美国国家航空航天局2011年年末回顾

美国国家航空航天局2011年年末回顾（一）

[据美国国家航空航天局网站2011年11月30日报道] 2011年，NASA开始为人类深空探索研制一种大推力火箭，帮助树立一个商业航天飞行和技术突破的新时代，更充分地利用了新近完成的太空站，取得了有关宇宙的重大发现，其中许多工作都将使地球生命受益。“今年真的是人类探索太阳系进入新时期的起点”，NASA局长查尔斯·博尔登说，“与取得有关地球和宇宙的重大发现一样重要的是，激发和教育着新一代的科学家和工程师工作，以及，正在通过NASA 9年以来首次审计改善（clean audit）使航天局保持稳固的财政基础的努力。今年是整个NASA团队的里程碑之年。”

　　

　　一、深空探索

　　2011年，NASA走过了美国新型太空运输系统开发的几个里程碑，这一系统将作为美国未来人类太空探索工作的基础。最初的决策是在5月底，NASA局长博尔登选择“猎户座”乘员探索飞行器作为将航天员送往低地轨道以远的航天器。9月，博尔登宣布设计一种新型太空发射系统，这是一种大推力的运载火箭，可以将航天员送到前所未至的更远太空。11月，NASA宣布计划在其与洛·马航天系统公司的合同中，于2014年初增加一次“猎户座”无人飞行试验。探索飞行试验（EFT-1）经过两个临时轨道后，到达很高的地球轨道远地点，然后进行一次高能量的大气层再入，“猎户座”将降落于加利福尼亚海岸，并利用用于未来载人探索任务的作业方法回收。今年一年，工程师们在斯坦尼航天中心对J-2X发动机进行了多次点火试验，在兰利航天中心对“猎户座”进行了多次水面溅落试验。9月，NASA和ATK航天系统公司成功对Motor-3发动机进行了2分钟的全尺寸试验，这是航天局最大、最强的固体火箭发动机。

　　

　　二、商业航天活动

　　4月，NASA就航天局的第二轮商业乘员开发工作授予了四项航天活动协议，价值2.693亿美元。每个公司获得2200万到9230万美元，用于发展商业乘员运输系统基本部分，如运载火箭和航天器，使系统部件的设计和开发成熟。私家公司为蓝源公司、内达华山脉公司、太空探索技术公司和波音公司，将致力于加速实现前往国际太空站的美国商业乘员运输系统，减小美国载人航天飞行能力的欠缺。

三、国际太空站向研究任务过渡

　　11月2日，NASA和国际伙伴庆祝利用国际太空站建成永久人类居住点11周年。在这一实验室中，进行了超过1400项研究和技术开发实验，许多实验正在推动医药、环境系统和对宇宙的认识。NASA选择了一个独立的非营利性组织——CASIS来管理通过作为国家实验室的国际太空站美国部分的科学、技术研究。2011年，机器人航天员-2——人类第一个类人机器人，以及用于试验在轨卫星服务的机器人技术的机器人燃料加注任务（RRM）被送至国际太空站。

　　

　　为了准备2012年进行的首次国际太空站商业补给任务，NASA一直与太空探索公司和轨道科学公司密切合作，确保“龙”和“天鹅座”货运飞船设计和运行与太空站兼容。系统集成活动还包括物理和运行界面验证、安全评估、接口软件试验、运行计划、乘员训练和任务仿真。今年，NASA的2009届航天员培训班毕业，开始招收新一届航天员培训班。这些新的航天员将推动国际太空站的站上研究，造福地球生命，开发用于探索太阳系的长期飞行所需的知识和技能。他们还将成为首批乘坐新一代商业运载火箭和新型大推力火箭前往深空的先锋。

　　

　　四、航天飞机完成最后三次飞行，项目结束

　　2011年，NASA航天飞机最后3次飞往国际太空站，航天飞机项目宣告结束。

　　

