2021年7月，“質(zhì)子-M”號運(yùn)載火箭從哈薩克斯坦拜科努爾發(fā)射場點(diǎn)火升空，將攜帶的俄羅斯多功能“科學(xué)”號實(shí)驗(yàn)艙送往國際空間站?！翱茖W(xué)”號實(shí)驗(yàn)艙裝備了用于將科學(xué)設(shè)備伸出國際空間站外的壓差閘室，以及歐洲機(jī)器人手臂，安裝了從水中回收氧氣的系統(tǒng)和從尿液中回收水的系統(tǒng)，有宇航員的實(shí)驗(yàn)工位和休息的床位等。
俄首創(chuàng)“太空拍片”。10月5日，載有俄一名宇航員和兩名電影工作者的“聯(lián)盟MS-19”飛船經(jīng)過3個(gè)多小時(shí)飛行后與國際空間站成功對接，兩名電影工作者在國際空間站停留12天以拍攝故事片《挑戰(zhàn)》，其內(nèi)容是一名宇航員需要接受外科手術(shù)，但由于身體狀況無法乘飛船返回地球，最后只能派一名女醫(yī)生前往太空救治。據(jù)報(bào)道，在國際空間站已經(jīng)生活了6個(gè)多月的諾維茨基扮演生病的宇航員，什卡普列羅夫等其他宇航員也在影片中客串角色。這是電影史上首次由專業(yè)演員在太空拍片。俄羅斯國家航天公司官網(wǎng)轉(zhuǎn)播了全過程。
12月8日，俄羅斯宇航員亞歷山大·米蘇爾金與兩名日本太空游客乘坐“聯(lián)盟MS-20”號飛船，經(jīng)過約6小時(shí)的飛行，順利飛抵國際空間站并與之對接，他們與國際空間站上的兩名俄羅斯宇航員、一名美國宇航員以及不久前搭乘載人“龍”飛船抵達(dá)的4名宇航員會合。按計(jì)劃，兩名日本游客將在太空停留12天，于20日返回地球。這是俄羅斯在中斷12年之后重新開展太空旅游業(yè)務(wù)，2001年至2009年有7名自費(fèi)太空游客乘坐“聯(lián)盟”號飛船訪問過國際空間站。
法?國?France
發(fā)現(xiàn)距地最近超大質(zhì)量黑洞
啟動(dòng)新太空項(xiàng)目與美國競爭
本報(bào)駐法國記者?李宏策
法國科學(xué)家首次測量了一顆非常年輕的系外行星的內(nèi)部密度，該行星圍繞著一顆新近形成且活躍的恒星運(yùn)行，其與海王星非常相似。這是天文學(xué)家首次獲得小于2億年的系外行星密度。
為了探明地球每年接收多少星際塵埃，由法國科學(xué)家開展的一項(xiàng)為期近20年的國際研究項(xiàng)目，最終確定每年有5200噸微隕石抵達(dá)地球地面。這些塵埃是地球輸入的最主要的外星物質(zhì)，研究將有助于更好地了解行星際塵埃曾向年輕的地球供應(yīng)水和碳分子時(shí)所起的作用。
法國天文學(xué)家在距離地球約8900萬光年處發(fā)現(xiàn)了迄今距地球最近的一對超大質(zhì)量黑洞。較大的黑洞質(zhì)量相當(dāng)于太陽的1.54億倍，而相伴黑洞的質(zhì)量約是太陽的630萬倍。這對黑洞之間的距離僅1600光年，最終將并合成一個(gè)巨大的黑洞。
航天方面，為了和美國SpaceX開展競爭，阿麗亞娜集團(tuán)于年底啟動(dòng)Ma？a太空項(xiàng)目，開發(fā)可重復(fù)使用的迷你運(yùn)載火箭。
法國ThrustMe公司團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一個(gè)使用碘工質(zhì)推進(jìn)系統(tǒng)的小型衛(wèi)星，成功實(shí)現(xiàn)在軌運(yùn)行。在電推進(jìn)系統(tǒng)中使用碘而不是更貴也更難儲存的氙氣，或能提升航天器的性能。研究結(jié)果凸顯出碘作為航天業(yè)替代推進(jìn)劑的優(yōu)勢。
法國軍方于3月舉行首次太空軍事演習(xí)，同時(shí)也是歐洲的首次太空軍演。該演習(xí)旨在測試太空指揮能力和防御衛(wèi)星能力，模擬監(jiān)視一個(gè)具潛在危險(xiǎn)性的太空物體，以及衛(wèi)星面臨的威脅。
美?國?The?US
新型聚變火箭速度快十倍
韋布太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射入軌
本報(bào)記者?劉?霞
美國科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種新型聚變火箭，與目前使用的電場推動(dòng)粒子的火箭推進(jìn)器相比，將使人類奔赴火星的速度快10倍。
