俄羅斯
火箭發(fā)射創(chuàng)紀(jì)錄?月球探索不停歇
本報(bào)駐俄羅斯記者?董映璧
2023年，俄羅斯創(chuàng)下30年來連續(xù)100次火箭發(fā)射成功新紀(jì)錄。2018年10月25日至2023年2月9日，這期間是俄航空工業(yè)一個(gè)新的里程碑。俄航天集團(tuán)在現(xiàn)代歷史上首次連續(xù)100次無事故火箭發(fā)射，其中46次發(fā)射在拜科努爾發(fā)射場完成，36次發(fā)射在普列謝茨克發(fā)射場完成，在東方發(fā)射場和圭亞那太空中心各發(fā)射9次。使用“聯(lián)盟”系列火箭完成了82次發(fā)射，“質(zhì)子-M”火箭11次，“安加拉”火箭4次，其余3次是使用“羅科特”運(yùn)載火箭發(fā)射。
但遺憾的是，俄寄予厚望的“月球-25”號(hào)探測器未能成功在月球表面著陸。8月11日，該探測器搭乘“聯(lián)盟-2.1b”運(yùn)載火箭從東方航天發(fā)射場升空，約1小時(shí)后，探測器與火箭上面級(jí)分離，開始飛往月球。但一天后，探測器的發(fā)動(dòng)機(jī)在試圖進(jìn)入預(yù)著陸軌道時(shí)運(yùn)行了127秒，而不是84秒，導(dǎo)致探測器撞上月球而墜毀。
“月球-25”號(hào)是蘇聯(lián)自動(dòng)星際探測器“月球”系列的延續(xù)，俄希望重啟從蘇聯(lián)時(shí)代起已中止47年的探月任務(wù)。該探測器的主要任務(wù)是完善軟著陸技術(shù)，探索月球表面，研究月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、土壤、水資源、宇宙射線和電磁輻射對(duì)月球的影響等。
失敗不意味著放棄，俄羅斯已開啟新的模擬探月飛行。11月，6名志愿者入住俄羅斯科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)問題研究所地面實(shí)驗(yàn)裝置，開始為期一年的模擬赴月飛行實(shí)驗(yàn)“SIRIUS-2”。按照實(shí)驗(yàn)方案，乘組將乘坐一艘未來運(yùn)輸飛船前往近地軌道，然后再“飛”4天到月球，在那里飛船將與近地軌道站“對(duì)接”。實(shí)驗(yàn)過程中，參與者將必須“登”月5次，以在這種“登月”過程中評(píng)估心理相容性對(duì)在月表工作效率的影響。
美國
韋布展現(xiàn)宇宙深處大美?行星探秘拍攝火星“肖像”
本報(bào)記者?張佳欣
2023年，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡持續(xù)用“黃金眼”窺探宇宙深處，在2023年首次探測到關(guān)鍵碳分子，有助揭示生命在宇宙中如何繁衍生息；美國西北大學(xué)研究人員則通過該望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，宇宙早期的明亮星系可能是大質(zhì)量恒星形成爆發(fā)的產(chǎn)物，這種形成爆發(fā)使早期星系比人們對(duì)“宇宙黎明”的預(yù)期更亮。
包括芝加哥大學(xué)和費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在內(nèi)的研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)布了對(duì)物質(zhì)在宇宙中如何分布的迄今最精確測量結(jié)果；加州大學(xué)圣克魯茲分校天文學(xué)家觀察到了太陽系外的第一條輻射帶；密歇根州立大學(xué)研究人員探測到來自太陽的迄今最高能量的光；科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)誕生于宇宙大爆炸后僅4.7億年的黑洞的跡象，這是利用X射線發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的黑洞。
2023年，美國對(duì)行星的探索之旅仍在繼續(xù)。加州理工大學(xué)布魯斯·默里行星可視化實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小組公布了有史以來分辨率最高的火星全球“肖像”，高達(dá)5.7萬億像素的圖像提供了火星一覽無余的黑白外觀；美國西南研究所科學(xué)家主導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用美國國家航空航天局（NASA）的“卡西尼”號(hào)探測器提供的數(shù)據(jù)，在土衛(wèi)二的海洋中檢測到生命的關(guān)鍵組成元素磷，這些磷以磷酸鹽的形式存在；NASA在木衛(wèi)二冰冷外殼下的海洋檢測到二氧化碳，這讓人們對(duì)其海洋中可能潛伏著生命更添期待；NASA首次對(duì)具有45億年歷史的小行星“貝努”上采集的樣本進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)其中富含碳和水。這些證據(jù)表明，地球上生命的組成部分可能也存在于“貝努”的巖石和塵埃中；對(duì)“卡西尼”號(hào)任務(wù)數(shù)據(jù)的重新分析表明，土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二釋放的氣體羽流中包含甲醇、乙烷和氧等分子。
