2020年对于航天业(以及所有行业)来说都是在新冠肺炎大流行期间充满挑战的，一系列将于2021年发射或抵达目的地的令人兴奋的任务仍在继续推进。
从火星到小行星、太空机器人等，我们将看到太空探索在整个太阳系继续扩张。我们还将看到一些新型火箭从从地球起飞。
地球人终于跨过了2020，外星人也来凑热闹了，毫无疑问，我们期待着明年发生大量酷炫而激动人心的太空事件，而这些故事将是最令人期待的。尽在神奇的2021年，升空去冒险吧!
2021年地球上会有哪些值得关注的航天大事呢？
登陆火星
三个不同的任务的到来，人类研究火星的能力在2021年将有一个巨大的飞跃。
太空工业正在迅速发展，火星目前是最热门的任务目的地。美国NASA将继续其对火星上生命的长期探索。它将把火星样本储存在地球上供最终分析，并测试有史以来第一架名为“机智号”(ingenious)的火星直升机。我国的“天问一号”任务是中国独立自助研发的第一个火星任务，我们将看到轨道飞行器、着陆器和火星车三位一体来探索这颗红色星球。阿拉伯联合酋长国还向火星发射了第一个任务“希望号轨道器”，以激励“下一代”。
中国 天问一号
腊月29进入火星环绕轨道
4月23日，“天问一号”将抵达火星。部署了13个不同的科学有效载荷，其中7个在轨道飞行器上，6个在火星车上。轨道飞行器将使用其雷达、光谱仪、磁力仪和其他仪器从轨道上研究火星。探测器发射质量5吨，是人类有史以来一次向火星发射的最大规模探测器。天问一号之所以重达5吨是因为它要一步实现对火星的“绕、落、巡”，即火星环绕、火星登陆、火面巡视，配置了轨道器、进入舱、着陆架、巡视器多个舱段结构，因此造就了人类史上最大规模火星探测器的历史纪录。
天问一号轨道器及其高分辨率相机
天问一号位置示意图
3000N发动机近火制动
完成第一次近火制动后，天问一号将进入捕获轨道，之后再捕获轨道进行远火面机动改变轨道倾角，最终探测器组合体将在环火轨道运行一段时间，期间将启用高分相机对火面重点区域进行高清成像进一步遴选着陆区，为进入器实施火星登陆行动做准备。天问一号看似一步登天的背后是扎实的工程实力积累与科学的任务规划，没有一丝一毫的冲动与鲁莽，而这也是大国定力在重大航天工程中的具体实践。
美国 毅力号
美国宇航局NASA的火星漫游车“毅力”号于2020年7月30日发射升空，将于2月18日抵达火星。如果着陆顺利，“毅力号”将是第五个到达火星的漫游车，其他的分别是“探路者号”、“勇气号”、“机遇号”和“好奇号”(其他著名的探测器，如美国宇航局的“洞察号”，是着陆器，而不是火星车)。这个六轮、2260磅重的飞行器装有各种仪器，包括23个不同的照相机、一个监测火星天气的设备、一个用于在微观尺度上扫描火星表面的紫外线光谱仪、一个探地雷达，以及许多其他很酷的玩具。毅力号降落火星高清模拟动画👇。
令人兴奋的是，“毅力”号将采集火星表面的样本，并将它们储存在小罐子里，这些小罐子将在随后的任务中回收并带回地球。探测器将在Jezero火山口着陆，那里曾经是一个湖泊，“毅力”号将在那里寻找古代生命的迹象。“毅力”号还配备了一架名为“机智号”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，这让人起了不小的鸡皮疙瘩。
火星是一个迷人的星球！
它冰冷，覆盖着红色的灰尘和污垢。像地球一样，它也有火山、峡谷和平坦的平原。
科学家们还能看到那些看起来像是很久很久以前由河流和小溪雕刻而成的沟渠。
多年来，人类已经发射了四个机器人飞行器，统称Rovers！
美国宇航局的第一个轮式火星探测器，索杰纳，在1997年7月被部署在探路者着陆器上。索杰纳是由康涅狄格州12岁的瓦莱丽·安布罗斯命名的，以纪念19世纪的废奴主义者和活动家索杰纳·特鲁斯。
来自亚利桑那州的三年级学生索菲·科利斯赢得了命名勇气号和机遇号的比赛，勇气号和机遇号是美国宇航局的两辆漫游车，分别在2004年1月登陆火星，前后相隔三周。这辆车大小的好奇号火星车自2012年8月起就一直在探索这颗红色星球的盖尔环形山，它的名字由堪萨斯州六年级学生克拉拉·马(Clara Ma)命名。
“毅力号”以“好奇号”为模型，而新一代的“好奇号”将采用与“好奇号”相同的下降和着陆系统。而这两项任务之间的联系远不止于此;“好奇号”确定盖尔环形山在很久以前就有能力支持类似地球的生命。大家好，我是毅力号火星车！13岁的Alex给我起了这个名字！
阿联酋-希望号
阿拉伯联合酋长国(UAE)也在以“希望”(Hope)任务的形式执行其首次火星任务。这颗重达3000磅的卫星将于今年2月抵达火星，研究火星的大气和天气。探测器将进入一个独特的赤道轨道，在那里它将以与行星自转相同的方向移动。这将使希望号能够长时间专注于单一目标。
重返月球
月球上的水比我们想象的要多，而且几乎到处都是水。2021年即将到来的一些任务将继续提高我们对地球这颗大型天然卫星的了解。
私人航天月球探测
