2012年世界科技发展回顾:航空航天篇

　　美国

　　无人机发展迅速；私营公司进入航天领域；火星表面曾有流水；黑洞“事件视界”被证实；太空存在大量蓝恒星。

　　毛黎（本报驻美国记者）波音公司由液态氢驱动的“幻影眼”新一代无人机在加利福尼亚沙漠中完成首次自主飞行。该机翼展约45米多，有效载荷约200公斤；采用形状记忆合金制成可变形机翼，新型激光充电系统，使其续航能力提高了24倍，飞行时间达48小时以上。

　　太空探索技术公司（SpaceX）的“龙”飞船搭乘“猎鹰9”号火箭升空，与国际空间站对接提供补给，拉开了私营企业进入航天领域的序幕，开启了美国后航天飞机时代，被美媒体高度评价为“人类航天的重要里程碑”。

　　科学家发现火星岩石中含有火星古老河床碎石，表明火星表面确曾有水流淌；对其土壤鉴定显示，火星土壤和夏威夷火山源周围的风化玄武岩土壤十分相似；而对大气分析后却未发现其中含有甲烷。由于地球大气中90%以上的甲烷由活体有机物制造，无甲烷的结果让期冀找到火星生命线索的科学家们颇为失望。

　　最新太阳内部等离子体运动核磁共振成像（MRI）图，显示了太阳如何将内部深处的热量传至表面，颠覆了人们对太阳热量传送的固有理解，并挑战了现有解释太阳黑子和磁场产生的理论。

　　天文学家对一个50亿光年外的类星体的核心区域进行了比人类视觉效果精细200万倍的高分辨率拍摄，发现其中藏着一个超大质量黑洞，并首次获得黑洞“事件视界”存在的直接证据。

　　科学家在仙女座M31星系中发现大量罕见蓝色恒星，围绕着仙女座螺旋星系附近一个相当于一亿个太阳质量的超大质量黑洞。

　　根据望远镜观测和计算机模拟，科学家推断银河系将和其邻居仙女座星系在40亿年后发生碰撞，合并成一个椭圆形星系。

　　研究人员通过分析南极望远镜最新数据，对大爆炸之后第一代大质量星系开始形成和持续的时间进行了更明确界定，判定它从宇宙2.5亿岁开始，持续了不到5亿年。

　　此外，还有罗希-X射线时变探测器卫星和甚长基阵射电望远镜记录了黑洞进入银河系并开始发射超快气体的爆发过程；广域红外巡天望远镜发现宇宙中存在上百万个尘埃弥漫的黑洞，约有1000个处于迄今发现的最明亮星系中；银河系包在一团巨大的热气晕中，整个热气晕跨越数十万光年，质量相当于银河系中所有恒星质量的总和；哈勃望远镜首次探测到宇宙早期形成的古老螺旋星系BX442，距今约107亿年，比通常发现的螺旋星系早了几十亿年。

　　俄罗斯

　　这一年，航天领域虽然完成了大量发射任务，但也遭遇了多次发射失败，航天主管部门和航天企业内讧，被迫改革。

　　张浩（本报驻俄罗斯记者）1月15日，俄罗斯近15年来发射的首个自动星际站在升空两个多月后坠毁，该星际站原本用来从火星卫星上运回土壤样品。由此事故，拉开了俄罗斯航天“被动”改革的大幕。

　　8月7日，搭载“特快列车-MD2”和“电信-3”两颗通信卫星的俄罗斯“质子-M”运载火箭升空后入轨失败，导致两颗价值不菲的通讯卫星沦为太空垃圾。

　　9月10日俄联邦政府召开了“保证航天装备质量和可靠性的政府会议”，提出成立政府工作组。11月26日，再次召开了关于俄航天领域改革的政府会议，提出了扩大俄罗斯航天署权力和职能，在火箭航天领域扩大现有的一体化机构、成立新机构、划分营利性和非营利性机构等建议，最终改革方案可能在2013年出台。

　　尽管俄罗斯航天管理机制备受指责，但在2012年仍取得了一些进展。8月，一艘名为“进步M-16M”的货运飞船与国际空间站实现快速对接，仅用6小时就完成了过去需要两天的向空间站运送物资的任务。

