标签: 探测器
2019年1月1日,NASA新视野号冥王星探测器飞掠了小行星486958(Arr
2019年1月1日,NASA新视野号冥王星探测器飞掠了小行星486958(Arrokoth)—这是人类迄今近距离探索过最遥远的天体。当距离仅约3,540公里拍摄的特写照片传回地球时,科学家们发现,小行星486958比预想中更加奇特。它由一个扁平的“双瓣结构”组成,被认为是太阳系最原始的构建材料之一。这个直径约35公里的小天体,自太阳系诞生以来几乎未曾发生改变,因此堪称一枚来自45亿年前的“时间胶囊”。
去太空的车票便宜了,NASA送上天的科学探测器却少了。SpaceX把火箭发射的价
去太空的车票便宜了,NASA送上天的科学探测器却少了。SpaceX把火箭发射的价格打到了历史最低,可复用助推器像公交车一样频繁升空。按理说,NASA应该比以往任何时候都更容易把探测器撒向太阳系。但事实恰好相反:过去15年,NASA发射的中等规模行星科学探测器数量,只有世纪初的零头。钱不是主要问题。NASA今年的科学预算是72.5亿美元,考虑通胀后跟2000年差不多。火箭也不是瓶颈,SpaceX一枚猎鹰9号专属发射报价7400万美元,虽然NASA因为额外的监管要求要多付一些,但跟整个任务的开销比起来,发射费只是零头。真正吃掉预算的,是探测器本身。NASA的许多科学探测器仍然是定制品。卫星平台、光谱仪、相机、望远镜,往往从零设计、从零制造,承包商是洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼这样的巨头,或者大学实验室,或者NASA自己的工程中心。没有哪个仓库里摆着一排现成的深空探测器底盘等着装载荷发射。不少任务是手工打造的孤品,研发周期动辄十年,大型任务造价常达10亿美元级别。新任NASA局长JaredIsaacman上任后,给科学部门下了一道挑战令:不是每个任务都非得花10亿美元以上,我要10个1亿美元的任务同时飞。用他的原话说,要“更多射门机会”。这个想法听上去痛快,但NASA科学任务理事会负责人NickyFox很清醒。1亿美元能买一个商用现成卫星平台,装几台仪器,送去月球或者火星,没问题。但如果你想飞往土卫二,探查冰层之下的秘密,想发射一台新的星际探测器接替正在老去的“旅行者号”,想去天王星绕轨观测,1亿美元连门都摸不到。有些事情就是贵,就是难,没有捷径。不过,商业航天确实在打开一扇窗。近地轨道的立方星和拼车发射帮不上深空任务的忙,但NASA已经在用“商业月球载荷服务”(CLPS)模式,向Firefly、IntuitiveMachines、Astrobotic、蓝色起源等公司采购月球着陆器和轨道器,NASA只负责提供科学载荷,着陆器由公司设计建造。Fox说,下一步很自然就是把这个模式推广到火星。蓝色起源正在测试的BlueRing平台更激进,它用混合动力推进,号称能把载荷送到月球、火星、小行星,单次成本大幅压低。蓝色起源的首席科学家SteveSquyres提出了一个方案:用一台BlueRing同时释放多颗小卫星,去小行星附近勘探资源。K2Space、RocketLab、ApexSpace等一批公司也在批量制造通用卫星平台,主要客户是美国军方和商业市场,但NASA完全可以搭便车。然而,就算商业平台的成本降下来,NASA的任务管线已经堵死了。以“发现”计划为例,这是NASA中等规模的行星科学项目,单个任务预算约5亿美元。1996年到2011年的15年间,NASA发射了11个“发现”级任务。2011年至今,只发射了3个。下一批入选的DAVINCI和VERITAS两个金星探测任务,2021年就选定了,但最早要到本世纪30年代初才能发射。更大规模的“新疆界”计划也好不到哪去。2006年到2016年发射了3个任务,分别去了冥王星、木星和一颗近地小行星。下一个是“蜻蜓号”,目标是土星最大的卫星土卫六。这个任务野心极大,要在土卫六表面放一架无人旋翼机,但预算远超新疆界计划约10亿美元的预设上限,膨胀到33.5亿美元,几度延期,目前计划2028年发射。距离上一个“新疆界”任务将整整相隔12年。“蜻蜓号”之后的下一个任务,连选都还没开始选。Fox解释了管线堵塞的连锁反应:当多个大任务同时挤在研发阶段,资金全被占住,新任务根本排不进来。现在的策略是先把手头的任务推出去。