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12月24日，美国国家航空航天管理局（NASA）发布了题为《2019年NASA月球到火星计划，Artemis月球项目进展迅速》的简要年度工作总结，对NASA各个领域的工作进行了回顾。该总结包括月球到火星、太阳系及以远、载人航天、航空飞行、航天技术、地球、STEM参与、公众参与等部分。现将航天科学与技术相关主要内容简要整理如下，供读者参考。

一、整体成就

2019年NASA成功举办了阿波罗11号登月50周年纪念活动，同时在Artemis项目之下2024年前美国人重返月球的工作取得重要进展；Artemis在国会得到了两党的一致支持，同时还得到了美国航天工业界以及包括加拿大、澳大利亚、日本和欧空局成员国在内的国际伙伴的支持；2019年NASA成功地完成了审计，连续9年财经审计取得良好成绩；2019年NASA连续第8年被评为美国政府最佳工作地点。

二、月球到火星

（一）Artemis

2019年，NASA将其新的月球探索项目命名为Artemis。该项目将加速实现2024年美国宇航员重返月球、2028年建立可持续月球探索的目标。Artemis的科学与技术进展包括：

1、两套阿波罗宇航员带回封存的月球岩石，今年开封以供研究使用；

2、NASA宣布将送一个新的移动机器人VIPER到月球南极巡视并获取冰样本；

3、2月和7月各选中12项新的月球科学与技术调查，这些技术调查将在早期商业月球载荷服务（CLPS）项目框架下到达月球；

4、NASA为商业月球投递授出初步表面任务订单；

5、新的CLPS合同授予给5家公司，支持下一代月球着陆器，可将更重的载荷着陆在月球表面。现在共有14家公司具有资格竞标这些载荷投递任务；

7、工程师将“火星直升机”附加到Mars 2020火星车上。在火星车着陆Jezero 陨石坑后，该直升机将开展测试飞行；

8、NASA的InSight着陆器国际任务团队继续评估着陆器的“热探针”，同时着陆器的测震仪仍在收集振动数据；

9、NASA从美国公司中选中14个“临界点”（Tipping Point）建议和19个“合作机会公告”建议。这些建议聚焦于2028年在月球可持续的存在所必需的的技术和能力；

10、NASA与Advanced Space公司建立伙伴关系，研制、建造一个探路者立方星，该探路者立方星将运行在NASA “月球门户”任务设计轨道上；

11、NASA“好奇号”火星车上的火星化学实验室样本分析仪测量到火星大气中甲烷和氧气的季节性尖峰；

12、传感器和原位资源利用试验装备安装到了Mars 2020火星进入器和巡视器上了。

（二）空间发射系统（SLS）和猎户座飞船

1、NASA已验证，在发射紧急情况发生时，发射猎户座的发射中止系统可保证宇航员的安全；第一次Artemis任务航天器——Artemis I已总装完成。Artemis I已交付开展最终的环境试验；环境试验完成后，将运至NASA肯尼迪航天中心准备发射；

2、Artemis I用的SLS火箭已完成助推器工作，芯级已组装。芯级将运至NASA Stennis航天中心参加推进系统集成测试；

3、肯尼迪航天中心在发射工位开展一系列声音抑制系统水流测试，还开展了低温流体通过发射工位设施的测试；

4、肯尼迪航天中心的发射团队举行了Artemis I任务的第一次正式模拟训练，约翰逊航天中心的飞行控制人员部分模拟了猎户座非载人月球飞行任务；

5、SLS/猎户座首次载人飞行测试任务——Artemis II的硬件产品已经开始研制。NASA已经向美国小卫星制造商发布了建议书征集公告，让他们有机会将卫星搭载在Artemis II任务上进行发射。

（三）NASA月球基础设施关键部分建设

1、NASA授出了“月球门户”第一个组件的合同。该组件将提供电源、推进和通信功能。月球门户项目由约翰逊航天中心负责实施；

2、门户的居住和后勤前哨舱（HALO）相关的磋商正在进行中，不远的将来将有望授出后勤支援服务合同；

3、NASA宣布了Artemis III任务的宇航服设计。Artemis III任务将把宇航员送回月球表面。NASA正在向工业界征求Artemis IV和未来任务研制相关的输入；

