2021 年有哪些大事值得关注？ 第1页

深空探索系统是NASA围绕深空探索开展的核心任务领域，包括探索系统研制、探索研究与开发两部分内容，分别为深空探索提供所需系统和能力，主要包括詹姆斯.韦伯望远镜、SLS系统、“猎户座”载人飞船、“探索地面系统”、月球“门户”以及月球“载人着陆系统”项目。

詹姆斯.韦伯望远镜

美国宇航局将于2021年10月31日发射詹姆斯.韦伯太空望远镜。这款新一代红外望远镜将在地球-太阳L2拉格朗日点运行，距离地球近100万英里。从这一有利位置，JWST将凝视早期宇宙，研究星系和超大质量黑洞，并提供对系外行星的新见解，包括大气成分，甚至可能的可居住性。

“航天发射系统”SLS系统包括运载火箭研制和火箭项目集成与 支持两部分，2021财年的总预算为 22.571亿美元，比 2020财年拨付预算减少了3.288亿美元，降低了12.7%。目前NASA已经组织完成了SLS首飞箭的芯级组装工作，包括前裙、氧箱、箱间段、氢箱、发动机段、4台RS－25发动机以及电子系统，通过“飞马座”（Pegasus）驳船运抵斯坦尼斯航天中心，并已将其安装至B－2试车台上。接下来，NASA的重点工作是完成芯级“初试”系列试验工作，包括模态试验（已完成）、电子设备试验（已完成）、失效保护试验（已完成）、推进系统试验、推力矢量控 制系统试验、倒计时演练、推进剂加注演练以及4台RS－25发动机联合试验。试车完成之后，芯级将被 交付给肯尼迪航天中心。此外，在2020财年完成固体助推器的交付；基于探索上面级（EUS）的研制方案，启动相关研制工作；在2020财年结束之前完成芯级批量采购合同的签订，共涉及10枚SLS火箭、8枚探索上面级，以降低成本。对于NASA 来说，2021财年将是令人振奋的一年，计划执行阿尔忒弥斯－1（Artemis－1）环月任务。

SLS火箭预计将在2024年将宇航员送上月球，并最终将人类送上火星。这个巨大的火箭的第一个版本将能够运送超过27公吨，到比月球更远的轨道，速度接近39400公里每小时。SLS首次发射计划定于2021年11月，届时将把一个无人驾驶的猎户座太空舱送入轨道。

在发射之前，NASA 将完成该任务的设计认证审查和初步飞行准备评审。此外，在完成首飞箭的交付之后， NASA 及相关单位将把工作重心转移至后续 SLS 任务所需系统的生产制造上，具体包括：①完成阿尔忒弥斯－2芯级组件、发动机段尾部连接件、过渡型低 温上面级和飞船支架的制造，向米丘德组装厂交付芯级发动机，并开始芯级组装以及飞行准备分析；②继续进行阿尔忒弥斯－3火箭硬件的制造，包括飞船支架、过渡型低温上面级和级间段的制造；③启动阿尔忒弥斯－4火箭子级和级间段的生产合同签订工作。

“猎户座”飞船

“猎户座”飞船项目包括飞船研制、飞船项目集成和支持两部分，分别为 13.9亿美元和1050万美元，总计14.005亿美元，与 2020 财年实际所得基本一致。2020财年，主要完成乘员舱（CSM－1）的热真空、声学以及电磁干扰试验，开展软件试验以及乘 员舱结构试验。2021财年，完成 CSM－1与支架以及“发射终止系统”（LAS）等的组装，之后完成飞船与 SLS 火箭的集成；开展飞行后分析，评估飞船性能；完成阿尔忒弥斯－2任务所需软件的交付；完成第2艘“猎户座”飞船服务舱和乘员舱的制造、装配、试验和集成。

“探索地面系统”在 2021财年申请的预算为3.847亿美元，其中系统研制预算为3.77亿美元，系统集成与支持项目预算为770万美元，相比2020财年拨付的经费减少了2.053亿美元，降幅34.8%。 2020财年，NASA在39B发射工位完成了最后一次SLS噪声抑制系统水流试验，再一次检验了该系统在火箭点火和起飞阶段的噪声及振动抑制性能； 完成了液氢/液氧低温推进剂从推进剂储罐经管道到达活动发射平台脐带设施的输送试验，各系统运行良好；对肯尼迪航天中心组装大楼（VAB）内的工作平台进行了完善与清理，为首飞火箭、飞船系统的总装 与发射做好了充分的准备。2021财年，计划完成肯尼迪航天中心组装大楼、39B 发射工位、1 号活动发射平台的完善与升级，以及新型液氢储罐的建造，为首飞之后的 SLS 首次载人与登月飞行任务奠定基础。

月球“门户”空间站

月球“门户”是一个绕月飞行空间站，是美国可持续载人深空探索体系的一个重要组成部分，是载人重返月球的中转站，为载人深空探索任务提供着陆系统各舱段的对接平台，以及燃料加注、后勤保障、 科学研究等服务，实现美国载人深空探索的可持续性发展。为了满足 2024年载人重返月球的目标，NASA 将先期建设最简版月球“门户”空间站，主要由电力和推进模块与居住舱组成。2021财年，NASA 为该项目申请了7.393亿美元，用于完成以下重点工作： 完成月球“门户”空间站的初步设计评审；继续与麦克萨技术公司（MAXAR Technologies）合作，开发动力与推进舱（PPE）；继续与商业伙伴合作，为 月球“门户”空间站的居住、电子、飞行软件、生命支持、在轨燃料加注等提供技术支持；完成居住与后勤舱（HALO）的关键设计评审；完成第一个商业运输模块的初步设计评审。

