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2021年有哪些值得期待的太空大事？ |
| 发布时间：2021/2/4 |
| 三艘太空探测器将抵达火星、詹姆斯·韦伯太空望远镜将发射、第12个德国人将进入太空、两颗巨行星、两次月食和两次日食——2021年将是让太空爱好者应接不暇的一年。 2021年从聚焦火星开始。我们的红色星球邻居虽然不像去年秋天那样抢眼，但在4月底之前，人们依旧可以在夜空中看到它特有的锈红色身影。3月初，火星将接近金牛座的昴宿星团。 但对于太空迷而言，火星在2月就已经成为他们关注的焦点。2020年夏天发射的三个太空探测器将抵达这颗红色星球。  2月9日，阿拉伯联合酋长国的首个星际任务"希望"号（Hope）将进入火星轨道。仅一天后，中国探测器"天问一号"也将进入火星轨道。 这两项任务都将对火星的表面和大气进行测量。可能在5月，一个小型着陆器将与"天问一号"分离，降到火星表面，探索着陆点周围的环境。今年火星探测的重头戏将是2月18日美国国家航空航天局（NASA）探测器"毅力"号（Perseverance）登陆火星。一旦航天器进入大气层，它将因摩擦而减速。隔热罩的温度将超过1000摄氏度。稍后，降落伞将展开，使它的速度变得更慢。在距离火星表面大约两公里的地方，一台天空起重机（sky crane）将开始发挥作用。四个推进器将帮助天空起重机调整方向。 火星车是通过尼龙绳与天空起重机相连的。在接近火星表面时，天空起重机会将"毅力"号降低约7米。一旦火星车落地，缆绳就会被剪断，天空起重机就会飞往火星表面的其他地方降落。 探测器进入、下降和着陆只需要7分钟，也就是所谓的恐怖7分钟。期间，飞行控制小组无法与航天器互动。专家们只能在2亿多公里外观看这一过程。来自航天器的无线电信号传输到地球需要约11分钟。当位于加州帕萨迪纳（Pasadena）的控制中心收到开始进入的信息时，如果一切顺利的话，"毅力"号已经降落在火星表面了。 顺利着陆的机会只有一次。任何失误都可能意味着任务的失败。天空起重机的动作可以成为任何动作电影中的惊险镜头。但美国国家航空航天局已有相关经验：2012年，"好奇"号（Curiosity ）探测器就是通过天空起重机登陆火星的。 火星上有生命？ 科学家们想用"毅力"号来探索火星上是否存在或曾经存在过生命。如今，这颗星球的环境恶劣--干燥而寒冷，没有磁场屏蔽来自宇宙的强辐射。我们所知的生命现在无法在火星表面生存。但在数十亿年前，火星更热、更湿润，而且有屏蔽辐射的功能。所以我们至少有理由相信，可能有简单的微生物在那里繁衍生息。也许它们现在就生活在地表下一两米处的土壤中。"毅力"号将收集样本、一探究竟。美国国家航空航天局和欧洲空间局(ESA)未来的一项任务将是采集样本并将其送回地球。但这应该是2030年之后的事情了。 盼星星盼月亮 终于盼来詹姆斯·韦伯 哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）拍摄的行星、星云、星团和星系的图像令人印象深刻。这只于1990年发射的"宇宙之眼"有可能在几年内停运。它的继任者是詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，简称JWST）。按计划，后者将于10月31日搭乘阿丽亚娜5型运载火箭从法属圭亚那（ French Guiana）的库鲁 （Kourou）太空港发射升空。 当詹姆斯·韦伯望远镜项目在1997 年启动时，定下的发射时间为2007 年。如今的发射日期比最初目标晚了约14年。该望远镜造价近100亿美元，是最初计划的10倍多。它的名称取自于美国国家航空航天局第二任局长詹姆斯·韦伯，他领导了阿波罗计划等一系列重要空间探测项目。 天文学家期望从詹姆斯·韦伯望远镜的图像中获得全新的认知，例如宇宙是如何形成、发展以及星系、恒星和行星是如何形成的。该仪器将观测早期宇宙，并观测到宇宙大爆炸后2亿至3亿年的天体。詹姆斯·韦伯望远镜甚至可以探测到可能存在生命的系外行星--位于太阳系以外围绕其它恒星公转的行星。 詹姆斯·韦伯太空望远镜的镜面直径为6.5米，由18个六边形镜片组成。整个仪器需要几个月的时间分178个步骤展开。因此可能在2022年春天，我们才会看到它拍摄的第一幅图像。 许多通信或侦察卫星只能在太空中展开。然而，并非每一个卫星都需要像这个望远镜这样精确到微米。近红外光谱仪（NIRSpec）是望远镜上的四个观测装置之一，由慕尼黑附近奥托布伦（Ottobrunn）的空中客车公司制造。它由一种不同寻常的材料制成：陶瓷。基本结构和镜面都是由这种非常轻巧、坚硬，而且对温度变化不敏感的材料制成。原因很简单：这台大型观测装置必须在太空中经受住多重考验。为了记录来自太空深处的微弱的红外或热辐射，它将被冷却到约零下250摄氏度。塑料或金属在这种情况下会弯曲，从而导致图像模糊。而陶瓷则能保持形状不变。 近红外光谱仪将主要用来观测新诞生的恒星和遥远的星系等。陶瓷观测仪的灵敏度非常高--它可以记录下月球上一支燃烧的香烟的热辐射。由于这种精确性，天文学家将通过詹姆斯·韦伯太空望远镜和近红外光谱仪获得对宇宙的全新认识。 