2024全球航天探索展望|nasa|卫星|太空|月球样品|火星|航天器

2023年算是近年来全球太空探索的一个小高潮，包括中国、美国、印度、韩国在内的多个国家都取得了一定程度甚至历史意义上的突破——可能在全球航空航天俱乐部中，只有俄罗斯的表现比较拉胯。

而在2024年，这种探索热情还将继续，并且将随着越来越多的民营太空企业的入局而变得愈发热闹。

当然，比较值得期待的令人瞩目的太空计划依旧是以几个主要航天大国的官方机构牵头的——只有美国的SPace X是例外，马斯克会再次尝试星舰发射。

说到航空航天领域的突破，可以着重关注以下几个方面：

NASA计划在太空发射系统SLS上发射阿耳忒弥斯 2 号任务，将宇航员送入月球，进行为期十天的月球飞行。该计划发起于2016年，但是在将近六年的时间内已经先后推迟了超过二十六次，NASA已经投入了超过29亿美元的研发资金，堪称美国官方航天计划的吞金兽。

SLS的最主要任务就是将阿尔忒弥斯计划的第二阶段目标阿耳忒弥斯2号发射升空，该飞船以前称为探索任务2号（Exploration Mission-2,EM-2），在阿尔忒弥斯计划成形后重新命名，也是该庞大的国际合作计划的二个任务和第一次载人飞行，预计在2024年11月实施。目前的计划是使用太空发射系统SLS发射一艘载人的猎户座飞船，执行月球飞越测试并返回地球。这也是自1972年阿波罗17号以来首次飞离近地轨道的飞行任务。

当然，载人月球飞跃计划并不是什么新方案，早在冷战时期，前苏联宇航设计师切洛梅就提出过类似方案，但是当时的苏联高层还是寄希望于N1火箭，想实现载人登月计划。根据NASA和加拿大航天局之间的协议，该任务将有三名美国宇航员和一名加拿大航天员一同绕月——格雷戈里·怀斯曼、克里斯蒂娜·科赫、杰里米·汉森与维克多·格洛弗，之后开展的其他登月任务才会包含欧洲及亚洲的宇航员。

中国计划于5月发射嫦娥六号，并直接从月球背面进行首次月球样本返回，如果成功，这将是我们在继月背登陆后创造的第二项世界航天第一。具体来说，嫦娥六号任务的着陆部分将瞄准阿波罗陨石坑的南部部分，该陨石坑本身位于月球背面更大的南极-艾特金（SPA）撞击盆地内；希望从目标区域收集的样本可能包括由形成 SPA 盆地的原始撞击所喷射出的月幔物质。该任务的着陆器将努力收集最多两公斤的月球远端材料，包括表面土壤和岩石（使用铲子）以及地下样本（使用钻头）。

与此同时，巴基斯坦也将与嫦娥六号一起发射名为 ICECUBE-Q 的月球轨道飞行器，巴基斯坦希望用该探测器探测月球表面的冰痕迹。此外，嫦娥六号还将搭载法国宇航局的仪器 DORN（氡气逸出检测）用于研究月球尘埃和其他挥发物在月球风化层和月球外逸层之间的传输，包括水循环；意大利宇航局一种名为 INRRI（着陆-移动激光后向反射器调查仪器）的设备，由被动激光后向反射器组成，用于着陆器激光测距，类似于俄罗斯Schiaparelli和美国InSight任务中使用的仪器——该计划是欧洲航天局(ESA) 和俄罗斯航天局Roscosmos的联合任务，它建于意大利，旨在测试未来火星表面软着陆的技术。它还有一个有限但集中的科学有效载荷，可以测量火星上的大气电和当地的气象条件。但是这项任务由于俄罗斯火星探测计划的拉胯而失败，意大利转而求助于我们，将该试验移植到月球计划中来。

除了巴基斯坦、法国和意大利的探测器外，嫦娥六号还将搭载瑞典的NILS（月球表面负离子）设备，这是一种探测和测量月球表面反射负离子的仪器。

美国宇航局还计划在十月发射欧罗巴快艇，NASA寄希望通过它来研究木星轨道上的卫星欧罗巴。欧罗巴快艇的目标是探索欧罗巴，调查其宜居性并帮助为未来的欧罗巴着陆器选择着陆地点。这项探索的重点是了解生命的三个主要需求：液态水、化学物质和能量，具体来说，该卫星的目标是研究：

冰壳和海洋：确认冰内或冰下水的存在并表征其性质，以及表面-冰-海洋交换的过程。

成分：关键化合物的分布和化学性质以及与海洋成分的联系。

地质学：地表特征的特征和形成，包括最近或当前活动的地点。

美国最初规定欧罗巴快艇必须使用 NASA 的太空发射系统(SLS)超重型运载火箭发射，但由于预计缺乏可用的 SLS 运载火箭，NASA要求允许其他运载工具发射该航天器。结合发射成本、SLS可用性和“震动”等因素的研判，2021 年 7 月，猎鹰重型火箭被选择发射欧罗巴快艇航天器的运载火箭。

此外，由Sierra Space开发的追梦者太空飞机计划于四月首次飞往国际空间站。追梦者是美国塞拉航天公司正在开发的可重复使用升力体太空飞机，可以运载多达七名人员和货物往返于近地轨道。按照设计，该太空飞机将有载人和货运两个版本，其中载人版本，旨在将三到七个人和货物运送到国际空间站等轨道目的地。而其货运版本则配备安装太阳能电池板的消耗性货物模块，能够将 1,750 公斤的重量返回地球，同时承受最大1.5G 的再入力。该太空飞机目前已经进行了两次大气实验与两次自由飞行试验，都取得了成功。

日本则计划发射火星卫星探索（MMX）航天器，从火星的一颗卫星火卫一收集并带回样本。该计划原定于2024年9月份发射，希望从火卫一上取回第一批样本。该探测器由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)开发，由三菱重工负责制造，并于2015年6月9日宣布，它将登陆火卫一“福波斯”一到两次采集样本，同时飞越观测火卫二“得摩斯”并监测火星气候。该任务架构使用三个模块：推进舱(1800千克)、探测舱(150千克)和返回舱(1050千克)。由于火卫一和火卫二的质量太小，无法捕获卫星，因此不可能以通常方式环绕它们，但有一种称之为准卫星的特殊轨道，可足以让探测器稳定地在这二颗卫星附近运行数月。

考虑到日本拉胯的太空探索能力，美国宇航局、欧洲航天局和法国国家太空研究中心都参与了项目的合作，并将提供了丰富的科学探测设备：美国将提供一台名为“梅根”(MEGANE)的中子和伽马射线光谱仪("梅根"一词是”用中子和伽马射线探测火星卫星”的英文首字母缩写)；而法国国家太空研究中心则提供一台近红外光谱仪(NIRS4/MacrOmega)。另外，法国还将提供飞行动力学方面的专业知识来规划飞行轨道和着陆操作。

但是考虑到日本此前同样由各国帮忙攒起来的探月计划，我个人对于其更为遥远且复杂的火星卫星探测计划不抱希望。

蓝色起源公司的新格伦号计划于 2024 年进行首飞，俄罗斯则将从2月份开始进行一系列遥感、气象、深空探测与格洛纳斯导航卫星的发射任务。