美国火神火箭发射效果图。

“阿尔忒弥斯-2”任务美加航天员与猎户座飞船合影。

中国嫦娥六号探测器示意图。

美国火神火箭发射效果图。

“阿尔忒弥斯-2”任务美加航天员与猎户座飞船合影。

中国嫦娥六号探测器示意图。

□于远航

日月轮转，岁岁年年。2024年，世界航天又掀开了新篇章。伴随着各国航天工作者积极进取、不懈奋斗，更多航天新成果离我们越来越近。无论是新一代火箭加紧筹备试飞，还是载人航天事业力争攀登新高峰，抑或是众多深空探测任务蓄势待发，相信都会带给我们更多惊喜。

火箭加紧追赶进度

在新的一年里，一系列火箭“名角”将努力表现，有的是争取终结一次又一次延期发射的尴尬，有的是曾经“试镜”失利，故障归零后再来“补考”。

首先是“跳票”多年的火神火箭，有望于1月8日进行首飞。这款火箭是昔日美国航天发射“霸主”联合发射联盟规划的新一代主力担当，当前却与“东家”一起面临重重挑战。

据公开资料显示，火神火箭芯一级配备2台蓝色起源公司研制的BE-4液氧甲烷发动机，搭配使用RL10C液氢液氧发动机的半人马座5上 面 级 ，能 力 不 俗。其 配 套 的GEM-63XL固体助推器数量有0个、2个、4个、6个等方案，以满足不同的任务需求。针对高度200公里、倾角28.7度的近地轨道，火神火箭不同构型的运载能力为10.8～27.2吨，地球同步轨道运载能力达2.6～7吨，高度35786公里、倾角27度的地球转移轨道运载能力为3.5～14.5吨。

除了项目超支、上面级测试出故障等因素外，火神火箭首飞多次延期的主要原因与BE-4发动机有关。这款发动机自2011年开始研制，原定于2017年准备就绪，但测试过程很不顺利，经历了设计“推倒重来”、起火爆炸等意外，交付严重延迟，还连累了蓝色起源公司开发的新格伦火箭。

作为可重复使用火箭，新格伦火箭第一级安装7台BE-4发动机，将尝试落回专用回收船上，预计近地轨道运力可达45吨，地球转移轨道运力不低于13吨。如果火神火箭首飞顺利，新格伦火箭也有可能在2024年首飞。

另一位航天界期待已久的“明星”同样将在2024年挑战首飞，那就是欧空局的阿里安6火箭。由于阿里安5火箭已在2023年7月退役，阿里安6火箭未能及时“接棒”，导致欧空局大型火箭“青黄不接”，被迫将一系列重要航天任务交给美国火箭发射。

其实，阿里安6火箭的设计方案追求稳妥可靠，首飞拖延在很大程度上源于非技术因素。其芯级直径5.4米，全长约62米，第一级安装1台火神2.1液氢液氧发动机，由阿里安5火箭同型发动机改进而来，上面级采用液氢液氧膨胀循环发动机，有望具备5次重新启动能力，配套的P120C固体助推器可按任务需要选装2枚或4枚。

此外，美国火箭实验室公司的中子号可复用火箭有望在2024年首飞，近地轨道运载能力接近8吨；阿斯特拉公司的4.0型火箭蓄势待发，运载能力提升到600公斤；Aevum公司将尝试使用大型无人机发射火箭和卫星，希望延续空射火箭家族的生命力。

随着我国海南商业航天发射场建设快速推进，长征八号改火箭也将在那里首次发射。

除了这些“首秀”外，一些在2023年试飞不利的火箭也将在2024年继续努力。其中，最引人关注的当属有望于3月进行第三次试飞的“星舰”，计划测试入轨、回收和在轨推进剂转移技术，争取追回美国登月任务进度。日本H3火箭有望在2月15日进行复飞，努力延续日本航天发射能力。

载人航天迎接爆发

2024年，世界载人航天有望迎来全面爆发期。中国空间站和国际空间站将继续定期迎接“访客”，美国将尝试近半个多世纪以来首次载人环月飞行，印度载人飞船可能首次入轨。亚轨道、轨道、空间站等领域的商业太空旅游也将进入快速发展阶段。

