空間瞭望智庫
2020年12月31日,由空間瞭望智庫、《國際太空》《衛星應用》《中國空間科學技術》雜志,以及“中國太空網”官方微信聯合組織的2020年全球十大航天新聞和中國十大航天新聞評選揭曉。
本次評選邀請了戚發軔、葉培建、范本堯、周志成等院士及其他數十位著名航天專家投票。綜合參考院士、專家的投票結果,最終確定了入選的十大新聞。
2020年,中國航天探索的腳步邁得更穩更遠,取得的成就令世界矚目!北斗三號全球衛星導航系統正式開通,天問一號開啟火星探測之旅,嫦娥五號實現我國首次地外天體采樣返回,高分衛星專項系統建設圓滿收官,它們同時入選2020年全球十大航天新聞和中國十大航天新聞。
1 歐洲發射“太陽軌道”探測器,將近距離觀測太陽極區
2020年2月10日,歐洲航天局(ESA)發射“太陽軌道”探測器(Solar Orbiter),美國國家航空航天局(NASA)為該探測器提供了運載火箭以及1臺科學儀器。“太陽軌道”探測器將是全球首個獲取太陽極區圖像的探測器,有助于人們增進對太陽的認知,并更好地了解和預測空間天氣。該探測器將對太陽極區進行抵近探測,最接近太陽處約為4200萬千米,比水星更接近太陽,還將對日球層和太陽風進行詳細測量,從而揭示日球層的形成和變化機制。盡管美國2018年發射的“帕克太陽探測器”(Parker Solar Probe)與太陽的最近距離僅為600萬千米,但其并未攜帶可以直接觀測太陽的相機,因此相關探測數據的空白可由“太陽軌道”探測器補充。此外,歐洲和美國還將進行“太陽軌道”探測器與“帕克太陽探測器”的聯合探測。

歐洲“太陽軌道”探測器示意圖
2 中國北斗三號全球衛星導航系統正式開通
2020年6月23日,中國北斗三號全球衛星導航系統最后一顆組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空。7月31日,北斗三號全球衛星導航系統正式開通,向全球提供服務。北斗衛星導航系統工程于1994年啟動,2000年完成北斗一號國內衛星導航系統建設,2012年完成北斗二號區域衛星導航系統建設。2020年,北斗三號全球衛星導航系統全面建成并開通服務,標志著工程“三步走”全部完成,中國成為世界上第三個獨立擁有全球衛星導航系統的國家。目前,全球已有120余個國家和地區使用北斗衛星導航系統。

北斗三號組網示意圖
3 阿、中、美三國競奔火星,再掀火星探測熱潮
2020年,阿、中、美三國先后密集發射火星探測任務,引發全球對于火星探測的高度關注。7月19日,阿聯酋發射其首個火星探測器——“希望”(Hope)火星軌道器,探測器成功入軌后,阿聯酋將成為首個訪問火星的西亞國家。7月23日,中國發射天問一號探測器,將實現火星“繞、落、巡”,由此拉開中國月球以遠深空探測的序幕。7月30日,美國發射“火星2020”(Mars 2020)探測器,邁出火星采樣返回的第一步,其攜帶的“毅力”(Perseverance)火星車將采集樣品,等待后續任務回收。上述三個探測器目前均在飛向火星途中,計劃于2021年抵達火星。

阿聯酋“希望”火星探測器飛行模擬圖

天問一號火星探測器飛行模擬圖

美國“毅力”火星車模擬圖
4 美國“奧西里斯-雷克斯”探測器完成貝努小行星表面采樣
2020年10月20日,美國“奧西里斯-雷克斯”(OSIRIS-REx)小行星探測器以“一觸即離”方式接觸小行星表面,停留數秒后,按預定計劃飛離小行星,完成貝努小行星的首次采樣,并將樣品封存在樣品返回艙中,準備在2021年3月離開貝努小行星,最終將于2023年9月返回地球。“奧西里斯-雷克斯”于2016年9月8日發射,是美國首個小行星采樣返回探測器,也是首項研究原始B型小行星的任務。

