中国勾勒太空发展蓝图：打造天基引力波探测器

不久前，中国发布《2021中国的航天》白皮书，擘画了未来五年中国的太空发展蓝图。英国《自然》杂志对这一事件予以关注，刊发了题为《小行星、哈勃竞争者以及月球基地：中国勾勒太空发展蓝图》的文章。

文章指出，中国已经在太空探索方面取得丰硕成果，其对太空探索的雄心壮志也愈加勃发，未来五年，中国希望朝小行星发射无人探测器，建造一座可与哈勃太空望远镜媲美的太空望远镜，并打造天基引力波探测器。中国科学院高能物理研究所研究员张双南对《自然》杂志表示：“中国对宇宙探索的投资持续增加。”

造访小行星

中国计划发射小行星探测器，对近地小行星进行采样，并研究具有类似小行星轨道的冰冻彗星。这项任务将以中国明朝一位探险家郑和的名字命名。“郑和”探测器将是中国首颗小行星探测器，最快可能在2024年发射。

“郑和”将在太空旅行十年。2024年，“郑和”将登陆绕地球运行的近地小行星2016 HO3并采样。科学家们希望通过对它的研究，能够深入了解太阳系早期的“模样”。2026年，“郑和”将返回地球轨道，并把在小行星上采集到的“战利品”送回地面。然后，“郑和”将利用火星引力飞往彗星311P/PANSTARRS，拟于2032年抵达并对该彗星进行探测。

建立月球基地

中国去年12月批准了三次登月任务，所有任务都集中在月球南极，中国考虑在那里建立月球基地。

拟定于2024年发射的“嫦娥七号”探测器将对月球南极进行详细勘测，包括绘制该地区阴影陨石坑中冰的分布图。“嫦娥六号”将紧随其后，旨在带回月球极地的土壤样本。科学家们可以利用这些样本内的冰研究月球的历史。

“嫦娥八号”预计2030年发射，它将测试载人国际月球科研站的“核心技术”。国际月球科研站是2025年以后中国月球任务的重点项目。中国国家航天局副局长吴燕华在《2021中国的航天》白皮书新闻发布会上说，俄罗斯和中国将“尽快在今年”签署一项关于共同建设国际月球科研站的政府间协议。他同时也强调，该项目对所有国家开放。

吴燕华补充说，在月球探测、中国正在建设的天宫空间站以及行星探索等领域，中国希望扩大和深化国际合作。

前往火星及更远的地方

中国的“天问一号”轨道飞行器实现了从地月系到行星际探测的跨越!去年5月，“天问一号”火星探测器所携带的“祝融”号火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部。白皮书称，中国未来将完成火星采样返回任务，这项任务可能在2028年发射。

白皮书还列出了中国最终进一步探索太阳系的计划。未来五年，中国将完成木星系探测等关键技术攻关。媒体报道称，这项任务最早可能在2029年发射。张双南表示：“深空当然是中国认为能获得很多科学突破的另一个领域。” 此外，中国还将目光投向探索太阳系的边界，将论证太阳系边际探测等实施方案。

打造“巡天”空间望远镜

中国还计划发射一个名为“巡天”的太空望远镜，该望远镜将能以与NASA哈勃太空望远镜相同的波长——紫外线、可见光和红外成像。

中国科学院国家天文台研究员詹虎参与了“巡天”望远镜的研制工作。他表示，尽管“巡天”望远镜的“块头”可能会比哈勃小，但其视角将是哈勃的300多倍，可以探测更广阔的天区，这将使它能够探测到比哈勃探测到的大得多的宇宙天体。

按照计划，“巡天”望远镜工作前十年的大部分时间将致力于通过对天空的广泛观察来了解宇宙的历史和演化。此外，该望远镜将定期与中国的天宫空间站对接，以加油并进行维护。詹虎说，“巡天”望远镜拟于2023年底前交付，并计划于2024年发射。

探测太空中的引力波

中国希望于21世纪30年代初发射“太极”天基引力波探测器。如果发射成功，它将是首个天基引力波探测器。与高新激光干涉仪引力波天文台等地面探测器相比，天基探测器将观测到频率更低的波，使其能够探测质量更大的黑洞，包括早期宇宙中的黑洞等。

据悉，“太极”将包括3颗卫星，构成一个边长300万公里的等边三角形引力波探测星座。第一颗“太极一号”试验卫星已经于2019年成功发射，研究人员希望在2024年至2025年执行双卫星任务，以测试必要的精密技术。中国科学院大学物理学家吴岳良说，这将“为最终任务扫除所有技术障碍”。

欧洲航天局一直在计划建立自己的天基引力波探测器LISA，并已成功发射了“LISA探路者”引力波试验探测器。据悉，LISA计划2037年前发射。研究人员称，“太极”和LISA强强联手，可以比地面探测器更高的精度测量描述宇宙膨胀的哈勃常数。(科技日报记者 刘霞)

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