2027年发射NEOSurveyor小行星监测望远镜,2028年发射“蜻蜓号”,然后想办法把DAVINCI的发射时间往前提。每发射一个,预算里就腾出一块空间,下一个任务才有钱启动。另一个Fox正在琢磨的节流方向是老任务的运营费。NASA每年花数亿美元维持那些已经飞了几十年的老探测器运转,它们仍在产出优质科学数据,谁都不想关掉。但Fox在考虑用AI来合并部分任务的运营团队,降低人力成本,把省下来的钱喂给新任务。这种精打细算背后,是对未知的焦虑:在商业火箭已经推开宇宙大门的时候,如果还停留在“十年磨一剑”的旧节奏里,那我们将浪费掉这个时代赋予我们的最大机遇。~~~~~~图一:土卫二从土卫四边缘探出头来,摄于2008年9月13日,由NASA的卡西尼号探测器拍摄,图源:NASA/JPL-Caltech/SpaceScienceInstitute图二:蓝色起源正在组装和测试其首艘BlueRing飞船,图源:BlueOrigin图三:NASA科学副局长NickyFox于2024年在NASA总部发表讲话,图源:NASA/BillIngalls信源:Clark,Stephen.""I'llbuy10ofthose"—NASAsciencechiefyearnsformass-producedsatellites."ArsTechnica,19May2026
2026年5月8日,意外发现火星太空捷径!仅需153天就能往返,2031年
2026年5月8日,意外发现火星太空捷径!仅需153天就能往返,2031年窗口千载难逢麻烦看官老爷们右上角点击一下“关注”,既方便您进行讨论和分享,又能给您带来不一样的参与感,感谢您的支持!2026年5月8日,一条关于火星探索的重磅消息刷屏:巴西天文学家意外找到一条“太空捷径”,能把往返火星的时间压缩到153天,而2031年的火星窗口,更是百年难遇的绝佳机会,错过可能再等上百年。一直以来,去火星都是件“熬时间”的难事。地球和火星绕太阳公转,距离一直在变,每26个月才会出现一次“火星冲日”——也就是两颗行星离得最近的时候,这是发射探测器的最佳窗口期。即便用现在最顶尖的火箭技术,单程飞火星也要7到10个月,到了火星还得等下一个冲日窗口才能返回,一来一回加上等待时间,整个周期接近3年,对航天器寿命、宇航员身心都是极大考验。就在马斯克忙着推进星舰载人火星计划时,巴西里约热内卢联邦大学的宇宙学家马塞洛・德・奥利维拉・索萨,带着团队在2026年4月的《宇航学报》上发表了一项颠覆性研究:人类往返火星的时间,能直接缩短一半以上。研究过程纯属意外。索萨原本没找什么捷径,只是系统分析了近地小行星靠近火星的运行轨迹,重点排查了2027年、2029年和2031年三个火星冲日窗口。结果发现,前两个年份的地球、火星和小行星轨道怎么都对不上,只有2031年,三颗天体的几何位置完美对齐,刚好和近地小行星2001CA21的早期轨道高度重合。顺着这条线索,团队算出了两条靠谱的快速路径:最短153天的往返捷径,和226天的备用路径。简单说,航天器不用再绕大弯追火星,只要跟着小行星2001CA21的早期轨道走,就能抄近路直达火星,153天是往返总时长,包含在火星短暂停留的时间,比常规3年周期快了2年多。索萨坦言,这个发现完全是“误打误撞”。更特别的是,小行星轨道会随着后续观测数据不断修正,当年的预测路径往后可能再也看不到,他笑称自己是“刚好在对的时间,出现在了对的研究节点上”。不过研究也明确,目前这只是理论上的可行方案,离真正落地还有距离。能不能实现,关键看三大工程细节:航天器的轻量化设计、有效载荷的合理分配,还有高效推进系统的支撑。毕竟抄近路对航天器的轨道控制、燃料效率要求极高,任何一点偏差都可能导致任务失败。但这不影响它成为火星探索的里程碑式思路。过去人类总觉得,往返火星至少要两年以上,而这条捷径直接打破了固有认知。更重要的是,它给天文学家提供了全新方向——那些被忽略的近地小行星早期轨道里,说不定还藏着更多星际快速航线,能帮人类更快迈向深空。值得一提的是,2031年不仅是火星捷径窗口,也是全球火星探测的关键年:中国天问三号计划2031年前后完成火星采样返回,NASA也瞄准这一年推进火星样本送回任务。这条百年一遇的太空捷径,或许会成为人类探火的“神助攻”。
NASA帕克太阳探测器竟然在距离太阳仅600多万公里的日冕层捕捉到了令人不寒而栗
