年终盘点：2021年我们探索太空的脚步迈得更稳更远(2)

　　近观月壤一克，遥测星河万年。月壤是月球表面月岩经过长期的陨石和微陨石撞击、太阳风、宇宙射线辐射等太空风化作用形成的。月壤除了反映月表本身的物质组成以外，还是记录太阳风等与月表相互作用历史以及外来物质增生信息的重要载体。

　　7月12日，嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式举行。13家科研机构的31份申请获得通过，共发放17.4764克样品，月球样品科学研究正式启动。10月20日，第二批月球科研样品发放名单公布，共计发放17.936克样品。

　　科研人员将利用月壤对月球表面过程、火山活动年龄、月球演化过程等开展研究，有望在月球与行星演化、行星宜居性等方面产生新的认识。

　　嫦娥五号月球样品很快有了第一批科研成果。10月19日，中国科学院地质地球所与国家天文台等单位的研究人员发现，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩。这些月球最“年轻”的玄武岩年龄为20亿年，所处区域晚期岩浆活动的源区并不富集放射性元素，并且月幔源区几乎没有水。

　　12月13日，中国科学院紫金山天文台联合南京地质古生物研究所发现，月球样品钛铁矿含量极高，是高钛玄武岩。此前，国内其他研究团队在月球样品中已发现低钛、中钛玄武岩类型。研究人员推测，嫦娥五号月球着陆区或曾有多次火山喷发。

　　亚轨道重复使用运载器首飞成功

　　我国由航天大国迈向航天强国

　　发展重复使用天地往返航天运输技术，是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。亚轨道重复使用运载器，可作为升力式火箭动力重复使用航天运输系统的子级，是航天航空技术的高度融合体。

　　7月16日，由中国航天科技集团有限公司一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运载器，在酒泉卫星发射中心准时点火起飞，按照设定程序完成飞行后，平稳着陆于阿拉善右旗机场，首飞任务取得圆满成功。

　　中国航天科工二院研究员杨宇光表示，亚轨道远地点高度最低为80至100千米，理论上最高可达地球引力边缘，即150万千米。射程较远的弹道导弹被动段轨迹即为亚轨道。亚轨道还广泛应用于探空火箭和太空旅游等方面。

　　青海冷湖发现世界级天文台台址

　　将成我国极其宝贵的战略性稀缺资源

　　光学/红外观测台址是极其宝贵的战略性稀缺资源，目前国际公认的最佳台址只有智利北部山区、美国夏威夷莫那卡亚峰以及南极内陆冰穹地区。

　　8月18日，《自然》发布了我国一项关于天文观测台选址的重大科学进展，中国科学院国家天文台的邓李才研究团队经过3年连续监测，发现青海冷湖台址的光学观测条件全面优于青藏高原其他选址点，可与国际公认的最佳天文台台址比肩。

　　冷湖地区日照丰沛、降水极少、夜空晴朗，历史记录的天气条件非常良好。邓李才研究团队通过对冷湖赛什腾山区的实地考察，确定在山区4200米海拔标高点(赛什腾C区)进行定点选址，2018年起正式对该地域的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行3年连续监测，2020年底获得对赛什腾山光学/红外观测条件的结论性数据。

　　为最大限度发挥冷湖台址的科学效益，邓李才表示，应尽快对台址资源进行保护，避免灯光、粉尘、震动等因素对其造成影响；还要吸引国际领先的观测设施落户，使之成为国际光学天文研究的重要基地。

　　“羲和号”发射

　　我国实现太阳探测零的突破

　　太阳是距离地球最近的恒星，对地球演化和人类文明的发展意义重大。10月14日，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”成功发射，我国正式步入“探日”时代，实现太阳探测零的突破。

　　“羲和号”的全称是太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星，重508公斤，设计寿命3年，运行于高度为517千米的太阳同步轨道，能够连续24小时对太阳进行观测，主要科学载荷为太阳空间望远镜。

　　从发射“座驾”到卫星平台，再到科学载荷，“羲和号”开创了许多个“首次”：国际上首次开展太阳Hα波段光谱成像空间探测；首次采用“动静隔离非接触”总体设计新方法；首次提出“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”新方法；首次实现卫星大功率、高可靠、高效无线能源传输技术的应用。

　　“银河画卷”二期巡天计划启动

　　将提供更广域的分子气体分布数据

　　巡天是人类探寻宇宙信息的基本手段，是一种对天空可扫描区域进行逐块无差别扫描的系统观测方式，通过对天空进行拉网式“普查”来发现未知天体。

　　“银河画卷”巡天计划是我国唯一在毫米波段的巡天项目，利用位于青海德令哈的13.7米毫米波射电望远镜进行天文观测。今年11月，为期10年的“银河画卷”二期巡天计划启动，将巡天区域扩展至银道面附近银纬正负10度的范围，将为多波段天文研究提供更广域的分子气体分布数据。

　　而“银河画卷”一期巡天项目自2011年11月起历时10年，于2021年4月底结束，完成银纬正负5度范围共2400平方度的探测覆盖，建立了毫米波分子谱线数据库。

　　中国科学院紫金山天文台研究员、“银河画卷”巡天计划总负责人杨戟指出，无论是一期还是二期项目，“一氧化碳分子谱线”都是“银河画卷”计划的观测核心，因为它能帮助科学家揭示分子气体温度、密度等性质。

　　目前，我国已经出现若干有影响力的天文巡天项目，除了“银河画卷”计划，还有基于LAMOST开展的光谱巡天观测、基于FAST开展的脉冲星巡天观测等。

　　本报记者 唐 芳