“機(jī)智”號在火星上成功首飛，飛行時(shí)間39.1秒，有望開創(chuàng)無人機(jī)行星探索新時(shí)代；“毅力”號首次從火星大氣中獲得了5.4克氧氣，為未來探索火星鋪平了道路；“好奇”號發(fā)現(xiàn)，火星上部分地區(qū)古代生命存在的證據(jù)可能已被鹽水清除，還在火星上發(fā)現(xiàn)了以前未知的有機(jī)分子；“洞察”號首次揭示了火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)。NASA和德國科學(xué)家聯(lián)合開展的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，地球上的某些微生物可暫時(shí)在火星表面生存。
在木星探測方面，NASA的“朱諾”號探測器與木衛(wèi)三進(jìn)行了迄今“最親密接觸”——僅1038公里。
“帕克”太陽探測器發(fā)射三年后，于2021年4月28日到達(dá)太陽大氣的最外層（日冕），并在那里停留了5個(gè)小時(shí)，成為第一個(gè)“接觸太陽”的航天器。
此外，美國科學(xué)家首次繪制出太陽日球?qū)舆吔绲膱D像，有助人們更好地了解太陽和星際風(fēng)之間的相互作用。
在黑洞研究方面，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今最小黑洞，也是最接近地球的黑洞。來自麻省理工學(xué)院等單位的科學(xué)家利用引力波探測器，首次通過觀測證實(shí)了霍金黑洞面積定理。
5月，大型國際科學(xué)合作項(xiàng)目暗能量光譜儀（DESI）正式啟動(dòng)，開始為期5年的宇宙探索之旅，旨在創(chuàng)建迄今最大、最精細(xì)的星系三維圖譜，以揭示暗能量的奧秘，加深我們對宇宙的理解。
9月，SpaceX“獵鷹9”號運(yùn)載火箭將4名普通乘客送入軌道，這是第一次由全民用機(jī)組人員組成的太空任務(wù)。藍(lán)色起源公司也公布了名為“軌道礁”的私人空間站計(jì)劃，預(yù)計(jì)在本世紀(jì)20年代末建成并部署。
在揭示宇宙的秘密等方面，科學(xué)家對宇宙中最古老的光進(jìn)行了重新觀測，計(jì)算得出宇宙最新年齡為137.7億歲（誤差不超過4000萬歲）。亞利桑那大學(xué)主導(dǎo)的國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了迄今已知最古老的類星體J0313-1806，其距地球130.3億光年，質(zhì)量約為16億倍太陽質(zhì)量。
12月25日，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡25日發(fā)射升空并順利入軌，有助科學(xué)家探究宇宙各階段歷史，了解眾多天體系統(tǒng)的起源。
以色列?Israel
衛(wèi)星技術(shù)連獲突破
獨(dú)特環(huán)境模擬火星
??本報(bào)駐以色列記者?胡定坤
2021年，以色列推出多項(xiàng)新型衛(wèi)星技術(shù)。3月，以色列理工大學(xué)研制的3顆“納米衛(wèi)星”發(fā)射升空，每顆僅重17.5磅，配有測量儀器、天線、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備和獨(dú)特的推進(jìn)系統(tǒng)。據(jù)悉，該新型推進(jìn)系統(tǒng)基于氪氣，為全球首次在納米衛(wèi)星上裝備，每顆衛(wèi)星每天的推進(jìn)劑消耗不到一克。
5月，以色列航空航天工業(yè)公司（IAI）推出SatGuard系統(tǒng)。該系統(tǒng)接收衛(wèi)星遙測信息，并根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航精度、溫度、電流和電壓、通信系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，使用人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)識別其中的異常，提前發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障。
10月，IAI在國際宇航大會上推出一種同步軌道迷你通信衛(wèi)星，該衛(wèi)星僅重700千克，但可配備靈活的通信載荷和應(yīng)用，具有較高的通信性能，且預(yù)期壽命長達(dá)14年。
來自以色列、奧地利、德國、荷蘭、葡萄牙和西班牙的6名“模擬宇航員”齊聚以色列內(nèi)蓋夫沙漠，開展為期一個(gè)月的火星生存實(shí)驗(yàn)，“模擬宇航員”們在此開展數(shù)十項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)在火星生存的生理和心理挑戰(zhàn)。