2021年7月，位于匹兹堡的私人太空公司Astrobotic Technology将为美国国家航空航天局发射NASA“Peregrine 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”将为美国国家航空航天局(NASA)提供用于测试导航和着陆技术的仪器。如果任务按计划进行，著名科幻小说作家阿瑟·c·克拉克的骨灰将被放在月球上。
日本首个月球车“姚木”(Yaoki)将于2021年搭乘联合发射联盟(United Launch Alliance)新火神半人马座(Vulcan Centaur)火箭的新秀任务(rookie mission)升空。姚木将与总部位于匹兹堡的Astrobotic公司的游隼着陆器一起飞向月球，这项任务由美国宇航局的商业月球有效载荷服务(CLPS)项目赞助。
总部位于休斯顿的私人太空公司Intuitive Machines也将在2021年夏天利用SpaceX公司的猎鹰9号火箭向月球发射一个名为Nova-C的机器人商用着陆器。这家总部位于休斯顿的公司表示，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(660英尺)的范围内着陆。”着陆器将向月球表面发送5个NASA商用月球有效载荷(CLPS)，并将向我们的星球发送13.5个地球日的数据。
其他客户的有效载荷将由Nova-C运载，因为着陆器仍有能力执行任务。
SpaceX总裁Gwynne Shotwell在一份声明中表示:“我们与Intuitive Machines的合作是两家私营公司与NASA合作推进太空探索的一个很好的例子。”
(Image credit: NPO Lavochkin)
俄罗斯将于2024年重返月球，将月球25号着陆器发射到月球南极附近的博古斯拉夫斯基陨石坑。该探测器将配备8台科学仪器，用于探索该地区，寻找水冰的迹象。俄罗斯最后一次登月是在1976年，当时是苏联的“月球24号”。
俄罗斯着陆器露娜-25可能是自前苏联以来第一艘到达月球表面的俄罗斯航天器。俄罗斯计划在2021年发射月球任务，搭载9台仪器。露娜-25号将降落在月球南极，研究月球表层和外圈(大气)。NASA和其他太空机构正在考虑在未来进行这一地区的载人登月任务。20世纪50年代至70年代，苏联几次无人登月任务，包括第一艘撞上月球的航天器(1959年的露娜2号)，第一艘软着陆的航天器(1966年的露娜9号)和第一辆机器人月球车(1970年的露娜17号/月球车1号)，以及其他里程碑。
印度的月船3号任务将包括月球车在月球南极软着陆。发射计划在2021年底，但可能推迟到2022年。希望这次任务能比月船2号做得更好，在月船2号上，“维克拉姆”号探测器因通讯故障在月球表面坠毁。
新型火箭
ULA联合发射联盟(United Launch Alliance)的火神(Vulcan)火箭、三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)的H3火箭以及阿丽亚娜空间公司(Arianespace)的阿丽亚娜6号火箭；蓝色起源和SpaceX并不是唯一计划在2021年发射新火箭的公司。一些小型卫星发射公司也希望在未来一年进入轨道，包括萤火虫航空航天公司、相对论火箭公司和维珍轨道公司。中国商业航天公司，星际荣耀，蓝箭航天等。
总部位于德克萨斯州的萤火虫航空航天公司最初希望在2020年发射第一枚阿尔法火箭，这是一种用于小型卫星发射的两级助推器，但现在计划在2021年进行多项任务。除了阿尔法火箭首次从加州范登堡空军基地发射外，萤火虫计划在2021年至少再发射两次任务，根据与适应性发射服务公司的新发射协议。
相对论空间公司是一家位于加州洛杉矶的初创火箭公司，正在建造Terran 1人族1号火箭，这是一枚完全3d打印的助推器，将从佛罗里达州卡纳维拉尔角和范登堡的发射台发射小型卫星。该公司预计将在2021年进行首次飞行，并在其他商业协议中最近获得了NASA的第二次发射合同。
美国国家航空航天局NASA SLS巨型火箭发射首次登月任务
一些非常重要的发射计划将在2021年进行，也许没有一个像美国宇航局太空发射系统(SLS)的首次发射那么重要。
作为美国宇航局阿尔忒弥斯计划的一部分，这枚火箭预计将在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(或59500磅)，到比月球更远的轨道，速度接近24500英里每小时(39400 k/小时)。首次发射计划于2021年11月，届时火箭将把一个无人驾驶的猎户座太空舱送入轨道。
拜登将于2021年1月宣誓就任美国总统，应该更多地了解其政府的NASA政策，以及NASA是否仍有望在2024年向月球表面派遣宇航员。如果NASA雄心勃勃的太空发射系统巨型发射器今年能清除测试障碍，并按时完成建设，该机构的Artemis I任务将在2021年11月发射后绕月飞行。这将是SLS的第一次发射，也是NASA猎户座航天器的第二次发射，该航天器在2014年首次执行无人航天任务。阿耳特弥斯一号是NASA人类登月计划的关键，因为该机构计划在2023年进行一次载人轨道月球任务，然后在2024年进行一次载人登月。然而，美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)警告国会，能否在着陆最后期限前完成，也可能取决于NASA是否能为其载人着陆系统获得更多资金。