美國“奧西里斯-雷克斯”探測器
5 “載人龍”飛船正式投入商業乘員運輸服務
2020年,美國SpaceX公司“載人龍”(Crew Dragon)飛船成功開展了發射逃逸試驗、載人飛行試驗,率先完成全部認證工作,正式投入業務化商業乘員運輸服務。11月16日,“載人龍”飛船搭載4名航天員進入軌道,開展為期6個月的任務,此次任務是世界首次利用商業載人飛船執行商業乘員運輸服務,也是美國航天飛機退役后首次業務性地將航天員送入軌道,標志著美國正式恢復載人航天運輸能力。

“載人龍”飛船首次商業任務乘組
6 嫦娥五號完成中國首次地外天體采樣返回
2020年11月24日,中國探月工程嫦娥五號探測器搭載長征五號遙五運載火箭成功發射,經過地月轉移、近月制動、兩兩分離、平穩落月、鉆表取樣、月面起飛、交會對接及樣品轉移、環月等待、月地轉移等階段,于12月17日再入返回、安全著陸。嫦娥五號任務是中國迄今為止系統最復雜,技術難度最大的航天工程,實現了中國開展航天活動以來五個“首次”。此次任務的成功實施,完善了中國探月工程體系,探月工程“繞、落、回”三步走規劃完美收官。

嫦娥五號返回器成功著陸
7 日本隼鳥-2探測器攜帶龍宮小行星樣品成功返回地球
2020年12月5日,日本隼鳥-2(Hayabusa-2)探測器的樣品返回艙成功著陸在澳大利亞伍默拉禁區,帶回了從龍宮小行星采集的樣品,實現了人類第二次小行星采樣返回。隼鳥-2探測器于2014年12月3日發射,是日本第二個小行星采樣返回探測器,也是日本2003年發射的“隼鳥”探測器的后繼型號。此前,隼鳥-2向龍宮小行星投放了多個小型機器人,并采用“一觸即離”的采樣方式,從撞擊器形成的撞擊坑內成功采集到小行星樣品。

日本隼鳥-2探測器
8 中國高分衛星專項系統建設圓滿收官
2020年12月6日,中國高分十四號衛星搭載長征三號乙運載火箭進入預定軌道,此次任務是高分衛星專項系統建設的收官之戰。高分辨率對地觀測系統重大專項于2010年啟動實施。自2013年4月26日高分一號衛星發射開始,到高分十四號衛星發射成功,目前在軌運行的高分衛星構成了一個具有高空間分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率能力的對地觀測系統。

高分十四號衛星成功發射
9 全球衛星互聯網加速建設應用,軌道革命沖擊初步顯現
2020年,全球低軌寬帶互聯網星座發展熱潮再創新高,典型星座項目建設和應用進度不斷加快。“星鏈”(Starlink)星座全年完成14次、833星部署,已邁入常態化、大規模、高密度發射新階段,在美國政府、軍方的政策與資金支持下,以北美為根基向全球范圍持續輻射業務布局,從試驗應用向商業化運營積極轉變;“一網”(OneWeb)歷經破產重組、恢復發射的波折,共完成104星部署。目前,“星鏈”星座已經成為迄今為止人類發展的規模最大的衛星系統,傳統高軌衛星年度部署數量和在軌占比不斷下滑,通信衛星領域正呈現出越來越明顯的“低軌化”分布特征,新態勢、新格局已對衛星研制、利用方式,以及人類進入和認知太空的能力產生深遠影響。

“星鏈”衛星排布在整流罩內
10美國與八國簽訂《阿爾忒彌斯協定》
2020年,NASA提出并先后與英國、意大利、盧森堡、加拿大、日本、澳大利亞、阿聯酋、烏克蘭等八個國家正式簽署《阿爾忒彌斯協定》。《阿爾忒彌斯協定》是雙邊協定,提出了和平目的、透明度、互操作、緊急救援、空間物體登記、科學數據發布、外層空間遺產保護、空間資源、消除空間活動沖突、軌道碎片等10條行為準則。美國有意通過與其他國家簽訂雙邊協定增強其在世界航天中的話語權,鞏固其航天領先地位。

美國與八國簽署《阿爾忒彌斯協定》
1 東方紅一號衛星成功發射50周年
2020年4月24日是我國第五個“中國航天日”,也是我國首顆人造地球衛星東方紅一號成功發射50周年的紀念日。東方紅一號衛星的成功發射,標志著我國正式開啟太空時代。值此之際,習近平總書記給曾參與“東方紅一號”任務的老科學家回信,在廣大航天工作者中引起強烈反響。習總書記在回信中深情回顧了東方紅一號衛星發射的往事,充滿了深厚的航天情懷,也體現了黨中央對航天工作的高度重視和親切關懷。