此外，小行星防御工作取得進(jìn)展。NASA對(duì)“雙小行星重定向測試”（DART）項(xiàng)目的重要觀測結(jié)果將為人類積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何利用這種方法打造一個(gè)防御系統(tǒng)，防止天體對(duì)地球的潛在威脅。
法國
國際合作拓展成效明顯?高超音速武器原型首飛
本報(bào)駐法國記者?李宏策
2023年，法、意科學(xué)家攜手利用歐洲空間局望遠(yuǎn)鏡，首次發(fā)現(xiàn)了宇宙中第一批恒星爆炸后留下的“灰燼”：3個(gè)遙遠(yuǎn)的氣體云。氣體云的化學(xué)成分與科學(xué)家對(duì)第一批恒星爆炸的預(yù)期相匹配，這一發(fā)現(xiàn)有望幫助科學(xué)家進(jìn)一步揭示宇宙第一批恒星的奧秘。
蔚藍(lán)海岸大學(xué)與巴黎天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)證明了月球具有與地球相似的流體外核和固體內(nèi)核。月球內(nèi)核的密度與地球的密度非常相似，這表明其內(nèi)核很可能是由鐵組成的。
法國斯特拉斯堡天文臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，位于銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*（Sgr A*）在200年前，曾在一年的時(shí)間里吞噬了其周邊過于靠近的宇宙物體，然后再次從所謂的“蘇醒”進(jìn)入“休眠”狀態(tài)。
來自法國國家科學(xué)研究中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽系中可能普遍存在的極光機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)來自于水星探測器“貝皮科倫布號(hào)”首次飛越水星的數(shù)據(jù)。研究揭示了水星南部磁層的極光與地球和火星的極光相似，形成極光的過程也與地球、木星、土星和天王星上觀察到的類似。
法國“獵手”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)歐洲系外行星特征探測衛(wèi)星“獵手”的最新觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了迄今反射率最高的系外行星LTT9779b。這個(gè)距離地球260多光年的奇怪天體反射了其主恒星80%的光，使其表面明亮如鏡。
來自美國夏威夷大學(xué)、法國巴黎薩克雷大學(xué)等機(jī)構(gòu)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了首個(gè)“星系氣泡”。這是一個(gè)巨大宇宙結(jié)構(gòu)，橫跨約10億光年，寬度是銀河系的1萬倍，距離銀河系僅8.2億光年。
來自法蘭西學(xué)院、艾克斯—馬賽大學(xué)、英國利茲大學(xué)的國際研究團(tuán)隊(duì)測量了法國南部古樹的放射性碳水平。他們通過分析古樹年輪發(fā)現(xiàn)，14300年前放射性碳水平曾大幅上升。該放射性碳峰值是由大規(guī)模太陽風(fēng)暴引起的，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大太陽風(fēng)暴。
通過分析“紫外近紅外光學(xué)北部巡天”（UNIONS）望遠(yuǎn)鏡提供的圖像，法國參與的國際天文團(tuán)隊(duì)在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新衛(wèi)星星系大熊座Ⅲ/UNIONS 1。研究顯示，這是銀河系迄今已知亮度最低的衛(wèi)星星系。
在空間技術(shù)方面，法國國防部裝備總局于6月首次進(jìn)行了高超音速武器原型飛行試驗(yàn)，該原型飛行速度超過5馬赫（6000公里/小時(shí)）。這一項(xiàng)目由阿麗亞娜集團(tuán)主導(dǎo)開發(fā)，法國國家航空航天研究院共同參與。7月，阿麗亞娜5型火箭搭載一顆法國軍用通信衛(wèi)星和一顆德國實(shí)驗(yàn)通信衛(wèi)星，從法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射升空，至此該火箭完成其第117次也是最后一次飛行任務(wù)，結(jié)束長達(dá)27年的服役生涯。
德國
空間項(xiàng)目獲重大進(jìn)展?宇宙探索合作成果多