NASA和欧空局的"猎户座 （Orion）"航天器在2021年年底前开启首次奔赴月球之旅的可能性不大。作为 "阿提米斯-1（Artemis-1）"任务的一部分，它将在太空中停留4周，并绕月球运行几天。首次飞行时不会搭载宇航员，但会带上两个来自德国航空太空中心（DLR）的假人，这两个假人将使用数千个传感器来测量人类将面临的环境。"猎户座"的太空舱来自NASA，服务舱则有欧空局提供。由空中客车公司在德国不来梅（Bremen）制造的服务舱提供推进、导航、高度控制以及空气、水和燃料的供应。NASA计划用大推力运载火箭--太空发射系统（SLS）将"猎户座"发射升空。但是该系统在今年一月进行的一次点火测试中失败后，应该不大可能在2022年初之前投入使用。 来自德国萨尔州的毛雷尔（Matthias Maurer）计划于今年10月飞往国际空间站（ISS）。他将乘坐从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角（Cape Canaveral）发射的 "龙"号(Dragon)太空舱。毛雷尔将在这个地球轨道上的"前哨站"生活和工作6个月。为届时可以从事多项科学实验，他目前正在接受训练。毛雷尔将是第十二位飞入太空的德国人。 到目前为止，被送往太空的德国宇航员皆为男性。3月中旬，欧空局将开启下一步宇航员申请程序。几年前，"女宇航员"倡议行动表明，优秀的女性申请者大有人在。 即使没有飞往月球，天文爱好者也很期待今年的两次月食。协调世界时（UTC）5月26日9:45至12:53之间将发生月食。从11:10到11:28，月球将完全处于地球的阴影中。届时，月亮会呈现铜红色，也被称作"血月"。这是因为太阳光被地球所挡，只有波长较长的红光可以经大气折射到月面。这次月食在整个太平洋地区都可以观测到，澳大利亚、新西兰、夏威夷和南极洲将是最佳观测地。而在欧洲，月球将在地平线以下，因此当地民众将看不到此次月食。 11月19日的月偏食也是如此。从UTC07:18到10:47，月球将部分处于地球的阴影中。在大约9:03 的时候，98%的月球将被食掉。在北美洲、格陵兰岛、东亚和太平洋大部分地区，如夏威夷和新西兰，人们届时都能看到这一奇观。 2021年，月球将从太阳正前方经过两次。6月10日，月球将几乎处于其绕地球椭圆轨道的最远处，因此显得很小，无法完全覆盖太阳。在日环食期间，太阳的环状光环依然可见。此次太阳的光环将出现在UTC9:55到11:28之间，最长时间为4分钟，但只有在加拿大东北部、格陵兰岛西北部、北极和西伯利亚远东等人口非常稀少的地区才能看到。 而在北大西洋、欧洲和俄罗斯的大部分地区的人们至少会看到日偏食。在UTC8:12至13:11之间，太阳将像一块被咬过的饼干，因为被月亮遮挡了一部分。在一些地方，日食将持续约两个小时。在中欧，最多会有五分之一的太阳被覆盖。 今年的一大罕见天象奇观将是12月4日的日全食。新月本影宽度将有约400公里，可以完全覆盖太阳。此次日全食最长持续时间为1分54秒。在这短暂的时间里，可以看到天空中最亮的星星，也可以看到火焰般的日冕围绕着月球的轮廓。 不幸的是，几乎没有人能够亲眼看到这一天象奇观，因为全食带只覆盖南洋和南极。从UTC 7:03到8:04，月球的阴影会在地球表面移动--也许一些船员会欣赏到太阳日冕。只有在全食的几分钟内，才有可能用肉眼安全地观察太阳。在发生偏食或环食时，需要佩戴合适的防护镜来观看这一奇观。普通墨镜也不安全。在没有保护措施的情况下看日食，会导致眼睛严重受损，甚至失明。 作为地球的另一颗邻星，金星将于3月26日出现在太阳后面。在此前的几个月里，我们是看不到它的。从4月底到圣诞节，我们都可以在晴天的日落后在西方天空中看到这颗明亮的行星。这颗被浓密云层笼罩的行星是天空中继太阳和月亮之后最亮的自然天体。能见度最好的时间是9月至12月。 8月20日，巨行星木星冲日，即木星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与木星之间。届时木星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。随后木星将继续在摩羯座闪耀，直到明年年初才从夜空中消失。环形行星土星也将于8月2日同在摩羯座冲日。 木星和土星是北半球夏季的星星，也是南半球漫长冬夜的星星。它们在天空的同一区域，几乎形成了双星，从我们的肉眼来看，木星是两颗星中较亮的一颗。 当地球穿过彗星的轨道时，出现流星雨的可能性比其他夜晚要大得多。因为许多小石子和尘埃颗粒散落在彗星轨道上，当它们进入地球大气层时，会留下片刻的光亮。下一场值得期待的流星雨将是英仙座流星雨。8月9日至13日，每小时会有几十颗流星在天空划过。光斑的痕迹估计将来自英仙座，它靠近易于辨识的仙后座--由五颗最亮星组成的独特的W形。12月10日至15日的双子座流星也同样令人期待，预计每小时流星数量将多达100颗。人工智能 美国遥遥领先 中国正在追赶 |
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