍未完成既定的試驗(yàn)計(jì)劃,但將整個(gè)星艦項(xiàng)目的進(jìn)度向前推進(jìn)了一大步。第二次試射基本解決了火箭一級(jí)33臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)可靠性問(wèn)題。同時(shí),熱分離方案成功實(shí)現(xiàn)一二級(jí)分離,發(fā)射臺(tái)的“水冷鋼板”系統(tǒng)也經(jīng)受住了噴流考驗(yàn),這都為后續(xù)試飛掃清了障礙,仿佛距離入軌僅有一步之遙。
目前SpaceX正在緊鑼密鼓的準(zhǔn)備第三次試飛,預(yù)計(jì)將在第三次試飛中開(kāi)展在軌推進(jìn)劑加注的測(cè)試。


星艦第二次試飛,一級(jí)33臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)全部點(diǎn)燃 | SpaceX

多型火箭嘗試首飛,成敗不一有喜有愁
在航天技術(shù)飛速發(fā)展的一年里,遠(yuǎn)不止星艦一款火箭勇敢飛向太空。
2月10日,印度推遲多年的SSLV小型運(yùn)載火箭首次成功入軌發(fā)射。
4月2日,我國(guó)民營(yíng)航天公司天兵科技研發(fā)的“天龍二號(hào)”液體火箭首飛成功,成為我國(guó)首款成功入軌的民營(yíng)液體運(yùn)載火箭。
9月5日,我國(guó)星河動(dòng)力的“谷神星一號(hào)”運(yùn)載火箭海射成功。
9月15日,美國(guó)“螢火蟲(chóng)阿爾法”火箭第三次試射終獲成功,為美國(guó)太空軍發(fā)射載荷。
但航天永遠(yuǎn)是高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)的“三高”行業(yè),既然有順利入軌的“幸運(yùn)兒”,自然也有功敗垂成的“失落者”。
1月11日,美國(guó)ABL空間系統(tǒng)公司的RS1火箭首飛失敗。
3月7日,日本新一代低成本一次性運(yùn)載火箭H3首飛,但因二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火失敗,同有效載荷一同自毀。
3月23日美國(guó)“相對(duì)論空間”公司人族1號(hào)火箭首飛,同樣因二級(jí)點(diǎn)火失敗而宣布未能成功入軌。
5月31日,朝鮮“千里馬1號(hào)”火箭首飛,還是因第二級(jí)異常導(dǎo)致發(fā)射失敗。

人族1號(hào)火箭首飛升空,未能成功入軌 | John Kraus

歐洲空窗無(wú)箭可用,空射一哥黯然破產(chǎn)
2023年的歐洲火箭可謂是“流年不利”,功勛卓著的阿里安5火箭如期退役,但阿麗亞娜6火箭首飛卻推遲至2024年,自家另一型固體火箭“織女星-C”自去年失敗后也尚未完成復(fù)飛,歐洲陷入“無(wú)箭可用”的境地。為保障發(fā)射進(jìn)度,“巧婦難為無(wú)米之炊”的歐空局只得將自家載荷委身別家火箭代為發(fā)射。
正所謂“福無(wú)雙至,禍不單行”,9月媒體曝光,歐洲目前唯一可用的“織女星”固體火箭上面級(jí)4個(gè)推進(jìn)劑貯箱中的2個(gè)離奇失蹤,因被誤當(dāng)作金屬?gòu)U料一同粉碎填埋,最終在垃圾填埋場(chǎng)發(fā)現(xiàn),足見(jiàn)生產(chǎn)管理的混亂。
如果說(shuō)起2023年最慘的航天公司,必定要數(shù)號(hào)稱“空射火箭領(lǐng)頭羊”的“維珍軌道”公司,“維珍軌道”自年初發(fā)射失敗后,公司便陷入裁員停業(yè)。今年8月,在低價(jià)變賣火箭廠房后,發(fā)射火箭所用的波音747飛機(jī)也已作價(jià)僅1900萬(wàn)美元拋售。這一系列行為徹底宣告了公司的破產(chǎn),也使整個(gè)空射火箭陣營(yíng)幾近瓦解。

維珍軌道公司曾經(jīng)的空中火箭發(fā)射未來(lái)將不復(fù)存在 | 維珍軌道

新一輪無(wú)人落月,俄日失敗撞月,印度二試成功
2023年,隨著新一輪載人登月計(jì)劃的陸續(xù)推進(jìn),無(wú)人落月探測(cè)也愈加火熱,多國(guó)探測(cè)器前赴后繼。
4月26日,日本白兔-R月球著陸器在嘗試著陸月面時(shí)墜毀,這是繼2022年11月以來(lái)日本第二次挑戰(zhàn)落月失敗。
無(wú)獨(dú)有偶,首次落月失敗5年后,印度再次挑戰(zhàn)無(wú)人落月。7月14日,印度月船3號(hào)著陸器升空,本次任務(wù)為保軟著陸成功,刪去了軌道器,增加儀器冗余的同時(shí)還加固了著陸腿,最終于8月23日成功著陸月面。印度成為第4個(gè)有探測(cè)器軟著陸月球表面的國(guó)家,同時(shí)也是首個(gè)登陸月球南極附近的國(guó)家。
8月11日,項(xiàng)目拖延長(zhǎng)達(dá)20年的俄羅斯Luna-25月球著陸器升空,8月19日因低級(jí)錯(cuò)誤進(jìn)入非預(yù)期軌道,最終墜毀于月球表面。
僅一個(gè)月后的9月7日,日本SLIM月球探測(cè)器升空,預(yù)計(jì)于2024年初著陸月表,美國(guó)游隼號(hào)(Peregrine)商業(yè)月球著陸器也緊隨其后。

