独家：NASA 2015年成就回顾（Ⅰ）

<p>　　（中国太空网讯）美国航空航天局（NASA）网站于2015年12月22日发布《2015年NASA再创新高度》，对2015年NASA在各个领域取得的进展和成绩进行了回顾。</p><p>　　2015年，NASA探索了太阳系及以远的区域，以及我们的地球家园的复杂演变过程，推进了火星之旅所需的技术及新的航空系统。NASA在“国际空间站”（ISS）也取得了里程碑成就。NASA局长查尔斯·博尔登（Charles Bolden）说：“2015年是美妙的一年，我们离火星更近了一步。我们为商业合作伙伴取得的进步喝彩，他们很快就能够将美国航天员送往‘国际空间站’，我们也为那些能将我们送往深空、改善航空系统、探索宇宙和地球的新技术和新任务取得的进步而喝彩。”</p><p>　　<strong>一、太阳系及以远的探索</strong></p><p>　　NASA一直致力于太阳系及以远的探索活动，旨在揭示宇宙的奥秘。经过长达10年的旅途，“新视野”（New Horizons）探测器于2015年7月历史性地飞越冥王星，成为有史以来造访冥王星的第一个探测器。“新视野”探测器首次拍摄了冥王星及其卫星的前所未有的图像，收集了大量信息，利用NASA的空间网在未来还将不断地向地球传回数据和图像。</p><p>　　“黎明”（DAWN）小行星探测器也于2015年3月创造了历史，首次探测了另一颗矮行星——谷神星（Ceres），成为首个围绕谷神星进行探测的航天器。2015年10月，“卡西尼”（Cassini）探测器以前所未有的近距离飞越土卫二恩克拉多斯（Enceladus），收集了从土卫二的海洋喷射出的冰羽流这一有价值的科学数据。</p><p>　　在搜寻“第二地球”的工作中，“开普勒”（Kepler）探测器在一颗类太阳恒星周围的“宜居带”（Habitable Zone）内，发现了首颗与地球大小类似的行星，该行星距离地球1400光年。</p><p>　　NASA工程师为木卫二（Europa）任务筛选了9种科学仪器，该任务旨在探索木星神秘的冰质卫星——木卫二，其上可能拥有适宜生命存在的环境。</p><p>　　2015年11月，“詹姆斯-韦伯空间望远镜”（JWST）安装了18个镜面中的首个镜面，开始了关键制造过程，该望远镜将于2018年之前发射。</p><p>　　2015年4月，“哈勃空间望远镜”（HST）迎来了科学探测活动的第25周年，“哈勃”是一架伟大的空间望远镜，极大地改变了人们对于宇宙的认知。自2009年航天员对“哈勃”进行最后一次修复后，其健康状况比之前任何时候都好，预期其科学探测工作将持续到下个10年。</p><p>　　“太阳日光层观测台”（SOHO）也迎来了发射20周年的日子，作为运行时间最长的太阳天文台，该天文台在2015年还发现了第3000颗彗星，有助于研究太阳系的形成过程。</p><p>　　2015年3月，NASA发射了4颗“磁层多尺度卫星”（MMS），这些卫星将在地球轨道运行，研究磁重联现象，这是太阳磁场和地球磁场之间的一种相互作用现象，会干扰现代技术系统如通信网络、GPS导航系统和电网等的正常工作。</p><p>　　<strong>二、火星之旅</strong></p><p>　　2015年，NASA在轨的火星探测器获得具有重大价值的科学发现，使得NASA的火星之旅取得进展。2015年9月，NASA宣布其“火星勘察轨道器”（MRO）发现至今火星表面仍具有断续性液态水的强有力证据。</p><p>　　NASA的“火星大气与挥发物演变”（MAVEN）探测器确认了火星大气的挥发是影响火星气候变化的关键因素之一，远古的火星环境是温暖而潮湿的，可以支持生命的存在，而现在的火星则是寒冷而干旱的不毛之地。“火星大气与挥发物演变”探测器的发现还显示了火星附近的太空天气是如何影响其支持生命的可能性。</p><p>　　机遇号和好奇号火星车2015年继续在火星表面执行探测任务，好奇号收集到了火星表面有氮元素的证据，进一步证明了远古火星可能曾经支持生命存在。</p><p>　　NASA 2015年继续研发21世纪30年代载人火星探测所需的核心能力，其中“猎户座”（Orion）载人飞船、“空间发射系统”（SLS）、“小行星重定向任务”（ARM）取得了重大进展，此外还对位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心的航天发射场进行了维护工作。2015年10月，NASA与科学团体举行了首次头脑风暴研讨会，为航天员执行科学探测确定最佳火星着陆点。