2021年,NASA着陆火星,在这颗红色星球上达到新高;在绕月飞行测试的准备上取得了进展;在近地轨道上度过了非常忙碌的一年,探索其他深空目的地,应对地球上的气候变化,测试下一代飞机的技术,以及很多其他的事……让我们一起回顾一下NASA的2021年。
太阳系级更远的宇宙空间
2021年NASA取得了很多进展,包括旨在探索太阳系和其他地方的现有及未来的任务。
毅力号(Perseverance)火星车于2月登陆火星,随后收集了首份岩芯样本,将通过未来的任务取回并送返地球。

2021年4月19日,机智号首次飞行时拍摄到自己的影子。
Credits: NASA/JPL-Caltech
机智号(Ingenuity)直升机是该任务的一项技术演示,成为了首架在另一颗星球上进行动力控制飞行的飞机。
韦布离别时的最后一张照片,以后我们就只能在望远镜中看到它的身影。
Credit:NASA TV
詹姆斯·韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope)的测试全面完成,被送到法属圭亚那等候发射(已于北京时间12月25日成功发射)。
NASA向太空发射了一系列科学任务,包括:
· NASA首个研究X射线偏振的任务
·首个访问木星特洛伊带小行星(Trojan asteroids)的航天器
· NASA首个行星防御测试任务
钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)可能首次探测到一颗行星飞越银河系外的一颗恒星的迹象。
帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)在近距离飞越金星期间提供了惊艳的金星之景,它也是史上首个“触碰”太阳的航天器,将飞越太阳高层大气并对其进行采样。
新的领导团队
一些熟悉的新面孔担任了NASA的领导职务。
2021年12月8日,NASA局长比尔·纳尔逊和副局长帕姆·梅尔罗伊参观位于新奥尔良的米丘德装配厂。
Credits: NASA/Michael DeMocker
拜登-哈里斯政府任命前参议员和航天飞机有效载荷专家比尔·纳尔逊(Bill Nelson),以及前宇航员和航天飞机指挥官帕姆·梅尔罗伊(Pam Melroy)分别作为NASA新的局长和副局长。
地球
NASA在2021年的一些工作反映了拜登-哈里斯政府为应对气候变化及其对地球影响做出的承诺——这是NASA独一无二的优势。
NASA宣发了全新的地球系统观测站(Earth System Observatory),旨在帮助指导与气候变化、减灾、扑救森林火灾和改进实时农业流程相关的工作。
2021年9月27日,陆地卫星9号发射画面。
Credits: NASA/Bill Ingalls
NASA与美国地质调查局(U.S. Geological Survey)合作发射了陆地卫星9号(Landsat 9),旨在延续陆地卫星计划(Landsat program)50年来监测地球不断变化景观的记录。几周后,副总统卡玛拉·哈里斯(Kamala Harris)访问了NASA,NASA届时公布了该卫星的第一批图像。
NASA开展并参与了一系列气候变化相关的研究,包括高潮位洪水(high-tide floods)、地球能量失衡(Earth's energy imbalance)和能量收支(Earth's energy budget)。
作为全球应对气候变化的一部分,NASA参加了联合国气候变化大会(COP26)。
NASA使用空间站上的专用仪器捕获数据,帮助扑救美国西部的森林火灾。
NASA还与研究人员合作开发了COVID-19大流行传播和影响的相关仪表板,包括对全球空气污染的变化进行追踪。
NASA还推出了一个名为OpenET的在线平台,以帮助美国西部17个州的农民和水资源管理者加快水资源管理的改进和创新。
载人航天
2021年是10年来国际空间站(International Space Station)载人航天飞行最繁忙的一年,这也标志着人类开启了连续在太空生活和工作的第21个年头:
· SpaceX Crew-1任务的溅落标志着前往空间站的首次商业载人航天飞行圆满成功,这也是自1968年阿波罗8号(Apollo 8)以来美国载人航天器的第一次夜间溅落;
· SpaceX Crew-2任务紧随其后,这是首次搭载两个国际合作伙伴的商业载人航天任务,在太空中度过了创纪录的199天;
· 11月,NASA的SpaceX Crew-3任务抵达空间站,执行为期6个月的科学研究任务;
·宇航员们在空间站外完成了13次太空行走,这是自2010年以来次数最多的一年。
2021年12月6日,NASA宣布了2021年宇航员候选人。
Credits: NASA/James Blair
人类航天飞行还在持续,NASA在12月初引入了10名新的宇航员候选人,还接受了下一届飞行指导员的申请,并宣布了前两次私人宇航员前往国际空间站的计划。
NASA的商业合作伙伴前往空间站的货运任务运送了超过15,000千克的科学、工具和关键物资,并将数千千克的研究和设备送回了地球;NASA与三家公司签署了协议,来开发商业目的地的早期概念,努力在近地轨道上实现一个强大的、美国主导的商业经济。
月球至火星
NASA在2021年取得了重大进展,为明年的阿尔忒弥斯1号(Artemis I)综合绕月飞行试验做准备:
·肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)的工程师完成了猎户座(Orion)飞船组件和系统的安装与测试,确保它为阿尔忒弥斯1号任务做好了准备;
·斯坦尼斯航天中心(Stennis Space Center)的团队完成了太空发射系统(SLS)火箭的核心级的8部分“绿色试跑”(Green Run)测试。
2021年10月21日,NASA完成了太空发射系统和猎户座飞船的装配。
Credits: NASA
2021年还有很多工作是为了未来的阿尔忒弥斯载人登月任务:NASA将阿尔忒弥斯2号(Artemis II)飞行硬件的一个关键部件运到了佛罗里达州,完成了另一个主要硬件的焊接,并用测试版猎户座进行了一系列水冲击测试。
NASA与SpaceX合作,继续开发第一个商业载人月球着陆器。通过阿尔忒弥斯,NASA计划送第一位女性和第一位有色人种登上月球。和商业伙伴一起,NASA完成了“门户”(Gateway)动力和推进元件(Power and Propulsion Element)的第一次推进系统地面测试。此外,日本成为了第三个支持月球前哨站开发的国家。
NASA的挥发物调查极地探索车(VIPER)选定了登月着陆地点——位于月球南极诺毕尔环形山(Nobile Crater)西部边缘外的一个区域。VIPER将作为阿尔忒弥斯计划的一部分,于2023年通过NASA的商业月球有效载荷服务计划(CLPS)前往月球。
太空技术
NASA在2021年推动了太空技术的发展,以新概念帮助推进太空探索,造福地球上的生命。
Credit:NASA
NASA发射了激光通信中继演示(Laser Communications Relay Demonstration),强调太空通信的下一个时代。
NASA与美国能源部合作发展航天器核推进技术和裂变表面动力(fission surface power)概念,以加速未来的太空探索。
一套机载尖端技术帮毅力号火星车安全降落火星,提供第一份火星天气报告,并首次在这颗红色星球上生产了氧气。
NASA的深空原子钟(Deep Space Atomic Clock)成功完成了为期两年的任务,让太空中的计时更为精准。
飞行
今年,NASA继续着航空研究工作,验证独特的机身设计技术,以便在下一代飞机上实现更安静、更安全、更高效的飞行。
Credits: Lockheed Martin
· X-59静音超音速技术(X-59 Quiet Supersonic Technology)飞机的组装过程有了几个里程碑式的进展,实验飞机已拆除外部的结构支架。
· NASA使用全尺寸X概念机进行了风洞测试——这是与工业界、学术界和其他机构建立国家合作伙伴关系的核心,旨在到2050年实现航空净零排放。
·在对减少航班延误、简化机场运营和控制排放进行了6年的成功研究后,NASA完成了空域技术示范-2项目(Airspace Technology Demonstration 2)。
· NASA用全电动垂直起降飞机进行了飞行测试,收集对“高级空中机动全国挑战赛”(Advanced Air Mobility National Campaign)至关重要的数据。
· NASA主办的一场野火管理研讨会展示了应急响应人员如何利用NASA技术实现更安全、更有效的火灾扑救。
多元、平等、包容、易得
NASA于2021年启动了“公平使命”(Mission Equity)项目,助力美国联邦政府支持历史上服务不完备和代表性不足的社区的努力。
NASA在华盛顿的总部大楼以玛丽·W·杰克逊(Mary W. Jackson)的名字命名,她是NASA第一位非裔美籍女性工程师。她是一群英雄女性中的一员,为第一批美国人进入太空做出了至关重要的贡献。
失聪、失明、听力和视力受损的学生在一次飞行活动期间连线了空间站上的宇航员,近距离“接触”太空。
科学、技术、工程和数学领域(STEM)的参与
2021年,学生们有很多机会参与NASA的STEM相关活动。
· NASA与Future Engineers合作创办了“阿尔忒弥斯月球舱征文比赛”(Artemis Moon Pod Essay Contest),来自美国各州的近14,000名学生参加了比赛。
· NASA的“火星任务学生挑战赛”(Mission to Mars Student Challenge)展示了如何使用科学、数学和创造力来设计、建造、发射和着陆一次火星任务。
· NASA出版了“First Woman”,这是NASA的第一本数字互动漫画,以英语和西班牙语双语形式呈现。
·由学生组建的团队在亚轨道火箭和高空气球上设计并发射了气候、遥感和太空探索实验。
· NASA还资助了多个少数族裔服务机构(Minority Serving Institution),研究我们的地球、开发空间技术,并进一步增大少数族裔在科学、技术、工程和数学领域的参与。
造福人类
总而言之,NASA之所以要做这些事情——从推进太空探索,到突破性的科学和技术发现,到监测地球的健康,再到开发创新的交通方式,这一切都是为了让你受益!
以上只是NASA在2021年完成的其中一些亮点,更多详细信息请访问nasa.gov/2021。
参考
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-2021-included-mars-landing-first-flight-artemis-more