印度月船三號(hào)成功著陸月面,使得印度成為第4個(gè)成功軟著陸月球表面的國(guó)家 | ISRO/Thomas Appéré

深空探測(cè)器相繼升空,小行星樣本成功返回
2023年的深空探測(cè)波瀾不驚,雖然缺乏旗艦級(jí)的重大探測(cè)項(xiàng)目,但也不乏亮點(diǎn)。
首先是4月14日,歐空局發(fā)射了木星冰月探測(cè)器(JUICE),將用于探索木星及其被冰覆蓋的大型衛(wèi)星,重點(diǎn)觀測(cè)是否存在液態(tài)水,并評(píng)估存在生命的可能性。
7月1日,還是歐空局的“歐幾里得”空間望遠(yuǎn)鏡升空,該望遠(yuǎn)鏡將在距離地球約150萬(wàn)公里的日地L2點(diǎn)開(kāi)展工作,觀測(cè)遙遠(yuǎn)的星系以研究暗物質(zhì)和暗能量。
9月2日,印度發(fā)射其首個(gè)太陽(yáng)探測(cè)器Aditya-L1,用以研究太陽(yáng)大氣的日冕成像。
9月6日,日本發(fā)射X射線成像和光譜任務(wù)(縮寫XRISM)望遠(yuǎn)鏡,觀測(cè)目標(biāo)包括超新星遺跡,具有恒星質(zhì)量黑洞的雙星系統(tǒng),由超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)的星系以及巨大的星系團(tuán)。
10月13日,美國(guó)靈神星探測(cè)器升空,將執(zhí)行至少為期8年的任務(wù)。值得一提的是靈神星探測(cè)器配備的深空光學(xué)通信設(shè)備在約1600萬(wàn)公里距離上完成了首次信息收發(fā)試驗(yàn)。這是航天器第一次在超出地月距離的深空中進(jìn)行此類試驗(yàn)。
另外,9月24日,美國(guó)冥王號(hào)探測(cè)器的樣品返回艙成功返回地球,將小行星貝努(Bennu)上收集的樣本送回地球。該樣本包含鐵、氧、碳、硫等元素,有可能蘊(yùn)含太陽(yáng)系原初物質(zhì),有助于科學(xué)家研究小行星起源、演化和結(jié)構(gòu),以及小行星與地球生命的關(guān)系。

歐幾里得望遠(yuǎn)鏡公布首批測(cè)試圖像,標(biāo)志著該望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)準(zhǔn)備好開(kāi)啟對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的探索 | ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA

手機(jī)直連新時(shí)代,低軌競(jìng)爭(zhēng)白熱化
2023年8月29日,華為推出新一代Mate 60 Pro手機(jī),支持手機(jī)直連我國(guó)天通衛(wèi)星進(jìn)行衛(wèi)星通話。
突破了手機(jī)直連衛(wèi)星通話后,業(yè)界普遍認(rèn)為手機(jī)直連衛(wèi)星上網(wǎng)將是下一個(gè)航天直達(dá)用戶的熱點(diǎn)服務(wù)。
今年9月,AST Spacemobile公司的BlueWalker-3試驗(yàn)衛(wèi)星測(cè)試“手機(jī)直連低軌衛(wèi)星上網(wǎng)”獲得成功,該衛(wèi)星配備了展開(kāi)面積達(dá)64平方米的近地軌道最大天線。試驗(yàn)中測(cè)試人員使用未加改裝的普通三星Galaxy S22智能手機(jī)就實(shí)現(xiàn)了5G通話。
這場(chǎng)低軌直連爭(zhēng)霸中,自然少不了“星鏈”的身影。而作為對(duì)手,一網(wǎng)(OneWeb)于今年3月完成項(xiàng)目一期648星的組網(wǎng)工作,而亞馬遜的“柯伊伯”低軌星座則于今年10月成功發(fā)射兩顆試驗(yàn)星。
結(jié)語(yǔ)
充滿挑戰(zhàn)和創(chuàng)新的2023年即將落下帷幕,我們滿懷敬意和期待告別這不平凡的時(shí)刻。
在這一年中,我們見(jiàn)證了人類航天發(fā)射的新紀(jì)錄,感受了甲烷火箭技術(shù)的革命性進(jìn)步,探索了太空旅游的新境界,也迎來(lái)了直接通過(guò)手機(jī)連接衛(wèi)星的新時(shí)代。這些成就不僅是科技的飛躍,更是人類探索精神的體現(xiàn)。
展望未來(lái),我們期待著開(kāi)啟新的月球探索篇章;我們關(guān)注著低軌衛(wèi)星通信的發(fā)展,預(yù)見(jiàn)著更加便捷的全球連接;我們也期盼著更多民營(yíng)航天公司的崛起,為航天領(lǐng)域帶來(lái)新的動(dòng)力和視角。在這個(gè)充滿可能的新時(shí)代,每一個(gè)小小的創(chuàng)新都可能開(kāi)啟一片新天地,每一步的前進(jìn)都在繪制著人類與宇宙關(guān)系的新篇章。
讓我們帶著這份好奇和敬畏,踏入充滿希望的2024年,繼續(xù)我們?cè)谟钪嬷械膲验熉贸獭?/p>
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