</p><p>　　NASA向“猎户座”和“空间发射系统”首次联合飞行测试的目标迈进，该任务被命名为探索任务－1（EM－1）。在2015年10月发布的《NASA火星之旅：引领未来的空间探索》（NASA’s Journey to Mars: Pioneering Next Steps in Space Exploration）报告中，NASA制定了将第一批人类送上火星的详细计划纲要。</p><p>　　在2014年“猎户座”首次飞行测试成功的基础上，NASA研究人员严格实施了“猎户座”的技术和程序评审，制定了NASA的技术、成本和进度规划。</p><p>　　2015年3月，“猎户座”的“发射逃逸系统”（LAS）接受测试，证明其能够发射异常时在严酷的温度、压力、噪声和震动等情况下保证乘员安全。6月，航天器的隔热罩送达位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心（Langley Research Center），并将于2016年进行水体密封测试。</p><p>　　米丘德装配站（Michoud）的技术人员已经开始“猎户座”乘员舱主结构的焊接工作，将航天器的中部和乘员舱的底部连接起来，预计将在2016年初完成焊接工作。NASA继续改进“猎户座”的整体设计并期望减轻其质量，位于阿拉巴马州亨茨维尔（Huntsville）的马歇尔航天飞行中心（Marshall Space Flight Center）的工程师们分析了在2014年的飞行测试中使用过的“猎户座”热屏蔽的核心样本，更好地理解了其性能，并对热防护模型进行了改进。</p><p>　　2015年11月，NASA收到由欧洲航天局（ESA）提供的“猎户座欧洲服务舱”（Orion European Service Module）的全尺寸测试版本，将于2016年初在位于俄亥俄州桑达斯基（Sandusky, Ohio）的普拉姆·布鲁克工作站（Plum Brook Station）对该服务舱进行测试。</p><p>　　全球性能最强的“空间发射系统”也继续取得进展。用于“空间发射系统”和“猎户座”飞船的助推器和发动机在2015年通过了重要的测试。2015年3月，经过升级的火箭助推器通过了一项主要的地面测试，成功点火2min，这是“空间发射系统”从发射台起飞所需的点火时间。2016年，NASA工程师们将进行第二次也是最后一次助推器点火测试。2015年8月，NASA在位于密西西比州圣路易斯附近的斯坦尼斯航天中心（Stennis Space Center）的A－1测试台（A－1 test stand）完成了升级后的RS－25发动机的首批测试。2016年将继续进行飞行发动机的测试准备工作，这些发动机将用于将“空间发射系统”送往深空。</p><p>　　NASA的载人火箭完成了“关键设计评审”所需的所有步骤，这几乎是40年来的首次。硬件正在制造过程中，火箭推进系统的结构测试条款已经完成，其他大量的飞行和鉴定硬件也已完成并准备进行焊接。</p><p>　　NASA还着手进行支持“空间发射系统”和“猎户座”的基础设施项目。2015年5月，马歇尔航天飞行中心开始建造高达215英尺（1英尺=0.0254米）的结构测试台。8月，NASA完成了“珀加索斯”（Pegasus）驳船的改装工作，该驳船曾经被用于运送航天飞机的硬件。针对运输“空间发射系统”核心级的新任务，NASA为驳船换装了一个165英尺长的舱段，使其总长度从260英尺增加到了310英尺。</p><p>　　此外，NASA继续进行肯尼迪航天中心的改建工作，打造针对政府和商业客户的多用户航天场。继续对将发射下一代火箭和航天器的地面结构进行改进。数个新的工作平台将用于“空间发射系统”和“猎户座”的连接、测试和处理工作，在航天中心的“飞船装配楼”（Vehicle Assembly Building）中正在安装大型的钢化平台。</p><p>　　在肯尼迪航天中心开始了对“脐带系统”（Umbilical System）的测试工作，该系统用于提供移动发射台塔、运载火箭和“猎户座”飞船之间的电源和地面通信。NASA对该系统的升级和设计工作进行了评审，以确保其准备就绪，能够支持“空间发射系统”和“猎户座”首次发射的所有系统和处理需求。</p><p>　　2015年春季，NASA的“小行星重定向任务”取得了关键任务的里程碑，即成功完成了任务方案评审。专家和公众广泛参与论坛和研讨会，集中了关于如何很好地满足总统挑战、对一颗小行星实施重定向操作的思路。