NASA——2018年度工作计划

导读：　　　NASA——2018年度工作计划　　2017年已接近尾声，相信大家最近都在忙着写年度工作总结和下一年的工作计划。NASA前几天也公布了其2018年 ...

　　NASA——2018年度工作计划

　　2017年已接近尾声，相信大家最近都在忙着写年度工作总结和下一年的工作计划。NASA前几天也公布了其2018年的年度工作计划。

　　NASA 2018 To Do List

　　视频中介绍了NASA在2018年将要开展的15项研究工作，其中包括：“火星探测”、“小行星取样”、“系外行星探测”、“太阳探索”、“猎户座绕月”、“韦伯望远镜”、“国际空间站”、“全球生态系统研究”、“电动飞机”等研究项目。

　　今天，小牛主要针对其中十项重要的研究任务进行简要介绍，带您了解NASA将在2018年开展哪些工作。

　　“洞察号”登陆火星

　　“洞察号”(InSight Lander)火星探测器是由洛克希德·马丁太空系统公司负责建造，计划2018年5月的某个时间窗口进行发射，届时地球和火星处于相对较近轨道位置，发射探测器可以节省飞行时间和燃料。预计在2018年11月探测器将着陆火星赤道附近。

　　“洞察号”任务勘测火星深层结构设想图

　　虽然在过去二十年里许多太空任务着眼于火星勘测，但是这些任务中的轨道器和登陆器都是聚焦于火星表面，勘测表面陨坑、岩石、风化层土壤，以及火山。

　　不同于之前的任何太空任务，“洞察号”探测器将使用机器人手臂，在火星表面首次永久搭建一个地震仪和一个热流量探测仪。

　　该任务目标是更好地了解金星、地球和火星等类地行星是如何形成的，对于此类探测，火星具有特殊优势，因为它不同于地球，在过去30亿年里，火星内部运动远低于地球，很可能火星比地球保留更多关于类地行星初期的证据。

　　OSIRIS-REx抵达小行星Bennu轨道

　　OSIRIS-REx(Origins,Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith Explorer)，意为：起源(样本)研究、光谱分析、资源确认以及安全评估。

　　OSIRIS-REx探测器结构图

　　从任务名称中的可以看出这次任务的复杂性。

　　OSIRIS-REx的目标是一颗名为“Bennu”的碳质小行星，它富含有机物和富水矿物，Origins意指研究生命起源。

　　美国东部时间2016年9月8日20时发射OSIRIS-REx探测器将在2018年8月抵达小行星Bennu轨道，围绕其进行3D拍照、绘图，进行Spectral Interpretaion(光谱分析)和Resource Identification(资源识别)之后，确定适宜的取样点。

　　如果一切顺利，2020年7月，OSIRIS-REx将展开3.35米长的机械臂系统“TAGSAM”，与Bennu做一次5秒钟的亲密接触。在这5秒钟里，机械臂会“喷出”一口氮气，激起Bennu表面的岩屑和尘土，并抓取一小撮作为样本打包回地球进行研究。

　　另外，小行星Bennu会周期性地靠近地球，很有可能在下个世纪时直接击中地球，所以本次任务也需要积累数据用于未来的空间安全评估。

　　这是NASA的首个小行星采样返回任务，但不是人类的第一次。2010年，日本的“隼鸟号”探测器曾从小行星 Itokawa上带回少量行星样本。

　　系外行星勘测卫星

　　太阳系外行星勘测卫星——TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite)，将在2018年3月发射，该卫星的主要任务目标是观测统计太阳系外的类地行星。

　　TESS将为2019年3月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜以及未来的其他大型地基和太空望远的筛选观测目标。

　　TESS卫星概念图

　　TESS卫星配备了四个广角望远镜和相关的电荷耦合器件(CCD)探测器，每两周会将探测数据传到地球，有效曝光时间为两个小时的全帧图像也将被传送，使科学家能够查看空间的瞬态现象。

　　预计TESS将会找到超过5000个系外行星候选者，其中包括50颗地球大小的行星。它还会发现各种类型的系外行星，从类地行星到类木行星，以寻求可能存在生命的星体。

　　Parker太阳能探测器

　　Parker太阳探索任务将彻底改变我们对太阳的认识。Parker太阳能探测器将提供有关太阳活动的新数据，并对我们预测影响地球上生命的主要空间天气事件的能力做出重要贡献。该探测器预计2018年7月31日发射。

　　Parker太阳能探测器构想图

　　这颗探测器大约和一台冰箱差不多大小，外部隔热罩使其外表能够耐受1400摄氏度的高温，而其内部设备舱仍然能够保持舒适的室温水平。

　　Parker太阳能探测器飞行轨道

　　Parker探测器的主要科学目标是追踪加热和加速太阳日冕和太阳风的能量流动，确定太阳风源的等离子体和磁场的结构和动力学，探索高能粒子的加速和运动原理。

　　最终，探测器将以超过每小时45万英里(约合72万公里)的高速冲入太阳焚毁。

　　猎户座飞船绕月飞行

　　猎户座飞船(Orion)是NASA研制的新一代载人飞船。猎户座飞船是美国火星载人登陆计划的主要载体，于2014年12月5日完成首次无人飞行，并将于2018年进行绕月飞行。