德?國?Germany
打造歐洲航天行動(dòng)中樞
發(fā)現(xiàn)迄今最小金屬行星
本報(bào)駐德國記者?李?山
空間技術(shù)方面，歐洲第27、28顆伽利略衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星開始進(jìn)入全面運(yùn)行階段。德國航空航天中心（DLR）與電信公司TESAT合作開發(fā)的小衛(wèi)星PIXL-1成功發(fā)射，搭載了世界上最小的激光通信終端，數(shù)據(jù)傳輸速度比傳統(tǒng)的無線鏈路快100倍。
由DLR領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的歐洲地面系統(tǒng)—共同核心（EGS-CC）控制系統(tǒng)成功監(jiān)測和控制一個(gè)邊長約30厘米的小衛(wèi)星。該系統(tǒng)有望成為未來所有歐洲航天行動(dòng)的“大腦”。DLR為雷達(dá)衛(wèi)星開發(fā)了一種校正方法，可將“歐洲哨兵1號”衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的幾何測量精度從目前的幾米提高到至少20厘米。DLR成功測試了兩種先進(jìn)的“綠色”燃料，有望替代肼基燃料成為下一代太空應(yīng)用燃料。
此外，歐幾里得衛(wèi)星的有效載荷測試和軟件更改成功完成，計(jì)劃于2022年發(fā)射，在為期6年的任務(wù)中觀測超過15億個(gè)星系。歐洲和日本聯(lián)合實(shí)施的水星探測飛船BepiColombo首次飛越水星，并捕捉到了水星的一張高清圖像。德荷聯(lián)合開發(fā)的用于未來月球和火星溫室的營養(yǎng)混合系統(tǒng)原型開始測試，計(jì)劃到2025年建造一個(gè)月球溫室示范系統(tǒng)。
宇宙探索方面，DLR發(fā)現(xiàn)了迄今最小的以金屬為主的行星（GJ?367b）。這顆主要由鐵組成的行星距離地球31光年，體積是地球的3/4，每8小時(shí)繞其恒星旋轉(zhuǎn)一次。
德國電子同步加速器（DESY）的科學(xué)家參與發(fā)現(xiàn)了宇宙中最強(qiáng)大的伽馬射線暴。距離地球超過10億光年的巨大伽馬射線爆發(fā)是一顆恒星的死亡和它轉(zhuǎn)變?yōu)楹诙吹拈_始。
馬克斯-普朗克天體物理學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)，大質(zhì)量恒星有伴星時(shí)能產(chǎn)生兩倍的碳量；天文研究所首次測量到系外行星大氣中的同位素；首次發(fā)現(xiàn)星際塵埃表面一氧化碳冰的結(jié)晶相變。
日?本?Japan
人造衛(wèi)星之間展開大容量通信
用數(shù)字退火技術(shù)清除太空垃圾
本報(bào)駐日本記者?陳?超
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）于2021年開始運(yùn)行利用光在人造衛(wèi)星之間通信的系統(tǒng)。光通信的數(shù)據(jù)傳輸速度將達(dá)到傳統(tǒng)電波通信的7倍以上，接近目前的5G高速通信標(biāo)準(zhǔn)。如果能在太空普及大容量的光通信，該系統(tǒng)還有望用于互聯(lián)網(wǎng)連接以及與繞月軌道基地通信等新用途。
日本7月開始開發(fā)升力需為地球上33倍的火星飛機(jī)。日本正在推進(jìn)在火星上用飛機(jī)進(jìn)行探查的研發(fā)項(xiàng)目，目的是讓飛機(jī)在火星的大氣中飛行并進(jìn)行探測。
富士通公司利用“數(shù)字退火”技術(shù)來清除太空垃圾。富士通參與了英國航天局（UKSA）的一個(gè)項(xiàng)目，與亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）等合作，利用該公司的數(shù)字退火技術(shù)，計(jì)算出專用航天器回收太空垃圾并進(jìn)入大氣層燒毀清除的最佳航線。該項(xiàng)目證實(shí)了應(yīng)用數(shù)字退火技術(shù)計(jì)劃航線將比人工計(jì)劃航線減少約2成的燃料成本。
