2020年全球重要的空间科学发射任务约10次，深空探测任务是重头戏，主要集中在行星科学，包括4次火星探测和1次月球探测。

已于1月刊发的《2019年深空探测热点回眸》，范全林等总结了2019年的深空探测成果，并对2020年的深空探测任务进行了展望。

 

 

深空首发·太阳探测

在太阳深空探测方面，ESA（欧洲空间局）和NASA（美国国家航空航天局）联合研制的太阳轨道探测器（Solar Orbiter，简称SolO）已于北京时间2月10日发射升空。它将通过抵近太阳观测，实现人类首次太阳极区成像的科学探索之旅。

SolO任务概念首次公开是1998年，任务攻关经历了近20年的时间。最初预计2017年发射，经过多次延期，今年2月终于发射深空。

中国科学院国家空间科学中心教授级高级工程师范全林介绍说，SolO探测器比上世纪90年代的太阳极区探测任务尤利西斯（Ulysses）任务更抵近太阳，有望精细揭示超音速太阳风起源及加速、太阳爆发机制等重要前沿科学问题，为恒星太阳物理、空间天气研究和预报提供重要科学认知。

 

太阳轨道探测器的就位/遥感探测有效载荷（ESA）

 

 

 

年中大戏·火星探测

火星探测窗口间隔长达26个月，在2020年终于又迎来了新一个火星探测的爆发期。

7月下旬至8月上旬，中国首次火星探测任务（HX-1）、NASA的火星2020任务（Mars 2020）、ESA和Roscosmos合作的火星生物学任务2020（ExoMars 2020），以及阿联酋的希望号（Mars Hope），将集中在一个月的时间内先后发射升空。

中国的HX-1 任务将通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测，主要科学目标包括：火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构。

范全林表示，HX-1 成功后将使中国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。

 

HX-1（图片来源：新华网）

 

“大家都有宏大详细的工程和科学目标。但是简要来讲，我们国家是首次火星探测，工程任务有挑战，科学目标综合性强；美国是火星探测战略的阶段性任务之一，评估火星宜居性，为载人登火铺路；欧洲任务还是关注生命过往和现在存在的迹象。”范全林说。

 

Mars 2020任务火星车有效载荷配置（NASA/JPL-Caltech）

 

 

 

压轴好戏·月球探测

嫦娥五号预计2020年底发射，这是中国探月工程“绕、落、回”三步走目标的最后一次任务。

嫦娥五号将在月球正面月海风暴洋北缘的吕姆克山附近软着陆，开展着陆区的形貌探测和地质背景勘察，完成中国首次地外天体无人自动采样，并返回2kg样品。

范全林表示，对嫦娥五号带回的月球样品进行系统、长期的实验室研究，可以得出月球内部冷却历史及其岩浆演化晚期过程的更精确描述，将深化对月球成因和演化历史的认识。

此外任务还将突破月表自动采样、样品的封装与保存、月面动力上升、月球轨道交会对接等关键技术。

截至2019年12月底，美国、俄罗斯（含苏联）、欧洲空间局、日本及中国等世界主要航天国家和机构共实施了256个深空探测任务。

深空探测依托航天工程和空间技术的发展，实现了人类憧憬数千年走出地球、探索深空“第五疆域”的梦想。

论文还谈到，历经半个多世纪，深空探测的科学内涵在空间、时间和生命3个维度不断深化。

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从空间上来说，深空探测意味着更远、更深，既包括抵达月球、探测火星、飞向外太阳系乃至恒星际空间；

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从时间上来说，深空探测意味着看向时间的深处，通过采样、光谱等手段研究行星等天体的起源和演化、预测其未来；

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就生命而言，深空探测则看向人类的深处，研究生命起源和寻找地外生命乃至地外文明。

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范全林表示，2020年深空探测任务还有空间太阳物理学和空间天文学任务各1 次。如果计划顺利，中国空间站核心舱及美国国家航空航天局阿尔忒弥斯计划1号试验飞船等任务也将为空间科学研究和实验提供平台。

全文详见《2019年深空探测热点回眸》，论文已于1月13日发表在《科技导报》2020年第1期。

 

作者信息

本文作者：范全林，时蓬，李自杰，白青江，王琴

作者简介：范全林，中国科学院国家空间科学中心空间科学与深空探测规划论证中心教授级高级工程师，研究方向为空间科学发展战略和政策、空间天气学。