在 2021 财年预算发布之后，考虑到月球“门户”空间站的建设以及在天上进行组装存在很大的安全与进度风险，NASA 主管载人探测与运行的主管洛伟罗表示，2024 年载人重返月球任务将不会使用月球“门户”空间站，但其对于之后的可持续深空探索是必不可少的一部分。不过，洛伟罗目前已经从 NASA 离职，月球“门户”空间站的作用还有待继续关注。

月球“载人着陆系统”

月球“载人着陆系统”是NASA实现“阿尔忒弥斯”计划不可分割的一部分，将依靠商业伙伴进行研制，实现从2024年开始人类往返月球表面的目标。 2021财年，NASA为该项目申请了近34亿美元的预算经费用于系统研制。相比2020财年，该项目的预算额有了很大程度的增加。 2020年4月底，NASA宣布向蓝色起源公司（Blue Origin）、洛克达因公司（PWR）和美国太空探索技术公司（SpaceX）牵头的三支团队签发了为期10个月的月球“载人着陆系统”项目设计论证合同，金额为 9.67 亿美元。待10个月合同期满，NASA将开展一次“续约评审”，选择其中最有可能实现 2024 年载人登月任务的方案，而另一家或两家公司也将可能被留下来开展后续着陆器的研制工作。2021财年，NASA将主要开展着陆系统的设计和评审工作。 2 近地轨道航天运输近地轨道航天运输项目主要包括“乘员与货物计划”“商业乘员计划”和近地轨道商业开发项目，预算分别为 17.781亿美元、9970万美元和1.5亿美元。

“乘员与货物计划”

为了满足“国际空间站”的乘员与货物运输，NASA申请了近18 亿美元，从诺格公司（NG）、SpaceX公司、内华达山脉公司（SNC）以及波音公司采购货运和载人发射服务。在货物运输方面，NASA已经授出了第二轮“商业再补给服务”（CRS－2）货物运输合同，以满 足2020年之后“国际空间站”的货运运输任务。在 CRS－2合同下，SpaceX公司、诺格公司和内华达山脉公司将至少完成 6次发射服务。而在 2021财年，这三家公司将分别执行2 次、2次和1次货物发射。

在乘员发射服务方面，2021财年美国将完全摆脱俄罗斯，全面采用本国的载人航天运输系统。其中，波音公司和SpaceX公司都至少会进行1次载人发射服务。

“商业乘员计划”

“商业乘员计划”的预算为9970万美元，用于为美国商业载人运输系统的研制提供经费支持。因为波音公司和SpaceX公司的载人运输系统研制计划已经接近尾声，因此其项目预算也仅仅保持在1亿美元左右，远低于此前的8亿～10亿美元的规模。其中，SpaceX公司以其猎鹰－9（Falcon－9）/“载人龙”（Crew Dragon）为 NASA 提供载人发射服务，分别在 2019 年和 2020 年成功进行了系统的首次无人试验和首次载人飞行；而波音公司以其宇宙神－5（Atlas－5）/ CST－100“星际客车”（Starliner）进行了载人发射，在 2020 财 “载人龙”飞船飞抵“国际空间站”年进行了一次轨道飞行试验，但未取得完全成功。目前，波音公司计划自筹经费在 2020 财年底开展第二次无人试飞。

近地轨道商业开发

近地轨道商业开发项目最初是在 2019 财年预算申请中增加的，申请金额为1.5亿美元，但并未获得批复。2020和2021财年，NASA 都为该项目申请了1.5亿美元。2019财年，NASA通过公开竞争开发商业近地轨道目的地，满足其长期需求并确保其在“国际空间站”过渡期间持续拥有近地轨道运营能力。2020财年计划在该财年结束之前完成近地轨道商业平台方案的选择，并完成开发计划的状态评估。 2021财年，继续开发“国际空间站”商业模块，激励商业伙伴关系的建立，推进先进技术的发展，促进对近地轨道经济产品和服务的需求增加。

地外星球探索任务：火星和月球探测活动

美国的火星漫游者“毅力”号将于2021年2月18日抵达火星，将在火星的Jezero火山口着陆，“毅力”号将在那里寻找火星远古生命迹象。“毅力”号还配备了一架名为“机智”的微型直升机，有望成为第一架在另一个星球上飞行的飞机。

2021年7月，商业航天公司Astrobotic Technology将发射“游隼一号”探测器。这只四条腿的探测器将降落在月球可见一面的东北面，这个区域被称为死亡湖。“游隼一号”将为NASA提供用于测试导航和着陆技术的仪器。着陆器还将存放传奇科幻作家阿瑟.克拉克的DNA，以及其他人的DNA和火化遗骸。另外，“游隼一号”还搭载日本一款名为“瑶姬”的微型轮式机器人，这将是日本第一辆登陆月球表面的月球车。并将参与美国2024年的登月计划。

商业航天公司Intuitive Machines也将在2021年夏天向月球发射一个名为Nova-C的商用着陆器。该着陆器将捕获月球表面的原始光学图像，并将其转换为地形相对导航测量数据，以便在距离预定着陆点200米的范围内着陆。

还有近地的地球探测和航空方面的电动飞机和无人机以及超高速静音飞机等等...

NASA之外：

Space X

对于SpaceX公司来说，2021年是激动人心的一年，马斯克打算将50米高的SN飞船完成全部飞行试验。去年年底试飞的SN8在最后的降落着陆阶段发生爆炸，但完成了绝大多数既定的测试项目。该系列火箭通过快速迭代升级，最终将实现运载货物和乘客到地球轨道、月球和火星。随着SpaceX建设宽带互联网星座，该公司在2021年将继续交付大量的Starlink卫星。

萤火虫首飞