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2013年，世界各国继续研发和试验先进航天技术，深入探索人类未知的宇宙。

2013年世界航天发射共进行了81次，其中俄罗斯21次、美国19次、欧洲14次、中国13次。2013年是历年来发射航天器最多的1年，共发射了约211个航天器，其中199个成功入轨工作。除发射通信、导航、遥感、气象、科学、军事等用途的卫星之外，还发射13次货运和载人飞船与国际空间站对接。

在航天运载器方面，美国的商业航天运输服务计划进展顺利。美国轨道科学公司成功进行了“安塔瑞斯”运载火箭的首次飞行，将质量3800千克的模拟载荷送入倾角51.6°、高度240～256千米的近地轨道。由该型运载火箭发射的“天鹅座”飞船成功与国际空间站对接，执行了美国国家航空航天局(NASA)商业轨道运输服务计划下的首次对接试验任务。美国太空探索技术公司成功发射在“猎鹰-9”火箭基础上改进研制的“猎鹰-9V1.1”运载火箭，将加拿大“级联小卫星和电离层磁极探索者”空间气象卫星送入预定轨道，其间进行了助推器重复使用点火启动验证。该公司的“蚱蜢”火箭在试验中创造了一项新纪录：火箭由发射台点火后飞到744米的空中，然后又垂直降落回发射台，这是研发垂直起降、完全可重复使用运载火箭的关键一步。

在卫星导航系统方面，欧洲伽利略卫星导航系统的4颗在轨验证卫星成功完成首次地面经纬度和海拔高度定位，精度达10～15米。ESA完成对22颗伽利略完全运行能力(FOC)导航卫星中的头两颗卫星的测试，但因为准备工作的延迟，头4颗FOC卫星未能如期在2013年发射。

在深空探测方面，美国迈出构建下一代空间通信能力的第一步。月球大气与尘埃环境探测器(LADEE)成功进入75千米/250千米的椭圆形环月轨道，其搭载的月球激光通信演示(LLCD)终端在月球和地球之间384400千米的距离上实现创纪录的数据速率达622兆比特/秒的月地高速激光通信，以及数据速率为20兆比特/秒的地月无错数据上载，并完成高分辨率视频流的同时双向传输。

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我国首次实现地外天体软着陆。搭载“玉兔号”月球车的“嫦娥三号”着陆探测器于2013年12月2日发射升空，并于14日成功落月。“嫦娥三号”任务是探月工程二期的标志性任务，其成功标志着我国已经能够克服月面软着陆、月面两器分离、月面自主移动、月面遥操作、月面生存等技术挑战。后续将继续开展月表形貌与地质构造调查，月表物质成分和可利用资源调查，地球等离子层体探测和月基天文观测三类科学探测任务。

9月12日，NASA正式确认，人类向外层空间派出的首位使者——1977年9月发射的“旅行者1号”探测器已于2012年8月25日前后飞出太阳系空间。36年来，“旅行者1号”极大地丰富了人类对于太阳系及太阳系外空间的认知。作为第一个走出太阳系的人造物体，“旅行者1号”到达了从来没有探测器到过的空间，成为人类科学发展史上的一座里程碑。