SpaceX 星舰飞船首次商用
对于SpaceX公司来说，2021年应该是激动人心的一年，埃隆·马斯克(Elon musk)领导的公司打算将165英尺(50米)高的飞船送入轨道。下一代火箭将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，该公司还将继续交付大量的Starlink卫星。在2020年进行了几次雄心勃勃的测试后，SpaceX可能会在2021年通过Starship星舰飞船将其首个商用有效载荷送入太空。SpaceX负责商业销售的副总裁乔纳森·霍菲勒(Jonathan Hofeller)在2019年6月表示，该公司正在与几家电信公司就发射机会进行谈判。然而，即使SpaceX没有确定这个暂定日期，它也在迅速推进星际飞船的开发，包括在2020年12月进行的一次雄心勃勃的机动测试。
蓝色起源的新格伦火箭亮相
蓝色起源(Blue Origin)的可重复使用一级的新格伦(Glenn)火箭
(Image credit: Blue Origin)
如果一切按计划进行，华盛顿州的蓝色起源公司将在2021年发射其第一枚轨道火箭。这枚火箭以美国宇航局宇航员约翰·格伦的名字命名为新格伦，它可以向地球静止轨道发射多达14吨(13公吨)，向近地轨道发射50吨(45公吨)。NASA和Blue Origin最近宣布，该火箭将加入NASA的商业运载火箭舰队；NASA已经使用了Blue Origin的亚轨道火箭New Shepard(以NASA宇航员Al Shepard的名字命名)。
Starliner机组人员试飞
波音公司的CST-100星轮飞船将于明年1月进行无人发射，Starliner的第二次无人驾驶测试任务。波音公司在2019年发射商业载人星际飞船轨道测试飞行-1 (OFT-1)进入太空时遇到了一些问题——它没有按计划抵达国际空间站，NASA和该公司都调查并实施了一些经验教训; 波音公司希望在2021年3月29日进行第二次尝试，此前该公司解决了第一次阻止Starliner抵达目的地的软件问题。如果波音公司成功了，Starliner将成为继SpaceX公司的“载人龙”之后第二艘获得认证的将宇航员送入轨道的商业载人飞船。假设Starliner通过了无人飞行测试，波音公司计划不早于2021年6月将三名宇航员送入国际空间站。美国宇航局宇航员迈克·芬克、妮可·曼和巴里·“布奇”·威尔莫将进行波音公司的首次载人试飞。波音宇航员克里斯·弗格森(Chris Ferguson)最初被指派指挥这项任务，但由于个人原因，他于2020年10月退出了这架经常延误的飞船。
深空探测
Adventures in deep space
詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年10月31日发射
(Image credit: NASA/Chris Gunn)
在多次推迟和期待之后，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(祈祷好运吧)。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。它已经从2007年的原定发射日期推迟了很多年。2020年7月，Covid-19迫使JWST将时间从3月推迟到10月，再推迟7个月到2021年。然而，NASA表示，虽然望远镜可能会使这一日期成为可能。
NASA一项名为Lucy的新任务将在近10年内研究8块太空岩石
NASA's Lucy mission launch to eight asteroids
2021年其他值得注意的发射包括美国宇航局的“露西”(Lucy)宇宙飞船，它将在10月或11月的某个时候飞往木星的特洛伊小行星，以及美国宇航局的“双小行星重定向测试”，计划在7月下旬发射。DART航天器将访问双小行星Didymos，然后故意撞击该物体，以测试我们改变一个潜在危险的小行星方向的能力。这艘宇宙飞船将是美国国家航空航天局(NASA)首次访问木星的特洛伊小行星，这些小行星以两个星团的形式围绕太阳运行；詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年10月31日发射一组在木星后面，另一组在木星前面。露西还将在前往这颗巨大的气态巨行星的途中经过一颗主带小行星。
正在进行的深空探险
Ongoing adventures in deep space
还记得美国国家航空航天局(NASA)的朱诺号宇宙飞船吗?朱诺号探测器拍摄了那些令人难以置信的木星照片。它是如何探测到这颗气态巨星上的浅闪电和糊状冰雹的?