4、NASA宣布马歇尔航天飞行中心将管理NASA新的载人着陆系统项目，并请求美国公司设计、研制并演示验证载人着陆器。

（四）其他

1、4月6日，InSight着陆器捕捉到了第一个疑似火星震动音频信号；

三、太阳系及以远

2019年是天体生物学和NASA生命探寻重要的一年：

1、NASA资助的研究项目中，科学家合成了一个分子级的DNA样系统。该重大发现意味着，除了我们目前已知的基于DNA的生命之外，还有其他不同类型的生命；

2、NASA选中了“蜻蜓”旋翼飞机-着陆器，以调查土星的卫星——土卫六上的地点，开展益生菌化学过程的研究。

本年的其他亮点还包括：

1、2019年元旦，NASA的新地平线任务飞越航天器访问过的最远的天体，成为第一个对拥有太阳系起源残留物的天体进行直接探索的航天器；

2、NASA发射电离层连接探索者（ICON），公布了帕克太阳探测器的首批结果；

3、詹姆斯韦伯空间望远镜任务取得重要进展。韦伯望远镜的两半组装在了一起，遮阳装置通过了鉴定测试；

4、NASA的Juno木星探测器在木星南极发现了一个新的气旋。该气旋尺寸与德克萨斯相当；

5、NASA的Mars 2020火星车通过了前向、后向和转弯行驶测试；

6、8月，获准实施木卫二快帆下一阶段任务，工作可执行至完成最终设计；

7、NASA的Chandra、NUSTAR、Fermi、Swift和NICER望远镜为人类第一次黑洞直接成像做出了贡献；

8、NASA的哈勃空间望远镜观测到了首次证实的星际间彗星，并第一次在一个适合居住区域的系外行星上发现了水蒸汽；

9、TESS卫星完成了第一年的科学探测工作，捕捉到了南部天空的全景图，发现了29个被证实的行星和1000多个可能的行星。TESS还捕捉到了一个罕见的天体物理事件——一个黑洞将一颗恒星撕碎；

10、SOFIA探测到了宇宙第一种分子——氦氢化物；

11、SPHEREx任务被选中以帮助我们理解宇宙如何演化，并在银河系探寻生命成分；

12、WFIRST进入下一个研制阶段：航天器设计定型；

13、OSIRIS-Rex对小行星表面喷发的粒子羽流进行了首次近距离观测。该团队还公布了小行星Bennu着陆地点。

四、载人航天

1、在完成5天的演示验证任务后，SpaceX的载人龙飞船顺利返回地面。SpaceX目前正在准备开展飞行中止测试；

2、NASA和波音正在收集数据，总结CST-100Starliner无人飞行测试的经验教训；

3、被分配到第一次商业乘员项目飞行的宇航员们，为他们搭乘载人龙飞船和Starliner实施飞行任务做了大量的训练；

4、Koch和Morgan正在参与拓展任务，为观察长期空间飞行效应提供机会；

5、NASA的标志性任务Twins Study的结果发布，揭示了人的身体在空间中的弹性；

6、NASA公布了五点计划，向美国工业界开放空间站；

7、5次商业货运任务运送了32000磅物资到空间站，同时返回了10800磅物品；

8、商业补给任务使得空间站乘员可以支持100多项新的美国科学调查；

9、NASA宇航员参与了10次太空行走以为商业乘员飞行器安装一个新的对接端口，升级了空间站的电源系统，并维修了一台科学仪器。

五、航天技术

1、2项NASA技术验证发射，提升航天器旅行与导航的水平。绿色推进剂注入任务成功地验证了一种低毒性的推进剂，深空原子钟将钟的精度提高到纳秒级；

2、空间站上的一项生物试验测试了一种利用微生物生产蔬菜中含有的营养成分的方法；

3、谷歌，与NASA和橡树岭国家实验室合作，验证了量子计算的优势，在几秒钟内就能处理世界上最强大的超级计算机需要数千年才能完成的计算量；

4、NASA在低轨的两颗立方星之间首次演示验证了协同机动，两颗立方星协同进行了激光通信指向试验；

5、NASA授予Made In Space公司一个合同，在低轨3D打印并组装航天器零部件；

6、NASA在亚轨道火箭、航天器、飞机和气球等上，帮助测试了用于精确月球着陆地形相关导航系统以及其他几十项技术；

7、NASA设立了2个新的航天技术研究所来研究智能栖息地；

8、2个旨在探索月球陨石坑、在小行星采矿的NASA创新先进概念获得第二轮资助；

9、NASA授予几百家美国小公司总值1.8亿美元的合同，以提升航空航天能力。

六、地球

1、飓风多利安之后，NASA基于卫星数据生产了损失评估和洪灾图，为应急响应部门提供了协助；

2、利用CALIPSO卫星首次全球性地研究了最大规模的小型海洋生物迁徙；

3、研究显示亚马逊雨林上空的空气干燥度不断升高主要归因于人类活动，空气干燥度不断升高导致对水的需求进一步增加，也使得生态系统在火灾和干旱面前更加脆弱；

4、空间站上一个新的激光仪器开始收集数据，以生成地球森林和地形的详细3D图。

点评：看完这份报告，让我不禁感叹NASA的创新能力。这份总结中有太多的世界第一，可能这就是航天强国应有的状态吧。从这份总结也不难看出，NASA的工作重点集中在空间科学、月球与深空探测以及载人航天上，其他方面工作所占比重较低。