又到了一年一度的中国航天日（4月24日）。
这一天，正是“东方红一号”卫星发射成功的纪念日。
今年与往常有所不同，“东方红一号”要在太空中度过它50岁的生日了，中国航天器的太空之旅，也经历了整整50年。
航天五院展示的东方红一号备份星 | 新华社
从近地点441公里的“东方红一号”，到3.6万公里高度的“东方红二号”，从38万公里的“嫦娥一号”，再到1亿公里的“嫦娥二号”，50年来，中国航天的脚步，一直在迈向更遥远的太空，从未停歇。
让我们沿着前辈们的足迹继续向前，去看看未来的中国航天，将会去探寻深邃太空中的哪些奥秘。
Part.1 九天揽月
作为地球的邻居，月球对地球的影响十分深远，很多生命现象与月相及月球公转周期有关。
而无数的夜晚，皎洁的月光还汇集了人类自古以来对月球的各种想象。
对于中国航天而言，月球，更是迈向深空的前哨站。
早在1991年，我国的航天人就开始把目光投向了月球；2004年，我国探月工程正式立项；
2007年，“嫦娥一号”发射升空，开启了我国月球探测的第一段旅程。
随后，我国接二连三地向月球及周边发射了一系列航天器。
除大家耳熟能详的“嫦娥”系列之外，还有2014年发射的“嫦娥五号T1”试验器，以及2018年发射的“鹊桥号”地月中继卫星和“龙江”小卫星兄弟。
嫦娥大家族的主要成员
图片来源：国家航天局
时至今日，“嫦娥四号”和“玉兔二号”已经在月球背面度过了近500天，并且还在继续辛勤工作。
她们实现了世界首次月球背面的软着陆，“玉兔二号”每一个新的车辙印，都是中国航天新的脚步，也是人类月球探测的一大步。
一年多来，她们用人类打造的仪器，去探寻月球深处的构造（测月雷达），以及宇宙深处的信号（低频射电望远镜），受到地球磁场的影响，这些信号是在地球乃至月球正面都难以观测的。
嫦娥五号
图片来源：CNTV
今年，“嫦娥五号”将要启程，实现我国月球探测“绕、落、回”三个步骤中的最后一步。
顺利的话，这次探测还将让人类在44年以来，再次带回月球馈赠的“伴手礼”。
整个“嫦娥五号”由轨道器、着陆器、上升器、返回器组成，并设计了复杂的分离和对接方式。而这样复杂的多次交会对接，将全部自动完成。
从月球返回的难度也不容小觑，“嫦娥五号”返回地球的速度将达到第二宇宙速度（11.2km/s），比我们常见的飞船返回速度高出近50%。
如果以这个速度从北京到上海，只需要不到两分钟。而如果直接冲入大气层，很可能被彻底烧毁。
为了让返回舱安全着陆，嫦娥五号采用了“打水漂”的方式，即第一次返回时被大气层弹回太空，再进行第二次返回。这一技术，已经在“嫦娥五号T1”试验器上得到了验证。
“嫦娥五号T1”还为“嫦娥五号”拍下了预定采样区的照片。
嫦娥五号T1对嫦娥五号预定采样区遥感成像图
图片来源：国家航天局
这些航天器及配套的地面设施，为我国的深空探测打下了坚实的基础。
完成月球“绕、落、回”的目标，对中国航天而言，只是一个开始，探月之旅仍在继续。
2019年4月18日，在完成“嫦娥四号”国际载荷数据交接的同一天，中国航天向全世界征集“嫦娥六号”科学载荷。
根据以往的情况，由于前往外星球的船票一票难求，不少科研机构和科学家们一直盯着“嫦娥”系列这样的机会。
“嫦娥六号”计划实现月球南极采样返回，这将是人类首次从月球南极带回标本。月球南极是近些年来月球炙手可热的探测区域，这片区域有月球最古老的盆地，并且可能蕴含着一定量的水冰，因此成为目前绝大多数月球着陆器的首选目标。
在未来，“嫦娥七号”也计划出征月球南极，这是一个包罗万象的豪华套餐，计划一次性囊括轨道器、中继星、着陆器、月球车，甚至还有一个能在月表“飞”的飞跃探测器。“嫦娥七号”豪华套餐将极大地丰富我们对月球的认识。
这还没完，等到了“嫦娥八号”，航天工程师们打算在月面上，尝试“3D打印”房子等关键技术，开始着手在月球上建造真正的航天前哨站。
中国航天的九天揽月之路，将会愈发的精彩。
Part.2 萤火征途
离地球最近的天体是月球，而离地球最近的大行星，就是火星，啊不对，金星了。
等等，是不是感觉不太对劲？为什么很少听到金星探测的消息？
人类对于选择探测的目标是非常慎重的，因为需要保护一些天体，或者，保护自己的“探测器”……
比如，对木卫二的探测就十分谨小慎微，通常都采用飞掠的探测策略，避免污染其可能蕴含生命的液态海洋；
再比如，对金星的探测就十分瞻前顾后，通常都采用不去的探测策略，避免金星高温高压、有硫酸的大气对“探测器”的极度摧残；
40年前，金星13号和14号姊妹星留下目前人类最后一批金星地面照片
图片来源：俄罗斯科学院
而另一个邻居，火星，就友善得多了。
火星和地球也有更多的相似之处，这也引发了人类对火星极大的兴趣——火星，可不可以改造成为下一个地球？
每隔26个月，地球都会迎来一个最优火星探测窗口，这一次，是在今年的7月。
