未來十年間最值得期待的五項載人航天任務

在過去的十年中，從宇航員打破太空最長停留時間記錄，到太空食物種植和細菌隔離在行星軌道中的成功操作，所有這一切都曾見證過人類在載人航天領域的獨到之處。與此同時，私營性質的航天公司也如雨後春筍般出現，並持續為人類通往太空提供途徑，包括向國際空間站（ISS）運送物資。

在未來的十年里，人類將會見證這一領域在國家層面和企業層面的完美結合，以及隨之所取得的顯著成果。例如，人類的探索範圍將會從近地軌道（low-Earth orbit）重返月球層面，甚至到達更遠距離的小行星，為人類實現其終極任務目標而做準備——在本世紀30年代實現火星登陸。

營利性空間站——膨脹性裝置的處女秀

畢格羅宇航公司（Bigelow Aerospace）正在籌劃於2020年前後發射全球第一個具有私營性質的商業空間站——B330。這一空間站的內部容積達到了330立方米，能夠一次性同時容納6名航天員後仍有較為可觀的空間，規模堪比一座典型的半獨立式住宅。事實上，該項目已在進行之中。今年4月8日，美國太空探索技術公司（SpaceX）旗下所開發的「天龍號貨運航天器」（Dragon cargo spacecraft）已飛向國際空間站，對這一技術進行測試，即「畢格羅可拓展活動性艙體」（The Bigelow Expandable Activity Module）。該艙體如今已連接到國際空間站，並在不久之後開始擴張。在擴張的過程中，艙體內的宇航員將第一次體驗人類在太空中所造成的的身體擴張，同時對這一「擴張性裝置」（Inflatable Habitat）進行測試（該裝置旨在人類抵禦在太空中身體膨脹所造成的傷害）。

上圖為用於連接國際空間站「寧靜號節點艙」（Tranquility node）的「畢格羅可拓展活動性艙體」（The Bigelow Expandable Activity Module，在中樞端的氣球狀結構物）

如果這一舉措取得成功，將意味著彼時大型空間站的建立，會比當今科技水平下的生產力節約出相當可觀的成本。現如今，畢格羅宇航公司正在同美國宇航局一同對該項技術做進一步測試，旨在希望該項技術能夠為人類未來的登月計劃和火星發射任務有所幫助。

中俄宇宙空間站的相關進程

國際空間站原計劃將於2016年完成自己的使命並退出歷史舞台，然而從現在來看，這一計劃將至少被推延至2020年。但在國際空間站退役之前，俄羅斯已經計劃將屬於自己的那一部分保存下來，並用它建立一個全新且帶有實驗性質的空間站——OPSEK，即「軌道導航組合暨實驗設施」（Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex）。作為國際空間站退役過程中的一部分，這一過程預計將在本世紀20年代的某個階段發生。這一空間站將以太陽系內載人星際飛船的集中裝配為目標——包括月球、火星甚至土星在內；此外，該站點也可以充當一種近地軌道的起訖點來使用。

與此同時，我國也同樣計劃建造一個「多艙體的空間站」（multi-module space station）。這一空間站的構造與和平號和國際空間站類似，但相比之下體型明顯更加袖珍。早在2011年，中國便發射了一艘名為「天宮1號」（Tiangong-1）的「前導性太空艙體」；在之後的2013年，最後一名航天員離開了該艙體。未來，天宮1號將被計劃於2016年發射的「天宮2號」（Tiangong-2）所取代，而後者則又將被預計於2022年發射的「天宮3號」（Tiangong-3）所代替：其內部容積可同時承載3名宇航員，並能夠在太空中運行40天左右。預計，最終的航天站將在未來的十年中竣工，並能夠確保科學技術研發能夠繼續在國際空間站中持續下去。

月球探秘

歐洲宇航局（The European Space Agency）的太空探索策略將月球視為人類太空探測與無人探測器最終通往火星的一項重要指示路標。然而，德國宇航員巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）在「重返月球」這項任務的挑戰中將其更多地視為「去伸手觸及過往的榮耀」（reaching for past glory），而不是「為全新的凱旋去奮鬥」（striving for new triumphs）。