本報(bào)駐德國記者?李山
2023年，德國參加的歐洲空間局空間項(xiàng)目取得重要進(jìn)展。如歐幾里得空間望遠(yuǎn)鏡成功發(fā)射并發(fā)布首批5張全彩圖片，展示了該望遠(yuǎn)鏡的強(qiáng)大觀測能力。該任務(wù)將首次系統(tǒng)研究暗物質(zhì)和暗能量對(duì)空間演化和大尺度結(jié)構(gòu)的影響；木星探測器JUICE（木星冰衛(wèi)星探索者）成功發(fā)射，開始為期12年的太陽系漫游之旅。耗資17億美元的JUICE是人類史上向外太陽系發(fā)射的最強(qiáng)大科學(xué)探測器之一。
海德堡大學(xué)科學(xué)家使用玻色—愛因斯坦凝聚體（BEC）來模擬膨脹的宇宙及其內(nèi)部的量子場。通過改變BEC中原子的散射長度，研究小組使“宇宙”以不同的速率膨脹，并研究了聲子如何在其中引發(fā)密度波動(dòng)。馬普地外物理研究所科學(xué)家還以極高精度確定了人馬座A*的超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量和半徑。德國宇航中心研究發(fā)現(xiàn)，在金星的白晝側(cè)和黑夜側(cè)都直接探測到了原子氧。該研究可支持未來探索金星的空間任務(wù)。
國際合作方面，德國科學(xué)家參與多項(xiàng)歐美宇宙探索合作計(jì)劃并取得諸多成果。例如詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的宇宙高清圖像，尤其是令人驚奇的環(huán)狀星云的新圖像；馬克斯·普朗克天文研究所基于中國科學(xué)院和歐洲空間局的巡天觀測數(shù)據(jù)，獲取了迄今最為精確的大樣本恒星年齡信息，并按照時(shí)間序列清晰還原了銀河系幼年和青少年時(shí)期的形成與演化圖像；德國還宣布加入平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡觀測（SKAO）大科學(xué)計(jì)劃。另一項(xiàng)德國參與的太空動(dòng)物研究國際合作項(xiàng)目（ICARUS），啟用新型衛(wèi)星接收追蹤系統(tǒng)，接收器的信號(hào)范圍首次覆蓋全球，可探測地球上任何地方的鳥類、海洋爬行動(dòng)物和陸地哺乳動(dòng)物。
日本
開發(fā)新全球定位系統(tǒng)?探究近地小行星成分
本報(bào)記者?張夢(mèng)然
2023年，日本最值得一提的成果是將宇宙射線碰撞產(chǎn)生的亞原子粒子，用于創(chuàng)造一種新型全球定位系統(tǒng)（GPS）。東京大學(xué)科學(xué)家展示了他們?nèi)绾卫眠@些高能粒子在建筑物內(nèi)、地下或水下深處導(dǎo)航。這項(xiàng)突破未來可用于采礦、深?？碧胶推渌鸊PS無法工作的領(lǐng)域。
日本研究人員參與的國際團(tuán)隊(duì)從取自小行星“龍宮”的樣本中，發(fā)現(xiàn)了原始的“鹽”和多種有機(jī)硫分子。該成果有望為探索早期太陽系物質(zhì)如何存在、構(gòu)成地球生命的物質(zhì)如何進(jìn)化等問題提供重要線索。而日本北海道大學(xué)科學(xué)家使用新研發(fā)的小尺度分析技術(shù)，分析了“龍宮”上兩處位置的樣本，檢測到了尿嘧啶、煙酸（維生素B3）和其他被認(rèn)為對(duì)合成更復(fù)雜有機(jī)分子相當(dāng)重要的有機(jī)分子。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些分子可能最終導(dǎo)致了地球上最早生命的出現(xiàn)。
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）公布了13年來的第一批新宇航員候選人，從4000多名申請(qǐng)者中選出了一名外科醫(yī)生和一名氣候科學(xué)家。
NASA和JAXA繼續(xù)合作，計(jì)劃向太空發(fā)射首顆木制外殼衛(wèi)星，目的是讓太空飛行變得更可持續(xù)。這顆人造衛(wèi)星LignoSat約為咖啡杯大小，其外殼由木蘭木制成，將于2024年夏天發(fā)射進(jìn)入地球軌道。
英國
捕獲迄今最大宇宙爆炸?行星結(jié)構(gòu)研究亮點(diǎn)紛呈
本報(bào)記者?劉霞
2023年，英國科學(xué)家將目光投向宇宙更深處，獲得了一系列重要發(fā)現(xiàn)。
在探索宇宙方面，南安普敦大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)捕捉到了有史以來最大的宇宙爆炸，這一事件被認(rèn)為是由超大質(zhì)量黑洞吞噬的巨大氣體云引發(fā)；劍橋大學(xué)科學(xué)家借助韋布空間望遠(yuǎn)鏡，探測到了可能是迄今最早的超新星的跡象，這一發(fā)現(xiàn)有助揭示宇宙的起源；利茲大學(xué)科學(xué)家的一項(xiàng)研究表明，大質(zhì)量Be星實(shí)際上可能處于“三體星”狀態(tài)，這一突破性發(fā)現(xiàn)有望徹底改變天文學(xué)家對(duì)宇宙中一些最大和最常見恒星的理解方式；基爾大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際研究小組首次對(duì)恒星的“核燃燒階段”進(jìn)行了三維模擬。