本次探测窗口中，有一个与以往不同、十分令人瞩目的新成员，那就是我国计划首次自主发射火星探测器“火星一号”（暂命名）。
我国火星着陆器和火星车模型
图片来源：Wikipedia
“火星一号”也是世界上第一次，在首次计划中就要一次性完成火星绕（轨道器）、落（着陆器）、巡（火星车）的目标，难度可想而知。
这一选择绝非毫无底气的冒险，“火星一号”充分借鉴了“嫦娥”系列绕、落、巡的经验。
为了解决探测火星的一系列难题，相关的实验也一直在紧锣密鼓地进行。
火星着陆器悬停避障试验
图片来源：新华网
就在去年的11月14日，我国对外公开展示了火星着陆器悬停避障试验，“着陆器”在70米高空与塔分离，在67米的高度悬停，并自主避障，下降到20米的高度。
在这座亚洲最大的地外天体着陆综合试验场内，科研人员模拟各种“火星一号”将要遇到的困难。
“火星一号” 官方图片
图片来源：CASC
“火星一号”只是中国航天在火星探测上初试牛刀。
接下来，中国的火星探测将尝试一个前所未有的挑战——火星采样返回。
这是一个全世界都还没实现的目标，也是中国航天想要突破的一个创举。
Part.3 小人国探秘
在《格列佛游记》中，有对小人国的描写，太空中也有小人国——太阳系分布着海量的小行星和彗星。
近些年来，科学家们发现，这群看似不起眼的小人国公民，却很可能拥有着太阳系起源，甚至是生命起源的部分奥秘。
在天文学家们看来，太阳系中较大的天体，甚至包括月球在内，都经过了漫长的行星分化，现在的构造和形成时的构造已经沧海桑田了。
最简单的例子是，尽管地球已经四十多亿的高龄了，但在地球表面找到一块30亿年前的岩石十分罕见；可是，在月球上找一块古老的岩石要容易的多（如前面提到的月球南极）；而在小行星上，则更加容易——遍地都是古老的岩石。
有些小行星还富含有机物，那么就可以借此了解太阳系早期有机物的一些情况，从而帮助我们了解生命的起源。
早在2012年，“嫦娥二号”就实现了我国的首次小行星探测任务，结果表明4179号小行星很可能是由两个天体组成的，这一成果发表在了《自然》杂志上。
嫦娥二号拍摄的小行星
图片来源：国家航天局
不过，“嫦娥二号”只是发挥余热，兼职探测小行星的，中国航天在探秘“小人国”上，还有更多的想法。
于是，专门探测太阳系小天体的任务应运而生。
首个专门探测小天体的探测器可能被命名为“郑和号”，它将一次性囊括探测小行星、彗星，并将小行星的样本送回地球等多项任务，是一个强大的多面手。
“郑和”将要拜访的小天体都各有千秋。
小行星2016HO3是一颗地球的“准卫星”，这颗小行星在近几百年内几乎和地球形影不离。不过，即便如此，人类还从来没拜访过这一类特殊的小行星。
彗星133P/Elst-Pizarro不同于以往的彗星，这是小行星带中发现的第一颗彗星，将有助于理解小行星和彗星之间的角色转换。
这些特殊的“小人国”公民蕴含了太多的故事，并且这些故事都从未有探测器涉及，实在令人神往。中国航天也有望在这一次探索中，收获一系列的世界首次。
2019年4月，中国航天在向全世界征集 “嫦娥六号”科学载荷的同一天，开始征集“郑和号”的科学载荷，这次探测可以说已经是板上钉钉。”郑和号”预计2022年前后发射，将持续探索到2031年左右。
预计在整个21世纪的20年代，我们都会不断看到，“郑和号”揭开小天体众多秘密的新闻，非常值得期待。
郑和号的旅途
图片来源：Zhang et al,& Haibaraemily
Part.4 更遥远的巨人国
除了小人国，太阳系中还有巨人国。
在这群“巨人”当中，最大的巨行星就是木星。
木星系有79个“月亮”，其中尤以木卫二和木卫四最为特别，两颗行星都蕴含着海洋。
其中，木卫二的海洋非常深，且地质运动活跃，有孕育生命的可能。科学家们期盼着对这些木卫的进一步了解。
中国航天的下一个目标，就在这片区域，前期的科学目标和技术攻关都在如火如荼地开展，估计到2036年前后，我国的木星及木星系探测器就会启程。
紧随木星及木星系探测器之后的，是天王星的探测计划。天王星是太阳系体积第三的行星，仅次于木星和土星。
人类目前唯一的一次天王星近距离观测，还是在1986年。来也匆匆去也匆匆的“旅行者2号”并没有环绕天王星，只是雁过留痕。此后，一直没有探测器到达过天王星。
预计我国的天王星探测器，大约会在2046年前后发射。
以上内容，只是我国深空探测的冰山一角，中国航天从来都有着更远大的目标，也从不会停下迈向深空的脚步。
如同我国的航天前辈一样，现在和未来的中国航天人将会不断开拓进取，打造更多、更远、更复杂的深空探测器，去揭开更多太空中的神秘面纱。
最后，也要向仍在地球轨道上飞行的东方红一号说一声：“生日快乐！”
作者：鸑鷟鹓鶵
编辑：张鹏
责任编辑：任荃
来源：中国科普博览
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