NASA帕克太阳探测器竟然在距离太阳仅600多万公里的日冕层捕捉到了令人不寒而栗的电磁信号,并将其转换成了音频。让所有科学家都疑惑的一个问题:日冕层的温度高达上百万度,帕克探测器为何没有被溶化掉?帕克探测器太阳发出的神秘音频。
人类已经竖起射电望远镜的“大耳朵”,朝着星空倾听了60多年。60多年,一片寂静。
人类已经竖起射电望远镜的“大耳朵”,朝着星空倾听了60多年。60多年,一片寂静。没有一声来自外星文明的问候,连一个含义不明的嘟嘟声都没有。这份沉默让很多人泄气。但2026年3月,SETI研究所(专门从事地外文明搜索的科研机构)的一项新研究提出了一个让人眼前一亮的可能:也许外星人一直在喊,只是它们的声音还没走出家门,就已经被自家恒星搅成了一团模糊。SETI搜索外星信号,主要盯着一种东西:极其尖锐的无线电频率尖峰。为什么?因为自然界几乎不会产生这种东西。恒星、星云、脉冲星,它们发出的无线电波都是“宽频”的,像白噪声一样铺在很大一段频率范围上。但如果某个频率上突然出现一根像针尖一样的信号峰,那它大概率是人工制造的。几十年来,全世界的搜索项目都在扫描天空,寻找这根“针”。SETI的研究者维沙尔·加贾尔博士和他的团队发现,就算外星文明真的发射了一根完美的“针”,这根针在离开它的恒星系统之前,也可能被磨钝了。罪魁祸首是恒星周围的等离子体环境。所谓等离子体,简单说就是被加热到极高温度后、电子从原子中脱离出来的气体。恒星不断向外喷射这种物质,形成“恒星风”——我们的太阳也干这事,叫太阳风。这些等离子体不是均匀分布的,而是像沸腾的水一样翻滚湍动,密度忽高忽低。无线电波穿过这样一锅“热汤”时,会发生一件事:它的频率被微微拉扯、扭曲。一个原本极窄的信号,经过这番折腾,频率会被展宽,能量从一个集中的尖峰被摊开到更大的频率范围。信号总能量没变,但峰值强度降低了,就像把一滴墨水滴进水里,墨水还在,但已经淡得看不清了。更麻烦的是,恒星偶尔还会爆脾气。日冕物质抛射,也就是太阳表面猛烈喷出大量等离子体的事件,会让这种模糊效应急剧加强。我们的太阳算是脾气温和的,但很多恒星比太阳活跃得多。一直以来,SETI研究者考虑的主要是信号在星际空间中传播时受到的干扰,也就是信号离开家门以后路上遇到的问题。但加贾尔团队关注的是,信号还没出家门时发生了什么。这个盲区,以前很少有人认真算过。那怎么证明这种效应确实存在呢?团队想了一个聪明的办法:拿我们自己的太阳系做实验。人类向深空发射的探测器,本身就在持续向地球发回无线电信号。这些信号的参数我们一清二楚——频率多窄、功率多大,全都有记录。当探测器的信号穿过太阳附近的等离子体环境时,地球上可以精确测量信号被展宽了多少。有了这份来自自家后院的实测数据,团队就有了一个校准基准。然后他们把这个基准外推到其他恒星的环境中,不同类型的恒星,不同的活动强度,不同的观测频率,算出信号在各种条件下会被模糊到什么程度。结果指向了一个让人坐不住的事实。银河系中大约75%的恒星是M型矮星。这是一种比太阳小、比太阳暗,但比太阳活跃得多的红色小恒星。它们表面动荡、脾气火爆、频繁喷发。很多天文学家认为M型矮星周围最可能存在宜居行星,因为它们实在太多了,遍布银河系的每个角落。但恰恰是这类恒星,最有可能把行星发出的窄带信号搅得面目全非。这并不意味着搜索是徒劳的。恰恰相反,研究团队的合著者格蕾丝·布朗指出,搞清楚信号会被怎样改变,正是为了让搜索策略更聪明,去寻找“真正会抵达地球的信号形态”,而不是只盯着“理论上被发射出来的形态”。具体来说,未来的搜索可以放宽对信号宽度的筛选标准,别只找最尖的针,也留意那些稍微钝一点的;另外,在更高的射频频段上观测能减轻展宽效应的影响,这也是值得尝试的方向。60年的沉默或许不是一个答案,而是一道没解对的题。现在有人开始重新审视题目本身——那些信号也许一直都在,只是它抵达地球时,已经换了一种模样。~~~~~~图源:VishalGajjar信源:SETI研究所官网新闻稿/Gajjar,Vishal,andGrayceC.Brown."Exo–IPMScatteringasaHiddenGatekeeperofNarrowbandTechnosignatures."TheAstrophysicalJournal,vol.999,no.2,2026,p.210.