　　11月，俄罗斯太空空间监控系统总设计师对媒体透露，正在研制太空垃圾和危险小行星的追踪系统，将用于抵御近地空间的太空垃圾威胁，预警地球可能遭遇的小行星和彗星危险。

　　俄主管军工的副总理德米特里·罗戈津于6月指出，尽管俄罗斯是主要的航天器发射国，但在航天服务市场的实际市场份额却不足3%，俄打算制定长期民用航天活动发展计划。

　　英国

　　范堡罗航展成年度盛事；纪念首颗卫星发射50周年；启动空间合作创新团队计划；鼓励参与国际航空航天合作。

　　刘海英（本报驻英国记者）7月9日至15日，两年一度的范堡罗国际航空航天展顺利举行，来自全球39个国家的1506家飞机与发动机制造商、机场、导航服务提供商等在展会上展出了航空航天领域的最新研发成果，成交订单总额超700亿美元，成为2012年英国航空航天领域的一大盛事。

　　1月，英国第四个技术与创新中心——卫星应用技术与创新中心宣告成立，将成为英国卫星通讯、传播、定位和观察等产品和服务商业化开发的重要支撑。

　　2012年是英国设计和运营的第一颗卫星Ariel 1发射50周年。英空间局于4月启动了为期一年的系列纪念活动。

　　5月，英政府宣布将投资6000万英镑建立英国空气动力学中心。研究活动主要围绕支持环境新技术与更加环保的飞机展开，同时致力于识别和开发最新技术，确定重点支持领域，以保持英国在世界航空市场的竞争地位。

　　7月，英空间局启动了“空间合作创新团队”计划，旨在推动空间创新与经济增长，每个入选团队可获得50万英镑的资金并可利用位于哈维尔国际空间创新中心（ISIC）的先进设备开展研究工作。此外，还向爱丁堡大学等8家研究机构投入850万英镑经费，支持其参与欧洲空间局的“欧几里得卫星”计划。

　　德国

　　通过双雷达卫星基本生成地球大陆块的数字高度模型；参与完成了欧空局第三艘自动转移飞行器运送货物到国际空间站的任务。

　　李山（本报驻德国记者）经过一年多日夜不停的工作，德国雷达卫星TanDEM-X和TerraSAR-X组合基本完成了除南极洲以外的大部分地球陆地表面的测量，预计2013年可获得完整世界范围、连续的和同类的地形模型，高度信息的精度小于2米。该项目所获的高精度3D地球数字模用途广泛，例如ZKI（基于卫星的危机信息中心）、GMES（全球环境安全监视）和GEOSS（地球综合观测系统）等。

　　3月，德国参与的欧空局第三艘自动转移飞行器（ATV）发射升空，并顺利与国际空间站对接。它运送了6960千克货物到国际空间站，在轨运行6个月，最后带走了1.2吨的垃圾。自动转移飞行器的成功使欧洲增强了自主进入太空的能力，欧空局于11月宣布将建造一艘ATV衍生服务舱，为NASA的“猎户座”（Orion）提供服务。

　　6月，德国航空航天中心进行了“锐边飞行试验”（SHEFEX-II）第二阶段的试验，获得了大部分所需要的数据。“锐边飞行试验”（SHEFEX）以及后继研发的具有再入和重复使用功能的航天飞行器REX FREE Flyer是德国独立迈向太空的重要一步。

　　德国新型概念飞机项目（NACRE）取得新进展，开发出一种全新的“飞行翼”飞机，可使飞行阻力和油耗显著降低，减轻对环境影响。德国航空航天中心的无人小直升飞机ARTIS（智能系统的自主旋翼机试验台）投入使用；测试了新研发的头盔显示器（HMD），它将有助于直升飞机飞行员在特殊状况下安全着陆；发布了一套可同时满足气动弹性力学、空气动力学、客舱布局等多领域计算和模拟需求的统一软件，使飞机设计中高度复杂的计算大大简化。

　　10月，欧洲再次发射两颗“伽利略”卫星，由4颗卫星组成迷你卫星星座，可满足导航定位验证的最低要求，这是该导航系统向2015年开始提供服务迈出的重要一步。

　　运载火箭方面，德国在11月获准和法国同样的份额参与阿丽亚娜5ME计划，进而将进一步发展在空间运输方面的能力。该计划将与阿丽亚娜6的研究计划平行进行，以确保欧洲在全球发射运营市场的成功地位。

　　法国

　　欧洲小型运载火箭“织女星”成功首飞；欧洲航天局接纳波兰为成员国；阿丽亚娜火箭成功发射两颗通信卫星。

　　李钊（本报驻法国记者）2月13日，欧洲小型运载火箭“织女星（Vega）”携带9颗卫星，从法属圭亚那库鲁航天发射中心发射升空，取得首发的圆满成功。

　　9月14日，总部设在巴黎的欧洲航天局宣布，接纳波兰成为欧航局第20个成员国。波兰以成员国身份参加11月举行的欧航局部长级会议。

　　9月17日，欧洲第二颗极地轨道气象卫星Metop-B搭乘俄“联盟”运载火箭，从拜科努尔发射场发射升空。Metop-B卫星是欧航局和欧洲气象卫星组织联合研制的Metop三颗气象卫星中的第二颗，将运行在离地面约810千米的极地轨道，接替首颗卫星Metop-A为天气预报和大气监测等收集数据。