　　2011年，NASA航天飞机项目以国际太空站最后3次飞行的方式宣告结束。每次任务都携带了补给和装备，将使太空站机组人员维持到NASA新型商业补给服务提供商接手这一角色。2月24日，“发现号”航天飞机实施了STS-133任务，为ISS带去了意大利建造的“莱昂纳多号”多目标物资舱（MPLM）。5月16日，“奋进号”航天飞机实施了STS-134任务，为ISS带去了物资和装备，以及阿尔法磁谱仪（AMS）。7月8日，“亚特兰蒂斯号”航天飞机实施STS-135任务，进行了最后一次物资补给。

　　

　　五、首席技术专家办公室加强航天技术计划的力度

　　NASA首席技术专家办公室和NASA新设立的航天技术计划开始从构想向执行过渡。航天技术计划通过投资转换技术，来降低成本，扩展未来航空学、科学和探索任务的外延。这一计划包括超过1000个项目，绝大多数是通过竞争选出来的，涉及所有的技术领域和所有技术成熟度水平。第一项技术开发任务是火星科学实验室再入、降落和着陆仪器（MEDLI）套件已经在11月搭载火星科学实验室发射了。（

六、技术奖学金

　　NASA首席技术专家办公室从37所大学和高校选择了80位高水平的优秀毕业生，成立入职班，授予学术奖金。这些学生将在各自的机构继续攻读航天技术学科相关的硕士或博士学位。该计划目的是为国家储备高技能的工程师和技术专家，提升美国的竞争力。

　　

　　七、火星上的重大发现

　　2011年，NASA任务在火星上连续进行了一系列突破性研究。这些发现将有助于为未来人类前往火星奠定基础。NASA的火星侦察轨道器揭示在火星温暖季节可能有水流存在。在春季末期向夏季过渡时，一些火星地表斜坡上出现了黑色、指装纹理，到了冬季这些纹理会褪色，来年春季重新出现。对于反复观测到的这一季节性变化的成因，科学家们认为最好的解释是盐水流。

　　

　　NASA火星探索漫游车项目在2011年继续取得新的发现。机遇号漫游车在Endeavour撞击坑边缘找了矿石形成的明亮纹理，貌似水沉淀形成的石膏，对这一纹理的分析有助于认识火星上潮湿环境的历史。NASA最新的火星探测器——火星科学实验室包括“好奇号漫游车”，11月26日搭乘宇宙神-5运载火箭发射，开始为期8个月的旅程，向火星上的“盖尔”撞击坑进发。这台漫游者将搜索火星上曾经适宜生命生存的迹象。

　　

　　八、“宝瓶座”卫星生成NASA首幅全球盐度分布图

　　NASA在6月10日发射的新的“宝瓶座”卫星仪器，生成了它的第一张全球盐度分布图。表面盐度是最新的海洋表面重要量值，即从太空进行全球观测，向科学家提供探索全球降雨、洋流、气候变化之间关系的新工具。“宝瓶座”正在以前所未有的详细程度对全球海洋进行连续观测，包括与主要河流流量有关的大片低盐度区域。（

九、首次完成太阳背面成像

　　2011年6月，日地关系观测台（STEREO）首次捕捉到了太阳背面的全景图。这些史无前例的全景图将促进对太阳和太空物理学的研究，有助于对以前的成像技术进行验证，并为太空天气预报的精确性和及时性做出了贡献。该观测台于2011年2月就到达了太阳的另一端，但太阳的一小部分直到6月才进入它们的共同视野。

　　

　　十、行星任务

　　2011年是NASA的太阳系年，本年度发射了三次行星际任务，进行了一些重要的科学观测，一次小行星交会和一次彗星飞越。2月，星尘-NExT连续两次经过坦普尔-1号彗星，是一次前所未有的对比观测单颗彗星的机会。3月，“信使号”成为第一个进入水星轨道的航天器，这项任务目前正在提供史无前例的水星地形图像，并加深了人们对水星内核和磁场的认知。7月，“拂晓”航天器开始围绕环绕灶神星飞行，这是太阳系中第二大的小行星。8月，“朱诺”航天器发射，这颗航天器的任务是绘制土星内层结构，并了解这颗庞大的气态行星是如何形成的，该航天器将在2016年飞抵木星。9月发射的“重力恢复与内部实验室”（GRAIL）将从内到外研究月球。11月发射的火星科学实验室携带着“好奇号”漫游车一起飞向了火星。