東方紅一號衛星示意圖
2 長征五號B成功首飛,我國載人航天工程“第三步”任務開啟
2020年5月5日,長征五號B遙一運載火箭成功首飛,將新一代載人飛船試驗船及柔性充氣式貨物返回艙試驗艙的組合體準確送入預定軌道,我國空間站階段的首次飛行任務告捷。長征五號B火箭主要承擔著我國空間站艙段等重大航天發射任務,近地軌道運載能力超過22噸。新一代載人飛船是面向我國載人月球探測、空間站運營等任務需求而研制的具有國際先進水平的新一代天地往返運輸飛行器,可乘坐6~7名航天員,能重復使用,具有多種用途。此次任務的成功正式拉開我國載人航天工程“第三步”任務的序幕。

長征五號B運載火箭成功首飛
3 北斗三號全球衛星導航系統正式開通
4 我國首顆Ku頻段高通量寬帶商業通信衛星成功發射
2020年7月9日,亞太6D通信衛星由長征三號乙運載火箭成功發射。它是一顆地球靜止軌道高通量寬帶通信衛星,采用新一代東方紅四號增強型衛星公用平臺(DFH-4E平臺)建造。亞太6D通信衛星是中國首個Ku頻段全球高通量寬帶衛星通信系統的首發星,同時也是中國目前通信容量最大、波束最多、輸出功率最大、設計程度最復雜的民商用通信衛星。亞太6D通信衛星主要面向亞太區域用戶提供全地域、全天候的衛星寬帶通信服務。

亞太6D通信衛星
5 天問一號開啟我國火星探測之旅
2020年7月23日,我國首次火星探測任務天問一號火星探測器成功發射。探測器由長征五號遙四運載火箭直接送入地火轉移軌道,并逐漸遠離地球,飛向火星。在軌飛行期間,天問一號已經完成三次中途修正和一次深空機動等飛控工作。11月初,天問一號著陸巡視器進入艙和火星車的多個分系統完成首次在軌自檢,結果正常。天問一號火星探測器計劃于2021年2月到達火星,5月擇機實施降軌,軟著陸火星表面。按照計劃,天問一號火星探測器要一次性完成“繞、落、巡”三大任務。

天問一號火星探測器飛行模擬圖
6 我國首次海上商業化應用性發射成功
2020年9月15日,我國在黃海海域用長征十一號海射運載火箭,將吉林長光衛星有限公司研制的9顆吉林一號高分03組衛星送入535千米的太陽同步軌道。此次任務是長征十一號運載火箭的首次海上商業化應用性發射,也是我國首次實施太陽同步軌道的海上發射,意味著海上發射的軌道適應性更強。此次發射任務進一步優化了海上發射技術流程,提升了海上發射技術的安全性和可靠性,為未來實現海上發射常態化、高頻次奠定了基礎。

長征十一號運載火箭海上發射
7 嫦娥五號實現我國首次地外天體采樣返回
8 高分衛星專項系統建設圓滿收官
9 引力波暴高能電磁對應體全天監測器成功發射
2020年12月10日,我國在西昌衛星發射中心用長征十一號遙九固體運載火箭將引力波暴高能電磁對應體全天監測器(GECAM)衛星發射升空,順利進入預定軌道。GECAM由中科院空間科學(二期)先導專項部署,2顆小衛星采用共軛軌道的星座布局,將對引力波伽馬暴、快速射電暴高能輻射,特殊伽馬暴和磁星爆發等高能天體爆發現象進行全天監測,推動破解黑洞、中子星等致密天體的形成和演化,以及雙致密星并合之謎。

引力波暴高能電磁對應體全天監測器示意圖
10 我國新一代運載火箭長征八號首飛成功
2020年12月22日,我國新一代運載火箭長征八號在中國文昌航天發射場點火起飛,順利將5顆衛星送入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功。長征八號運載火箭采用綠色環保液體推進劑,集繼承性、先進性、經濟性、適應性于一身。長征八號運載火箭主要聚焦于未來太陽同步軌道的高密度發射任務需求,700千米太陽同步軌道運載能力可達到4.5噸,同時還兼顧近地軌道和地球同步轉移軌道發射需求,并肩負著驗證運載火箭可重復使用技術的重要使命。

長征八號運載火箭首飛成功