太陽系一直是天文學(xué)家的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。帝國理工學(xué)院科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)可能擁有遙遠(yuǎn)的起源，其中一些化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成了生命的基石。英國科學(xué)家開展的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，太陽系中最小的行星水星正變得越來越小。英國和日本科學(xué)家對(duì)穿過太陽的聲波開展的測量顯示，太陽可能比人們以前認(rèn)為的要小，這一發(fā)現(xiàn)或?qū)⒏淖內(nèi)藗儗?duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和行為的理解。
韓國
第三次發(fā)射自研火箭?與美國合作更加深入
本報(bào)駐韓國記者?薛嚴(yán)
韓國自研運(yùn)載火箭“世界”號(hào)于2023年5月25日第三次發(fā)射成功，繼2022年成功進(jìn)行兩次試射后，此次發(fā)射首次將實(shí)用衛(wèi)星，包括一顆新一代小型衛(wèi)星二號(hào)和7顆超小型衛(wèi)星送入軌道。此次發(fā)射成功提高了國際上對(duì)韓國宇宙產(chǎn)業(yè)運(yùn)載火箭制造和發(fā)射能力的信賴度，但此次發(fā)射也體現(xiàn)出目前韓國自研運(yùn)載火箭技術(shù)上的局限性。“世界”號(hào)雖然搭載了8顆衛(wèi)星，但總重量僅為504公斤，遠(yuǎn)低于第二次發(fā)射的1500公斤。此次將衛(wèi)星送入軌道的高度，也從第二次發(fā)射的距地面700公里降到550公里。
由于“世界”號(hào)運(yùn)載能力有限，韓國在軍事偵查衛(wèi)星發(fā)射方面選擇加強(qiáng)與美國合作。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年12月1日，韓國首顆軍事偵察衛(wèi)星在美國加州范登堡太空軍基地搭載美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）“獵鷹9”號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射并順利進(jìn)入預(yù)定軌道，之后與境外地面站實(shí)現(xiàn)了首次通信。韓國國防部稱，此次發(fā)射的韓國自研偵察衛(wèi)星1號(hào)是一顆低軌衛(wèi)星，拍攝影像分辨率可達(dá)0.3米。
韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部和NASA于2023年4月簽署旨在強(qiáng)化太空探索合作的聯(lián)合聲明。韓國以此為契機(jī)正式參與美國主導(dǎo)的載人月球探測“阿爾忒彌斯計(jì)劃”，兩國將共同發(fā)掘和細(xì)化月球探測、全球定位系統(tǒng)、太空探測等領(lǐng)域的合作項(xiàng)目。韓國政府還表示將推動(dòng)成立韓版NASA——韓國宇宙航空廳（KASA），使韓美太空合作進(jìn)一步鞏固。
南非
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)獲階段性進(jìn)展?非洲大陸研制的衛(wèi)星首發(fā)成功
本報(bào)駐南非記者?馮志文
2023年，南非航空航天系統(tǒng)研究所的鳳凰探空火箭計(jì)劃和南非第一個(gè)集成火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目取得階段性成功。
南非還發(fā)射了世界上第一顆以農(nóng)業(yè)為重點(diǎn)的微型衛(wèi)星。這顆重達(dá)170公斤的微型衛(wèi)星是繼科學(xué)與創(chuàng)新部及其合作伙伴成功發(fā)射3顆本地生產(chǎn)的納米衛(wèi)星之后的再次發(fā)射，標(biāo)志著完全由非洲大陸開發(fā)的衛(wèi)星首次成功發(fā)射。
南非MeerKAT團(tuán)隊(duì)在射電天文學(xué)研究方面也取得了很大進(jìn)展。在許多突破性的觀測中，銀河系中心區(qū)域的MeerKAT圖像首次揭示了人馬座A*周圍驚人的大規(guī)模射電氣泡，以及這些氣泡共同起源的證據(jù)。該團(tuán)隊(duì)追蹤了有史以來第一次觀測到的中子星并合事件的無線電余輝，并揭示了來自恒星質(zhì)量黑洞的強(qiáng)大拋射。