　　

　　十一、“旅行者”号探测器  

　　来自人类深空最前哨的探测器——NASA“旅行者”号探测器的观察结果显示，太阳系的边缘可能并不是平滑的，而是充满了不稳定的磁泡。利用一种新的计算机模型分析“旅行者”号数据，科学家们发现了太阳的远磁场由众多大约1亿英里宽的磁泡构成。现在“旅行者”号与地球的距离已经超过了90亿英里。

　　

　　十二、黑洞吞噬恒星

　　NASA的“雨燕”卫星、哈勃天文望远镜和“钱德拉”X射线观测台共同研究了以往所观测到的最神秘的宇宙爆炸。天文学家们此前从没有见过如此明亮、多变、如此高能量、持续时间如此之长的爆发。通常，伽马射线爆发标志着一颗大恒星走向衰亡，向外辐射物质的时间不会超过数个小时。天文学家很快揭示了“雨燕”J1644+57爆发的源头，这是一件极不寻常的事件造成的——一个苏醒的黑洞瞬间“撕碎并吞噬”了一颗恒星。

　十三、开普勒望远镜确认第一颗在适居区域中的行星

　　2011年，NASA开普勒任务确认了第一颗在适居区域中的行星。适居区域是指液态水能在行星表面上存在的区域。开普勒还发现了1000多颗新的行星。这些行星中有10颗与地球体积近似，在适居区域中围绕自己的恒星运动。最新确认的，也是最小的一颗行星Kepler-22b在适居区域中部，围绕着与太阳相似的恒星运转。这颗恒星的半径是地球的2.4倍，距离地球600光年。

　　

　　十四、未来航空旅行

　　NASA的航空创新者们在2011年继续探索管理航空旅行，建造油耗更低、更加环保的飞机，确保航空业卓越的安全记录的新方法，以求为未来飞行奠定基础。NASA研究人员首次调查了喷气发动机燃烧可重复使用生物燃料对机场所在地空气质量的影响，发现与当前的喷气燃料相比，所释放的有害微粒量大大减少。NASA航空技术研究人员还开发了在恶劣天气条件下有效选择航线的新方案，每年因天气原因造成的飞机延误高达70%。

　　

　　十五、NASA打造在线媒体

　　NASA官网第三次荣获韦比奖最佳政府网站。NASA网站访问用户高达1.4亿人，获得了很高的用户满意度。用户下载网页达到6.52亿次，视频点击量2700万次。2011年，NASA拓展了与用户的交流，扩大了社会媒体的存在。人们能从推特（Twitter）、脸谱（Facebook）、Flickr、 Google+, YouTube等250多个位置找到NASA、NASA的各中心、项目和计划。

　　

　　十六、NASA教育办公室吸引科学和数学领域的学生

　　NASA教育办公室成功地建立了多种合作伙伴关系，吸引了为数众多的参与者，以推动科学技术工程和数学教育。

美国史密森学会《空天杂志》发布2012年航天发展前景预测（上）

　[据美国史密森学会《空天杂志》2011年12月29日报道] 12月29日，美国史密森学会《空天杂志》刊载了对2012年航天领域发展趋势的预测文章，主要内容包括以下10个方面。

　　

　　1.太空“俄罗斯化”。由于美国航天飞机已经退役，所有宇航员都将搭乘俄“联盟”飞船飞往国际太空站（ISS），因此世界载人太空飞行将有点“俄罗斯化”。2012年的任何一天里，国际太空站上的乘员有半数为俄罗斯人，剩余的三个席位由其他国际合作伙伴分享。这在某些方面引起了些许不安，但这种情形是暂时的，此前也曾发生过。特别是在20世纪70年代，从“阿波罗”和“联盟”飞船太空飞行到使用航天飞机首次飞行期间，唯一的太空飞行目的地就是前苏联“礼炮号”太空站。