不幸的是，这几乎是朱诺号的末日，因为美国宇航局计划在7月16日让朱诺号脱离轨道，在木星的大气层中解体(他们这样做是为了防止对木星系统的污染)。积极的一面是，这次任务比NASA最初计划的持续时间长了41个月，就是这样。
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)是唯一一个成功收集小行星表面样本的国家(隼鸟2号本月早些时候从龙宫小行星带回了样本)，但目前在Bennu的美国宇航局的OSIRIS-Rex航天器可能有一个装满从该小行星表面收集的碎片的储藏室。奥西里斯-雷克斯将于3月离开本努，但要到2023年9月才能抵达地球。
美国宇航局的帕克太阳探测器将在2021年执行三次近日点(最接近太阳的轨道)，它越来越接近它的最终毁灭，这可能发生在2025年。探测器还将在10月快速掠过金星，到达距离金星2352英里(3786公里)的地方。这次对金星的飞越将使探测器沿着一条路径飞行，这将使它成为距离太阳最近的人造物体(这一记录已经被它保持了)。欧洲航天局的太阳轨道飞行器也在研究太阳，它将在11月正式进入任务的主要阶段，但探测器已经在做一些令人兴奋的工作。
欧洲航天局的Bepi Colombo计划在2025年底进入水星轨道，但它将在2021年8月10日接近金星。在这第二次重力帮助下，贝皮·科伦坡将到达距金星343英里(552公里)的范围内。
近地轨道
Astroscale太空垃圾清除试验
(Image credit: Astroscale)
Astroscale-Demonation(ELSA-d)寿命终结服务任务将于2021年3月搭载俄罗斯联盟号火箭从哈萨克斯坦发射，以应对日益严重的太空垃圾在轨问题。双航天器任务包括一架385磅的航天器。将在轨道上使用交会技术和磁捕获机制的“客户”。随着越来越多的公司将微型航天器送入近地轨道，预计未来几年轨道碎片将会增加。
空间站
中国将在2021年发射天河空间站模块，它将作为整个空间站的基础元素，预计将在2025年完成。中国空间站核心舱今年春天将发射，我国载人航天工程的空间站建造任务已全面开启，执行空间站建造阶段四次飞行任务的航天员乘组已选定！中国载人航天工程总设计师周建平介绍，预计2021年春天，中国空间站核心舱发射。未来两年计划通过11次密集飞行任务，建成中国独立建造、自主运营的天宫空间站。
国际空间站上的活动将照常进行，探险队64名宇航员预计将完成大部分工作，充分利用他们崭新的毕肖普气闸纳米岩石，并进行一系列很酷的科学实验。
私人宇航员飞往国际空间站。SpaceX计划于2021年与总部位于休斯顿的Axiom Space公司一起将宇航员送入太空，前往国际空间站执行任务。这次旅行可能会有八天的空间站和两天的旅行时间。虽然游客以前也参观过空间站，但Axiom指出，这将是“有史以来第一次完全私人的”空间站之旅。美国国家航空航天局(NASA)希望在未来开放空间站，以获得更多商业机会，尽管国会在2021财年没有为这些计划提供足够多的资金。
天文天象
在接下来的一年里，业余天文学家有一些值得期待的事件，包括5月26日的月全食，它将在美国所有50个州(包括阿拉斯加大部分地区)、加拿大大部分地区、东南亚、澳大利亚、大洋洲和南美洲部分地区可见。2021年12月4日将会出现日全食，但仅限于南极洲，在南非也能看到日偏食。
智利的维拉·c·鲁宾天文台要到2022年10月才能实现全功率，但它的宽视野反射望远镜将在2021年看到第一束光。除非伊隆·马斯克的星链挡住了我们的视线，否则天文学家们每晚将使用该设备捕捉1000张图像，观测附近的恒星和遥远的星系。
具有潜在危险的小行星阿波菲斯将于今年3月接近地球，届时它将距离地球1050万英里(1690万公里)以内。这将是我们用雷达成像观察这颗小行星的最后一次机会，它将在2029年非常接近地球，届时它将接近地球19000英里(31000公里)以内，这是地球到月球距离的十分之一。阿波菲斯在2068年撞击地球的几率极低，但不为零。
https://gizmodo.com/the-space-news-we-ll-be-watching-in-2021-1845842911
https://www.space.com/space-missions-to-watch-in-2021
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