NASA改善了其机器人抓捕方法，可达到将一颗小行星上的巨石重定向并将其拖到月球附近的停泊轨道的目标，航天员可以对该小行星进行实验和采样。</p><p>　　将小行星拖到月球附近也将为有意进行小行星采矿的公司开启商业机遇。2015年10月，NASA向美国工业界征集有关NASA如何为无人采矿任务研制先进太阳电推进航天器的创新想法。NASA还采取措施，激励商业航天部门深空探测能力的发展，选择了12个项目，NASA将参与合作，推动必需的探测能力的研发。</p><p>　　为更好地为火星之旅做准备，来自NASA 2013年航天员培训班的8位候选人于2015年7月获得了“航天员别针”，标志着培训的完成。12月，NASA开始了下一组候选航天员的筛选工作。</p><p>　　2015年10月，好莱坞电影“火星救援”在全球首映，NASA与二十世纪福克斯电影公司合作拍摄了这部火星之旅的电影，并提供了生产设计指导和技术咨询。已经有10余位NASA工程师致力于研制电影中的科技，现实生活中的航天员在将来登陆火星后将用到这些科技。</p><p>　　<strong>三、“国际空间站”</strong></p><p>　　“国际空间站”是NASA火星之旅的关键一步。2015年是人类在“国际空间站”持续工作的第15年。从2000年11月开始，来自17个国家的220余人造访了“国际空间站”，来自80多个国家的研究人员在“国际空间站”上进行了1700余次研究实验。</p><p>　　2015年3月，NASA航天员斯考特·凯利（Scott Kelly）开始了为期1年的太空生活和工作。10月，斯考特打破了NASA航天员在太空驻留最长时间和最多累积天数的纪录。他在驻留“国际空间站”的同时，其双胞胎兄弟、前NASA航天员马克·凯利（Mark Kelly）在地球上工作，他们俩都参加了“双胞胎研究”（Twins Study）。斯考特将于2016年返回地球并接受飞行后测试，研究人员将获取有关航天员进行长期飞行任务后生理、心理和生物医学方面变化情况的重要数据。</p><p>　　2015年总共有16人在“国际空间站”上生活和工作，其中一些人品尝了太空种植的第一批蔬菜。乘员们还在“国际空间站”上进行了数百次有关地球的其他科学实验。</p><p>　　乘员们进行了6次太空行走，对“国际空间站”进行维护工作，继续重新配置“国际空间站”的系统和舱段，以适应新的对接适配器，该适配器将用于美国未来的商业飞船。</p><p>　　截至2015年12月22日，已经进行了6次货物运输，12月23日将进行第7次运输任务，4艘不同的货运飞船2015年向“国际空间站”运送了30t供给品和科学仪器。NASA的商业合作伙伴实施了3次货运任务：美国太空探索技术公司（SpaceX）成功实施了2次“龙”（Dragon）飞船任务，轨道-ATK公司的“天鹅座”（Cygnus）飞船也于2015年12月向“国际空间站”补给了货物。NASA计划于2016年初签订第二份商业补给服务合同，确保“国际空间站”的货运任务持续到至少2024年。</p><p>　　“毕格罗可扩张活动舱”（BEAM）在2015年运抵肯尼迪航天中心。2016年，SpaceX公司的“龙”飞船恢复飞行任务后，将在第8次补给任务中将该活动舱送往“国际空间站”。该活动舱将安装在“国际空间站”上，接受为期2年的测试和技术验证，有助于推进NASA实施长期载人飞行任务的目标。</p><p>　　除了向“国际空间站”运输货物之外，NASA的商业乘员服务提供商继续致力于关键开发和验证的空间系统里程碑事件，使美国于2017年重获向“国际空间站”运送航天员的能力。NASA的“商业乘员计划”向波音公司订购了其乘员空间运输－100（CST－100）“星际客船”（Starliner）的首批两次“乘员轮换任务”（Crew Rotation Mission），以及SpaceX公司的“龙”飞船首次载人任务（Crew Dragon）。NASA还任命4位有经验的航天员和测试飞行员为商业载人航天任务进行培训和准备，与商业公司紧密合作，协助研发其系统。</p><p>　　2015年5月，SpaceX公司成功验证了乘员如何从发射台上和在上升进入太空的过程中快速、安全地从运载火箭中逃逸。位于肯尼迪航天中心的用于“星际客船”的“商业乘员和货运处理设施”（C3PF）的低舱段已经完成制造，高舱段也接近完工。波音公司和联合发射联盟公司（ULA）近期完成了位于卡纳维拉尔角空军基地第41号发射台的“乘员通道塔”（Crew Access Tower）的制造工作，将为“星际客船”提供发射前的通道。（未完待续）</p><br />