在载人航天方面，俄罗斯“联盟号”载人飞船于2013年3月首次采用快速对接模式，升空6小时后与空间站对接。对接时间的明显缩短在技术层面并没有特别之处，只是将地面飞行控制中心的电脑程序由原来设定的飞行两昼夜后对接更改为飞行6小时左右后对接。这一调整可以进一步提高人员和物资的安全系数，并可携带更多种类的、对保质期要求高的生物化学试剂。2012年9月至2013年9月，美国、日本、欧洲、俄罗斯和加拿大在国际空间站上开展的科学研究实验数量比上一时期增加25%，达到200余项。同时也取得多项成果，如发现在没有重力的情况下，植物的根系仍向生长液方向生长；航天员首次实时、互动地远程操控位于NASA埃姆斯研究中心的K10机器人，有望未来用于远程操控深空探索机器人等。2013年9月，NASA公布国际空间站自开展科学实验以来的十大科学成就，包括化疗药物新型靶向输送方法被用于乳腺癌临床试验、机器人协助脑部手术、阿尔法磁谱仪实验在暗物质观测方面取得进展、已有4300万名学生参与国际空间站的应用与研究活动、了解细菌病原体变得高致命性的途径、发现“冷焰”燃烧新现象、利用电场下胶体自组装制造纳米材料、沿海海洋超光谱成像仪被用于海岸成像和海洋保护、理解骨质疏松症的机理及开发新的治疗药物、通过饮食和锻炼预防在空间中发生骨质流失等。

我国“神舟十号”飞船任务圆满成功，标志着中国空间站建设拉开序幕。2013年6月11日，“神舟十号”飞船成功发射入轨，并于6月23与“天宫一号”目标飞行器成功实现手控交会对接。组合体飞行期间，航天员进驻“天宫一号”，开展了航天医学实验、技术试验及太空授课活动。

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在空间科学研究方面，各国科学家取得众多新发现。研究人员利用费米伽马射线空间望远镜，发现了作为宇宙线在空间中穿行的高能质子和原子在银河系的云状超新星遗迹中加速的首个直接证据。2012年8月登陆火星的“好奇号”火星车发现，火星的大气主要由二氧化碳、氩气、氮气、氧气和一氧化碳的混合物组成，而二氧化碳是其中含量最丰富的气体。研究人员利用“卡西尼”号探测器获得的数据绘制了土星最大卫星——土卫六(“泰坦”)的首份地形图，显示土卫六上似乎存在着一条长达400千米、充斥着液态烃的“水”系。根据太阳动力学天文台(SDO)的数据，天文学家发现了长期寻找的太阳炽热表面上存在的巨大喷流，其中一些的长度足以跨越地月距离的一半。该喷流的单元结构比之前观测到的太阳表面上的其他结构更大，由此可以解释太阳在赤道附近的旋转速度比其两极附近快30%的原因。

科学家们一直认为我们地球附近只存在两个范艾伦辐射带(即环绕地球的高能粒子辐射带)，但4月公布的一项新发现推翻了该认知——地球周围曾短暂地存在过第三层辐射带，这项有可能改写教科书的重要发现对基础科学造成了冲击。来自中国、美国和欧洲的科学家首次揭示了日冕物质抛射在整个日地空间的传播规律，即脉冲加速相、快速减速相和近常速传播相三个阶段。该工作有助于提高太阳风暴研究和空间天气预报水平。

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航天科技领域的其他重要进展还包括，美国实施火星大气与挥发物演化(MAVEN)探测任务，将在1年的任务期内5次深入高度达125千米的火星大气层中测量其上层大气；欧洲空间局的盖亚空间望远镜升空，将以空前精度绘制银河系3D全景图；美国成功发射界面区成像光谱仪(IRIS)卫星，开始对太阳低层大气进行观测，以提供更精确的空间天气预报；日本新型固体火箭首发成功，多项新功能备受关注；印度首颗火星探测器成功发射，预计于2014年9月通过火星入轨机动插入预定的火星环绕轨道，如任务成功将创亚洲第一；“罗老号”火箭发射成功，韩国进入太空“俱乐部”；欧洲发射新型通信卫星，多项指标创世界第一。

本文摘选自中国科学院《2014科学发展报告》中《2013年世界科技发展综述》一文“航天科技”部分。2013年，世界科技发展迅速，取得众多重大发现和成果，《2013年世界科技发展综述》从天文学与物质科学、生命科学与生物技术、信息与通信技术、纳米科学技术、能源与环境及航天科技6个方面对其中的主要发现和成果加以综述。全文在科学出版社微信公众号分两期发布完毕，敬请关注：

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