　　9月28日，欧洲阿丽亚娜5型火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空，将两颗通信卫星——欧洲卫星公司的阿斯特拉2F通信卫星和印度空间研究组织的GSAT－10通信卫星送入轨道。阿斯特拉2F卫星发射后将运行在东经28.2度地球同步轨道，为欧洲、中东和非洲的客户提供卫星直播电视服务和下一代宽带服务。

　　10月19日，欧洲航天局宣布下个小型太空探索任务将探索太阳系外行星。由瑞士领导、欧航局多个成员国共同参与的“CHEOPS”系外行星探索项目成为该机构“2015－2025宇宙愿景”首个小型任务。“CHEOPS”卫星计划于2017年发射，运行在距离地面800千米的太阳同步轨道，对太阳系附近已知有行星的恒星进行观测。

　　日本

　　发现小行星“丝川”上的微粒子有“人类已知最小陨石坑”；拍到迄今最远处“原始银海团”形态；H2A火箭搭载4颗卫星发射成功。

　　葛进（本报驻日本记者）在小行星探测器“隼”从小行星“丝川”上带回地球的微粒子表面，研究人员发现了很多直径约为万分之一微米的小坑，认为这些小坑是宇宙尘埃高速冲击微粒子所形成，可称为是“人类已知的最小陨石坑”。

　　日本综合研究大学院大学与国立天文台研究人员通过夏威夷岛上的太空望远镜“昂”，在人类已知最远处——距地球127亿光年的地方，拍摄到“原始银海团”形态，可为判明宇宙构造与银河进化提供线索。

　　5月18日，日本H2A火箭21号机搭载韩国卫星“KOMPSAT-3”等4颗卫星发射成功，全部进入预定轨道。

　　鹿儿岛大学和东北大学等在岐阜县木曾川的河床岩石中发现新证据，证明距今约2亿1500万年前在加拿大东部曾发生过一次巨大的陨石撞击，而此次陨石撞击很可能就是导致当时北美地区动植物灭绝的原因。

　　日本宇航研究开发机构与东京大学成功模拟出太阳表面出现的气体喷出和磁场移动现象，可为研究太阳活动提供依据；探月卫星“辉月姬”传来数据，证明月球正面广阔的“普罗塞拉尔穆盆地”起源于38亿多年前的一次巨大天体撞击。

　　韩国

　　无人机和卫星研究领域取得一定突破，首枚运载火箭“罗老号”第10次发射延迟。

　　薛严（本报驻韩国记者）3月，韩国航空大学新研发出来的太阳能无人飞行器完成了连续12小时以上飞行。该飞行器机翼上装有硅材质太阳能电池，可将白天飞行时吸收的太阳能储存到锂电池中，供晚间飞行使用。但其飞行高度只有200到400米，研究人员计划将其飞行高度提升到15到20千米，以期替代低轨道人造卫星。

　　6月，韩国环境部称，将研制静止轨道环境卫星监测朝鲜半岛地区气候与大气变化。这将是世界上第一颗用于监测大气环境的静止轨道卫星，计划于2018年发射升空，预计工作寿命10年。通过监测臭氧、二氧化硫、二氧化氮、甲醛等温室气体排放情况及东亚地区气候与大气变化，提高对气候变化的预测能力，有效降低因气候变化可能出现的损失。

　　11月，韩国教育科学技术部和航空宇宙研究院表示，由于火箭推进控制器系统出现问题，“罗老号”再次延期发射。这是它2次发射失败、9次延期发射后的第10次延迟。

　　南非

　　南非获得平方公里阵列天文望远镜承办权。

　　李学华（本报驻南非记者）2012年5月25日，平方公里阵列天文望远镜（SKA）组织宣布，南非和澳大利亚共同获得SKA项目承办权。这标志着历时9年的选址竞争落下帷幕，开始进入建设阶段。SKA项目是由多国筹划建造的迄今全世界最大规模的射电望远镜阵列。

　　建设第一阶段，绝大部分蝶形天线将建在南非。除了将正在建设的MeerKAT作为其中的一部分，还要再建190个蝶形天线。第二阶段的所有蝶形天线（约3000个）将建在南部非洲。

　　建成后其灵敏度将比世界上现有的天文望远镜高50倍，分辨率高100倍，扫描速度也将提高1万倍，成为科学家研究天文学、物理学以及宇宙学的有力工具。