10月，太空電梯材料驗(yàn)證取得新進(jìn)展。太空電梯的設(shè)想是利用長9.6萬公里的纜繩連接地球和太空，用帶輪子的轎廂升降機(jī)沿著穿過大氣層的纜繩運(yùn)送物資和人員。日本建筑商大林組目前正在驗(yàn)證利用金屬和硅保護(hù)CNT表面的技術(shù)。如果確認(rèn)不會受損，距離目前提出的“2050年投入運(yùn)行”的目標(biāo)就會更近一步。
11月，初創(chuàng)企業(yè)GITAI?Japan開發(fā)的太空機(jī)器人在國際空間站（ISS）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓機(jī)器人取代宇航員做部分工作，其目的是通過將簡單的工作交給機(jī)器人，以減輕宇航員的負(fù)擔(dān)等。預(yù)計(jì)未來這種機(jī)器人還將用于月球和人造衛(wèi)星等。
巴?西?Brazil
將航天活動(dòng)列為優(yōu)先發(fā)展
拓展多領(lǐng)域國際合作伙伴
本報(bào)駐巴西記者?鄧國慶
巴西擁有衛(wèi)星、火箭、航天器和發(fā)射場，政府將航天活動(dòng)列于優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域之首，希望未來能躋身航天大國之列。巴西國家空間研究院在空間科學(xué)和大氣科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)提出的研究項(xiàng)目覆蓋航空、天體物理、空間地球物理等學(xué)科，這些項(xiàng)目的研究促進(jìn)了巴西的空間活動(dòng)。巴西航天局制訂的航天研究主要集中在地球觀測、通信和氣象等方面，還將加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人力資源培養(yǎng)。
中國是巴西在航空航天領(lǐng)域重要的合作伙伴，1988年起開展的中巴地球資源衛(wèi)星合作，是發(fā)展中國家間最成功的科技合作項(xiàng)目之一。2021年，中巴兩國航天部門積極落實(shí)《2013—2022年中國國家航天局與巴西航天局航天合作計(jì)劃》，繼續(xù)拓展在衛(wèi)星探測、載人航天包括航天教育等方面的合作，在空間技術(shù)、空間應(yīng)用、空間科學(xué)及地面設(shè)備、人員培訓(xùn)、測控支持、發(fā)射服務(wù)等領(lǐng)域搭建起全新合作平臺。
在國際合作方面，去年8月，金磚五國航天機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了視頻會議，并簽署了《關(guān)于金磚國家遙感衛(wèi)星星座合作的協(xié)定》，為后續(xù)合作奠定了基礎(chǔ)。巴西航天局局長卡洛斯·莫拉表示，金磚國家航天機(jī)構(gòu)之間建立“遙感衛(wèi)星虛擬星座”，建立數(shù)據(jù)共享機(jī)制，將有助于應(yīng)對人類面臨的全球氣候變化、重大災(zāi)害和環(huán)境保護(hù)等挑戰(zhàn)。
英?國?The?UK
建太空司令部開展合作
私企實(shí)現(xiàn)太空旅行夢想
實(shí)習(xí)記者?張佳欣
2021年4月5日，英國正式成立太空司令部，由英國皇家海軍、英國陸軍、英國皇家空軍、文職人員和商業(yè)機(jī)構(gòu)重要人員組成，受一名兩星軍事指揮官領(lǐng)導(dǎo)，主要履行3項(xiàng)職能：太空作戰(zhàn)、培養(yǎng)和發(fā)展太空人才、太空能力建設(shè)（開發(fā)和實(shí)施太空裝備項(xiàng)目）。太空司令部將與國防部航天局開展合作，后者負(fù)責(zé)國防太空政策、戰(zhàn)略以及跨政府和國際協(xié)調(diào)。
9月28日，英國發(fā)布首份《國家太空戰(zhàn)略》報(bào)告，梳理了當(dāng)前英國在科學(xué)技術(shù)、國防、監(jiān)管和外交方面的優(yōu)勢。報(bào)告指出了英國未來太空發(fā)展愿景：一是成為世界上最具創(chuàng)新性和吸引力的太空經(jīng)濟(jì)體之一，使英國發(fā)展為一個(gè)太空大國；二是保護(hù)和捍衛(wèi)英國的太空利益，重塑太空環(huán)境，利用太空能力幫助和解決國內(nèi)外挑戰(zhàn)；三是通過前沿技術(shù)研究，保持英國在太空科學(xué)和技術(shù)方面的競爭優(yōu)勢。
在對宇宙的探索方面，7月12日，英國維珍集團(tuán)創(chuàng)始人理查德·布蘭森首次乘坐“太空船二號”飛行器飛抵太空邊緣，成功實(shí)現(xiàn)太空旅行夢想。