　　

　　2.“太空船二号”粉墨登场。如果维真银河公司希望在2013年开始提供亚轨道载人旅行，那么该公司应寻求尽早结束其试验计划，并在2012年宣布正式发射日期，这是NASA所期望的。犰狳公司的“山猫座”单乘员太空飞机也有望在2012年开始第一次试验飞行。蓝色起源公司没有更多透露其项目研制进展，只是称“我们已经在研制下一个试验飞行器。”

　　

　　3.关于太空探索技术公司（SpaceX）。对于艾伦·马斯克来说，变革现已开始。2012年2月7日，SpaceX公司的“猎鹰”-9火箭将发射“龙”太空舱，执行第一次商业航天器与国际太空站的对接任务。如果2月7日的飞行和2012年“猎鹰”火箭其他计划的飞行能够成功，那么怀疑论者还会认为SpaceX公司是一家刚刚建立的公司吗？轨道科学公司的“天鹅座”货运飞行器也计划在2012年进行首次飞行。

　　

　　4.“好奇号”在火星表面着陆。“火星科学实验室”将于2012年8月5日在火星表面着陆，此举将既令人兴奋又略有担忧。如果着陆成功，该项目的科学家们将能够期待有史以来最雄心勃勃的火星任务。至于火星探索的下一步工作，尚存在困难。由美国国家科学院专门小组提出的采样返回任务是如此复杂，且成本高昂，以至于NASA可能无法负担。

　　

　　5.机器人技术的一大飞跃。实际上是两个飞跃。2012年将使用国际太空站上的“灵巧”双臂机器人进行机器人燃料补给试验。该次试验是在一些人计划了数年之后进行的，同样是这些人曾经希望验证“哈伯”太空望远镜机器人救援技术。此外，更加貌似人类面孔的“机器人宇航员”2号将继续作为机械化宇航员助手，在国际太空站上进行试验和评估。

　　

　　6.实现GPS全球化。从战舰到智能手机，每样东西都利用美国全球定位系统来确定其三维空间位置。2012年GPS将面临更多的来自欧洲“伽利略”系统和俄罗斯“格洛纳斯”系统的竞争。（

[据美国史密森学会《空天杂志》2011年12月29日报道]美国史密森学会《空天杂志》刊载了对2012年航天领域发展趋势的预测文章，主要内容包括以下10个方面。



　　7. NASA的策略。2012年美国将进行总统换届选举，在经济衰退的大选之年，不是推动新的、大型航天项目的最好时机。然而仍能以机器人先导的方式启动小型项目。NASA正在反复思考其他近期目标，如将宇航员送往近地小行星。



　　然而，除非NASA找出更好的方法来提高效率，否则多数经费和大部分注意力将投入到一些大型、昂贵的项目中：如运行国际太空站、完成“詹姆斯·韦伯”太空望远镜的建造、以及建造国会认可的重型火箭“太空发射系统”。与此同时，立法者们将NASA为大型太空技术试验设备申请的10亿美元削减一半，由此使得创新变得没有可能。



　　8. 结束外太阳系探测活动？所有那些探测土卫六和木卫二的大型方案是没有指望了，除非成本大幅度下降，并且国会最终会采取措施，确保美国长期宇宙航行之旅所需的钚的生产能力。



　　9. 新的太空飞机。2012年美国空军可能会披露，或一些卫星观察爱好者将会发现X-37B飞行器的确切用途。带翼的太空飞机看起来根本不会绝迹。



　　10. 更多的类地世界。期望通过NASA“开普勒”望远镜发现的可寄居行星数量有所增加，使科学家明确这些类地行星在恒星中的位置，这是太空计划的未来。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/00c8131fff00bed5b9f31d1d.html