歐洲宇航局能否使人類重返月球？

但是，從科學的層面出發，月球一直是令人盎然生趣的科學研究話題。隨著2020至2030年月球相關研究計劃的出現，人們對這一科學領域的探索和研究激情又將重新被點燃。然而，人類探索月球的任務時間表卻始終難以確定。也許在未來十年，我們能夠看到詳細的時間軸。當然，拋開科學探索，月球也將會是人類未來潛在的旅遊目的地。太空探險公司（Space Adventures）在此過程中一直致力於研發前往月球的旅遊娛樂性設施，並讓遊客們在月之暗面進行環繞飛行體驗。

小行星探測

到這一個十年周期截止前，美國宇航局計劃發射一架無人航天器，並借用航天器上的機械設備去截獲一個來自大型小行星的「多公噸巨石」（multi-tonne boulder）。這顆巨石，也就是實際意義上的一顆全新小行星，將會被人類重新置入一個環繞月球的穩定軌道中。在本世紀20年代中期，人類在太空漫遊，並進行出艙行走時，將會對其進行研究，並將採集到的樣本帶回地球。作為太陽系形成過程中所產生的殘骸，對於小行星樣本的收集，同樣將會對人類了解太陽系的前世今生起到極大的鼓舞和推動作用。

同時，這一任務還將為美國宇航局的「獵戶號載人航天飛船」（Orion spacecraft）提供一次非常重要的檢測機會。作為本世紀30年代美國宇航局將人類送達火星計劃的一部分，獵戶號被設計成為一種能夠承擔人類進行遠距離宇航的航天器，而這段航程的距離也將史無前例。

探秘火星

如今，美國宇航局正在研發一種一次性發射的強動力火箭。這一太空發射系統能夠滿足將人類送達火星的同時，減少無人航天器在到達太陽系之外的飛行時間。在未來的幾年中，人類可以期待出現一種能夠載重達20噸，並安全抵達月球的運載航天工具。到那時，那種工具的運載能力和距離將超過現在技術水平的兩倍之多。然而，為了能夠到達火星，人類將不得不把運載量加大到50噸左右。

人類登陸火星假想圖

計劃在本世紀30年代年將人類送上火星，美國宇航局已然開始分析「好奇號火星探測車」（Curiosity rover）從火星上傳載來的數據，並根據這些數據去獲悉更多如何使宇航員避免輻射和其他傷害的相關知識。另一輛探測車也計劃於2020年發射，旨在探尋火星上是否有生命跡象，同時去實踐那些能夠幫助宇航員最終在火星上存活下來的全新科技成果是否可行。

在這其中，一個曾被廣為宣傳的項目便是「火星一號移民項目」（Mars One）——不得不承認，該項目的策劃躊躇滿志：計劃定於2027年在火星上實現人類定居，而前期準備工作所需的基礎性設施將於2024年通過貨物運送的形式送達目的地。雖然此次登陸計劃為「單程登陸計劃」（one way journey），卻仍已吸引了數千名申請者。但該組織有不得不為第一次發射計劃籌集高達60億美元的必備資金。同時，許多專家已開始對這一計劃提出質疑：這一計劃究竟能否超過規劃階段的設想？此外，他們還聲稱彼時的相關技術並不足以支持這一計劃。

除此之外，對於火星探測，歐洲宇航局也有一項屬於自己的計劃。該計劃包括「歐洲火星探測任務」（Exobiology of Mars，簡稱ExoMars）在內，並已發射了歐洲宇航局第一架航天器——外火星跟蹤氣體軌道器（Trace Gas Orbiter）。而歐洲宇航局的長期計劃則是在本世紀20年代實現無人航天計劃登陸火星，同時帶回相關研究樣本，並試圖在本世紀30年代讓人類的腳步駐足火星。

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