英國科學(xué)家研究稱，銀河系有一個(gè)由幾十億顆恒星組成的棒旋結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)和分析發(fā)現(xiàn)，自這個(gè)棒旋結(jié)構(gòu)誕生以來，它的自轉(zhuǎn)速度下降了1/4。這是人類第一次通過測量證實(shí)銀河系在“踩剎車”，該結(jié)果為暗物質(zhì)研究提供了新的認(rèn)知。
烏克蘭?Ukraine
為歐洲火箭設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)
航天業(yè)要提高到新水平
本報(bào)駐烏克蘭記者?張?浩
2021年4月29日、8月17日以及11月16日，歐洲“織女星”運(yùn)載火箭連續(xù)3次在法屬圭亞那的庫魯航天發(fā)射場成功發(fā)射升空。該運(yùn)載火箭第4級的RD-843發(fā)動(dòng)機(jī)系由烏克蘭南方設(shè)計(jì)局設(shè)計(jì)，烏克蘭南方機(jī)械廠生產(chǎn)。
烏克蘭在2021年還制造了近10年來第一顆國產(chǎn)遙感設(shè)備，為紀(jì)念烏克蘭獨(dú)立30周年命名為“Sich-2-30”地球光電觀測衛(wèi)星。12月8日，該衛(wèi)星從烏克蘭出發(fā)運(yùn)往美國。
1月11日，烏克蘭政府國家安全與國防、戰(zhàn)略工業(yè)委員會會議上，批準(zhǔn)了該國2021—2025年國家指定空間科學(xué)與技術(shù)計(jì)劃。在這份計(jì)劃中，烏克蘭擬定了其航天工業(yè)目標(biāo)：確保在國家安全和國防領(lǐng)域?qū)覒?zhàn)略任務(wù)實(shí)施能力提高到一個(gè)新的水平；建立基于國內(nèi)外軌道手段的國家空間觀測系統(tǒng)；創(chuàng)建和發(fā)展國內(nèi)空間觀測衛(wèi)星群；確保烏克蘭參與國際組織空間研究合作；開發(fā)烏克蘭的科學(xué)、技術(shù)和智力潛力。
韓?國?South?Korea
發(fā)布一系列大型項(xiàng)目
對民營企業(yè)積極扶持
本報(bào)駐韓國記者?邰?舉
2021年中，韓國通過“第三次宇宙開發(fā)振興基本計(jì)劃修正案”，增加了2024年推動(dòng)民間企業(yè)開發(fā)固體燃料小型火箭、提供資金和發(fā)射場地等支持以及2031年前發(fā)射100顆超小型衛(wèi)星（其中包括14顆6G通訊實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、50余顆地球觀測衛(wèi)星以及22顆宇宙觀測衛(wèi)星、13顆航天技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星）等內(nèi)容。
發(fā)布韓國版衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（KPS）計(jì)劃，預(yù)計(jì)在2035年之前發(fā)射8顆KPS專用衛(wèi)星，定位精度達(dá)到厘米級，項(xiàng)目預(yù)算4兆韓元，成為韓國科技項(xiàng)目之最。
韓國型運(yùn)載火箭研發(fā)取得新進(jìn)展。Nuri號發(fā)射體一級助推器綜合燃燒試驗(yàn)獲得成功。在發(fā)射實(shí)驗(yàn)中，Nuri號一級、二級助推器工作正常。
韓國計(jì)劃2022年發(fā)射其最早的“月球勘測飛船”，新的靜止軌道公共復(fù)合通信衛(wèi)星“千里眼3號”也開發(fā)順利。
韓國在500公斤級衛(wèi)星“標(biāo)準(zhǔn)平臺”上研發(fā)的“下一代中型衛(wèi)星1號”發(fā)射成功。
韓國天文研究院同美國國家航空航天局等開展了SPHEREx太空紅外望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合研制項(xiàng)目。
韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部宣布“培養(yǎng)新太空領(lǐng)軍人”和“大學(xué)生現(xiàn)場培訓(xùn)”等項(xiàng)目，以培養(yǎng)航天工程人才。
韓國政府還計(jì)劃提升城市空中交通（UAM）、智能海上物流和機(jī)上互聯(lián)等相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)競爭力。