　　猎户座飞船

　　在2014年12月，飞船进行了一次四小时的无人飞行。这次任务被称为“探索飞行测试1”(EFT-1)。按照计划，新的载人飞船将于2018年开展一次历史性的绕月飞行。硕大的猎户座飞船将进行无人飞行测试，也就是所谓的“探索任务1”(EM-1)。

　　航天员将在“探索任务2”(EM-2)中首次搭乘猎户座飞船。美国宇航局先前已表态过EM-2的发射不会迟于2023年，目前正努力让任务在2021年发射。

　　詹姆斯韦伯太空望远镜

　　詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope，缩写JWST)，是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局联合研发的红外线观测用太空望远镜项目。

　　詹姆斯韦伯望远镜

　　詹姆斯·韦伯太空望远镜是美国宇航局哈勃太空望远镜的科学补充，将成为有史以来最强大的太空望远镜。

　　2018年，NASA将完成对韦伯的一系列测试和装配，旨在确保望远镜能够在恶劣的空间环境中正常工作。

　　GRACE地球重力卫星

　　美德联合研发的GRACE卫星(Gravity Recovery and Climate Experiment)发射于2002年，由于今年九月已经出现的电池老化问题，服役超过15年的地球重力卫星GRACE即将退役，新一代的GRACE Follow-On将在2018年初发射。

　　GRACE双星系统

　　GRACE，包含两个完全相同的卫星，这两颗卫星将在轨道上相距220公里，并且在距离地面500公里的轨道上运行。卫星上配置的精密科学仪器，能够精确测量两颗卫星之间的距离，进而侦测出重力场的变化。

　　GRACE卫星能看到冰川、雪地、水库、地表水、土壤水和地下水的所有变化。它开创了高精度全球重力场观测与气候变化试验的新纪元，也是监测全球环境变化(陆地冰川消融、海平面与环流变化、陆地水量变化、强地震)的有力手段。

　　ICESat-2高程卫星

　　ICESat(冰，云和陆地高程卫星)是测量冰盖质量平衡、云和气溶胶高度以及陆地地形和植被特征的基准地球观测系统卫星。

　　从2003年到2009年，ICESat卫星提供了确定冰盖质量平衡以及云特性信息所需的海拔高度数据，特别是对于极地地区常见的平流层云。除了格陵兰和南极冰盖的极地特定覆盖之外，它还提供了全球的地形和植被数据。

　　不幸的是由于技术故障，卫星于2009年提前退休了。新的ICESat-2预计到2018年才能发射并投入使用。

　　ICESat-2将携带一种仪器——高级地形激光高度计系统(ATLAS)，一次一个激光脉冲，每秒激光脉冲10000个，它可以通过计算激光脉冲的行程来测量地球表面的高程，使科学家能够测量冰盖、冰川、海冰等海拔高度——这些都是前所未有的数据。

　　我们这个星球的冰冻冰区被称为冰冻圈，是NASA地球科学研究的重点。ICESat-2将帮助科学家调查我们的冰冻圈在气候变暖的情况下会有多少变化。卫星还将测量地球温带和热带地区的高度，并对全球森林植被进行评估。

　　全球生态系统动态研究

　　全球生态系统动态研究GEDI(Global Ecosystem Dynamics Investigation)，首次对地球三维结构进行高分辨率激光测距观测。

　　全球生态系统动态研究计划

　　GEDI将于2018年下半年安装在国际空间站上。GEDI对森林冠层高度，冠层垂直结构和地表高度的精确测量极大地提高了我们描述重要的碳循环和水循环过程以及生物多样性。

　　GEDI的地表结构数据对于天气预报，森林管理，冰川和积雪监测以及生成更精确的数字高程模型也具有巨大的价值。使我们能够更好地理解地球的生态系统，并指导我们采取行动来维持重要资源。

　　X-57首飞

　　NASA计划开发一款全电动飞机X-57，宇航局希望电动飞机可以提升航空效率，减少污染。

　　X-57电动飞机

　　X-57和NASA之前的X-planes不同，X-planes更具未来色彩，更加苗条。X-57的巡航速度可能会达到每小时175英里(约282公里)，飞机的机翼比常见飞机瘦小，内部安装了14个发动机。

　　NASA的设计并没有克服电动推进器的天生缺陷。飞机电池重达800磅(约726公斤)，为了减少重量只能去掉了2个座位，驾驶员旁边的座位用来安放仪器，结果导致飞机只能坐一名驾驶员，没有乘客的位置。飞行时间也难以让人满意，它只能在天上飞行大约1小时。

　　NASA认为，技术可以进一步增强，用作通勤或者地区客机，NASA正在考虑使用燃料电池提供电力。由于飞机安装的是螺旋桨，速度受到了限制，不太可能用于跨国飞行。全电动飞机或许会是喷气式飞机的补充。

　　The End

　　NASA 2018年的任务计划就介绍完了，作为世界上最权威的航空航天科研机构，它一直走在人类探索宇宙的前列。

　　太空探索为人类提供了一面审视自己的镜子，同时也孕育出一系列新技术。太空探索取得的成就增强了人类的信心和进取精神，让人类相信自己有能力解决面临的各种严峻考验和挑战。

　　NASA的使命和愿景是“To Improve life here，To extend life to there，To find life beyond”。

　　NASA的目标是“To understand and protect our home planet，To explore the Universe and search for life，To inspire the next generation of explorers”

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