探索小行星 建造“巡天”望遠鏡 打造月球基地
《自然》：中國擘畫未來5年太空發(fā)展藍圖
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◎本報記者 劉 霞
不久前，中國發(fā)布《2021中國的航天》白皮書，擘畫了未來五年中國的太空發(fā)展藍圖。英國《自然》雜志對這一事件予以關注，刊發(fā)了題為《小行星、哈勃競爭者以及月球基地：中國勾勒太空發(fā)展藍圖》的文章。
文章指出，中國已經(jīng)在太空探索方面取得豐碩成果，其對太空探索的雄心壯志也愈加勃發(fā)，未來五年，中國希望朝小行星發(fā)射無人探測器，建造一座可與哈勃太空望遠鏡媲美的太空望遠鏡，并打造天基引力波探測器。中國科學院高能物理研究所研究員張雙南對《自然》雜志表示：“中國對宇宙探索的投資持續(xù)增加。”
造訪小行星
中國計劃發(fā)射小行星探測器，對近地小行星進行采樣，并研究具有類似小行星軌道的冰凍彗星。這項任務將以中國明朝一位探險家鄭和的名字命名�！班嵑汀碧綔y器將是中國首顆小行星探測器，最快可能在2024年發(fā)射。
“鄭和”將在太空旅行十年。2024年，“鄭和”將登陸繞地球運行的近地小行星2016 HO3并采樣。科學家們希望通過對它的研究，能夠深入了解太陽系早期的“模樣”。2026年，“鄭和”將返回地球軌道，并把在小行星上采集到的“戰(zhàn)利品”送回地面。然后，“鄭和”將利用火星引力飛往彗星311P/PANSTARRS，擬于2032年抵達并對該彗星進行探測。
建立月球基地
中國去年12月批準了三次登月任務，所有任務都集中在月球南極，中國考慮在那里建立月球基地。
擬定于2024年發(fā)射的“嫦娥七號”探測器將對月球南極進行詳細勘測，包括繪制該地區(qū)陰影隕石坑中冰的分布圖�！版隙鹆枴睂⒕o隨其后，旨在帶回月球極地的土壤樣本�？茖W家們可以利用這些樣本內(nèi)的冰研究月球的歷史。
“嫦娥八號”預計2030年發(fā)射，它將測試載人國際月球科研站的“核心技術”。國際月球科研站是2025年以后中國月球任務的重點項目。中國國家航天局副局長吳燕華在《2021中國的航天》白皮書新聞發(fā)布會上說，俄羅斯和中國將“盡快在今年”簽署一項關于共同建設國際月球科研站的政府間協(xié)議。他同時也強調，該項目對所有國家開放。
吳燕華補充說，在月球探測、中國正在建設的天宮空間站以及行星探索等領域，中國希望擴大和深化國際合作。
前往火星及更遠的地方
中國的“天問一號”軌道飛行器實現(xiàn)了從地月系到行星際探測的跨越！去年5月，“天問一號”火星探測器所攜帶的“祝融”號火星車成功降落在火星北半球的烏托邦平原南部。白皮書稱，中國未來將完成火星采樣返回任務，這項任務可能在2028年發(fā)射。
白皮書還列出了中國最終進一步探索太陽系的計劃。未來五年，中國將完成木星系探測等關鍵技術攻關。媒體報道稱，這項任務最早可能在2029年發(fā)射。張雙南表示：“深空當然是中國認為能獲得很多科學突破的另一個領域�！贝送�，中國還將目光投向探索太陽系的邊界，將論證太陽系邊際探測等實施方案。
打造“巡天”空間望遠鏡
中國還計劃發(fā)射一個名為“巡天”的太空望遠鏡，該望遠鏡將能以與NASA哈勃太空望遠鏡相同的波長——紫外線、可見光和紅外成像。
中國科學院國家天文臺研究員詹虎參與了“巡天”望遠鏡的研制工作。他表示，盡管“巡天”望遠鏡的“塊頭”可能會比哈勃小，但其視角將是哈勃的300多倍，可以探測更廣闊的天區(qū)，這將使它能夠探測到比哈勃探測到的大得多的宇宙天體。
按照計劃，“巡天”望遠鏡工作前十年的大部分時間將致力于通過對天空的廣泛觀察來了解宇宙的歷史和演化。此外，該望遠鏡將定期與中國的天宮空間站對接，以加油并進行維護。詹虎說，“巡天”望遠鏡擬于2023年底前交付，并計劃于2024年發(fā)射。
探測太空中的引力波
中國希望于21世紀30年代初發(fā)射“太極”天基引力波探測器。如果發(fā)射成功，它將是首個天基引力波探測器。與高新激光干涉儀引力波天文臺等地面探測器相比，天基探測器將觀測到頻率更低的波，使其能夠探測質量更大的黑洞，包括早期宇宙中的黑洞等。
據(jù)悉，“太極”將包括3顆衛(wèi)星，構成一個邊長300萬公里的等邊三角形引力波探測星座。第一顆“太極一號”試驗衛(wèi)星已經(jīng)于2019年成功發(fā)射，研究人員希望在2024年至2025年執(zhí)行雙衛(wèi)星任務，以測試必要的精密技術。中國科學院大學物理學家吳岳良說，這將“為最終任務掃除所有技術障礙”。
歐洲航天局一直在計劃建立自己的天基引力波探測器LISA，并已成功發(fā)射了“LISA探路者”引力波試驗探測器。據(jù)悉，LISA計劃2037年前發(fā)射。研究人員稱，“太極”和LISA強強聯(lián)手，可以比地面探測器更高的精度測量描述宇宙膨脹的哈勃常數(shù)。
