《自然》杂志详细披露中国航天五项计划
编者按：
2022年1月28日，国务院新闻办公室发布《2021中国航天》白皮书，国内著名新闻媒体都进行了跟踪报道。但国外同行和竞争对手怎么看？今天编者全文翻译一篇《自然》杂志文章，站在国外同行立场看看他们怎么说？
《小行星、哈勃竞争对手和月球基地——中国制定太空规划》
引言：在接下来的五年中，该国希望向一颗小行星和两次月球任务发射机器人飞行器。
作者：伊丽莎白.吉布尼
北京航天控制中心屏幕上显示的天宫空间站。
中国天宫空间站。图片来源：新华社/
中国在太空探索方面经历了丰收的几年，其雄心壮志即将变得更加强劲。中国国家航天局发布了其未来五年计划的概述，其中包括向小行星发射机器人飞船、建造与哈勃望远镜相媲美的太空望远镜以及为天基引力波探测器奠定基础。
这些任务在上个月发布的白皮书《中国的太空计划：2021 年展望》中得到了强调。北京高能物理研究所的天文学家张双南说，这些计划延续了中国强调以科学为核心的任务，而不是技术开发和应用趋势。 “这是一个非常好的迹象，”他说：“这是对宇宙探索的投资不断增加。”
Nature 着眼于中国以下五个最雄心勃勃的项目。
1、参观小行星
中国的目标是发射小行星探测器，对近地小行星进行采样，并研究具有类似小行星轨道的冰彗星。该任务可能会以中国明朝探险家的名字命名为“郑和”，将是该国首次访问小行星，最早可能在 2024 年发射。它将紧随日本成功的隼鸟号和美国宇航局的“奥西里斯-雷克斯”号小行星探测任务，后者将于明年将太空岩石送回地球。
地球的宠物岩石。
显示地球和小行星 2016 HO3 的轨道的图形。
“郑和”号将飞行十年，首先降落在一颗被称为2016 HO3 或的古老小行星上（现在又叫做469219 Kamooalewa）。该小行星作为准卫星环绕地球旋转（参见“地球的宠物岩石”图）。科学家们希望研究它以获得深入了解早期太阳系的状况。根据去年发表在《自然天文学》上的一封信函[1]，郑和号将在采集样本之前将自己固定在这颗小行星上。郑和号将于 2026 年返回地球轨道，放下战利品，然后由降落伞降到地面。然后，这艘飞船将在地球和火星周围弹射，并前往深空继续探测彗星 311P/PANSTARRS。
（注：国内媒体报道为133P彗星，可能计划有变动，也可能国外媒体报道或称谓不同）
2、建造月球基地
不满足于自 1970 年代以来将第一批月球样本送回地球，中国在 12 月批准了另外三项月球任务，所有任务都集中在月球的南极，中国正在考虑在那里建造月球基地。
嫦娥七号计划于 2024 年发射，将对月球南极进行详细调查，包括绘制其阴影陨石坑中冰的分布图。嫦娥六号将紧随其后，旨在带回极地土壤样本。对于科学家们来说，冰是一个绝对宝库，他们可以用它来研究月球历史，对于勘探者来说，他们希望把它用作火箭燃料，或者未来供应月球基地。
嫦娥八号也将开始工作，但计划要到 2030 年才能飞行，这将测试国际载人月球研究站的“核心技术”——这是中国 2025 年后月球计划的重点。俄罗斯和中国会签署政府协议，共同建设研究基地，吴艳华说“最快在今年！”，他作为中国国家航天局副局长在发布会上公布了白皮书。然而他强调——该合资企业对所有国家开放。
吴局长补充说：中国希望扩大和深化国际合作，包括月球探测、正在建设中的中国空间站天宫和行星探索。
3、到火星及更远的地方去
去年5 月，天问一号轨道飞行器将载有祝融号探测器的着陆器降落在火星上，从而实现了中国第一次进入行星际空间的飞跃。根据白皮书，中国将完成向火星挖掘岩石样品并将其送回地球的研究，这项任务可能在 2028 年发射。（美国宇航局的毅力号在 2021 年收集了第一批火星岩石。作为与欧洲航天局（ESA）于 2026 年发射的联合任务的一部分，NASA希望将它们带回地球。）
白皮书还列出了中国进一步探索太阳系的系列计划。未来五年将完成探索木星及其充满海洋的卫星系统的关键研究任务。新闻报道表明，这项任务最早可能在 2029 年发射——这意味着它将加入欧洲宇航局 的 JUICE和美国宇航局的“欧罗巴快船”任务，该任务定于 2023 年到2024 年间飞行。“中国认为“深空探索”当然有很多机会，去进行多领域科学突破，”张双南说。
该国还着眼于探索太阳系的边界。中国的决策机构尚未确认这一点或木星任务，但“计划中提及的肯定会有所帮助”，北京国家天文台的天文学家詹虎说。
4、一个新哈勃：“巡天号”太空望远镜
中国还计划发射一个名为“寻天”的太空望远镜，其名字的意思是“巡天”，与美国宇航局哈勃太空望远镜使用相同的波长成像（包括紫外线、可见光和红外线）。比哈勃略小，巡天的分辨率与前者的分辨率不太匹配，但是，在任何时候，寻天都会捕捉到一片大三百倍的天空。为寻天工作的詹虎说：这将使它能够探测比哈勃更大的宇宙体积。
前 10 年的大部分时间，“巡天”将致力于通过对星空的广泛搜索来了解宇宙的历史和演化。该望远镜将定期与中国的天宫空间站对接，进行给养和维护。詹虎说：“该团队计划在 2023 年底交付望远镜，并准备在 2024 年发射，”他说：“目前时间非常紧迫”。
5、探测太空中的引力波
中国希望进一步制定计划，在 2030 年代初发射名为“太极”的天基引力波探测器。如果在那时推出，它将是国际同类产品中的第一个。这个任务将观察到频率更低的波，比高级 LIGO 等地面探测器所能观察到的还低，从而使其能够探测到更大质量的黑洞，包括宇宙早期形成的黑洞。
但这个实验会很复杂且高难度：发现时空中的引力波涟漪意味着只有几万亿分之一米的变化，这个变化来自三个航天器之间的距离，距离为 300 万公里，呈三角形。
一颗名为太极一号的初始试验卫星于 2019 年成功完成任务，研究人员现在希望在 2024-25 年执行另外两颗卫星任务，以测试必要的精密技术。中国科学院大学物理学家吴跃亮表示：这将为最终的太极使命“扫清所有技术障碍”。
欧洲航天局长期以来一直在计划自己的引力波天文台 LISA，并且已经成功地进行了探路者号的飞行。但 LISA 计划要到 2037 年才能发射。该任务的研究人员表示：这两个深空探索网络（太极和LISA），可以一起用于测量描述宇宙膨胀的哈勃常数，其精度远高于任何地面探测器。
doi：https://doi.org/10.1038/d41586-022-00439-2
参考[1]
Zhang, T. et al. Nature Astron. 5, 730–731 (2021).
免责声明：本篇文章来自《nature》新闻，作为略深度阅读，本网站翻译并作汉化版校正，以便于读者了解最新科学动态。