预计在11月，美国将实施为期10天的“阿尔忒弥斯-2”任务。3名美国人和1名加拿大人首先会乘坐猎户座飞船进入近地点高度2900公里、远地点高度74000公里、环绕周期约为23.5小时的地球轨道，再操作飞船以SLS重型火箭上面级为目标，演示未来探月任务对接过程。完成测试后，猎户座飞船将正式奔月，绕至月球背面后，再利用地球引力返回，最终在太平洋溅落。

此次任务中，飞船有望到达月球背面之外的7400公里处，刷新人类太空飞行的最远目的地纪录。不过，“阿尔忒弥斯计划”面临成本暴涨、系统开发延误等挑战，美国人“重返月球”下一步的困难不容忽视。

以国际空间站为目的地，拖延多年的波音公司星际线飞船7月将迎来首次载人飞行。内华达山脉公司和美国宇航局合作开发的追梦者航天飞机也有望利用火神火箭第二次试飞，首次进入太空，尝试拓展从国际空间站返回的“窗口”，提供更高效、更安全、更舒适的航天运输服务。

值得注意的是，印度可能在2024年开展加甘扬载人飞船首次入轨任务。这款飞船设计质量超过8吨，能够支持3人在轨飞行5～7天。虽然其近期不会执行载人任务，但如果无人模式发射取得成功，仍会帮助印度尽快成为第四个独立掌握载人航天技术的国家。

2024年，太空旅游将进入新一轮爆发期。维珍银河公司将继续利用太空船2号飞行器执行商业载人亚轨道飞行任务，还将积极研发更先进的新一代飞行器。蓝色起源公司的新谢泼德号火箭将走出早前事故的阴影，继续开展载人亚轨道观光和科研活动。

公理太空公司与SpaceX公司将合作推进为期两周的Ax-3任务，利用载人龙飞船将4人送往国际空间站，其中包括1名土耳其官方航天员。代号“北极星黎明”的第一次商业太空舱外任务也有望在2024年升空，游客将乘坐载人龙飞船部分穿越范·艾伦辐射带，在约500公里高度的轨道上太空行走。

深空探测任务密集

2024年是探索宇宙深空的“大年”，特别是探月活动将进入高潮，预计各国会实施近10次月球探测任务。与此同时，瞄准诸多外星球乃至更遥远深空的探测器也将陆续升空。

日本SLIM月球着陆器在2023年9月7日升空后，选择了节约燃料的“绕远”路径，将于2024年1月19～20日尝试着陆在月球赤道附近。它将争取把月面着陆误差范围控制在100米以内，并利用图像识别技术，自主躲避陨石坑等不利地形。日本民营航天企业iSpace公司的白兔-R系列着陆器也将在2024年第二次尝试登陆月球。

我国嫦娥六号探测器将搭乘长征五号火箭前往月球背面的艾肯盆地，执行人类首次月背采样返回任务。为此，我国还将发射鹊桥2号中继卫星，建设地月信息“高速公路”。

美国商业月球载荷服务项目将在2024年“开花结果”，有可能执行6次月面着陆任务：航天机器人公司的游隼号着陆器将降落在格罗特胡森·伽玛山附近，狮鹫1号着陆器尝试登陆月球南极附近的诺毕尔环形山，释放月球车，开展科学实验；直觉机器公司的1号和2号着陆器将尽量接近月球南极，3号着陆器计划降落在月球风暴洋的环形山，开展通信和网络建设试验；萤火虫宇航公司的蓝色幽灵号着陆器将降落于月球危海，细致研究月壤。另外，洛克希德·马丁公司的月球开拓者号探测器将环月飞行，绘制水丰度和分布图。

备受瞩目的“欧罗巴快帆”任务预计于2024年10月发射，首先飞向火星，然后返回地球，借助多次引力弹弓效应，最终在2030年抵达木星。接下来，它将执行近50次针对木卫二欧罗巴的飞掠探测，重点揭开木卫二的冰下海洋之谜。

2024年还有1次小行星探测“收尾”任务——欧空局的赫拉号探测器将飞往双小行星系统，精细勘测之前美国DART航天器撞击小行星的后果，为近地小行星防御贡献力量。

此外，印度有可能发射金星探测器和火星探测器，日本或许会执行火卫一采样返回任务，美国电子号小火箭也有望发射金星探测器，不过这些深空探测任务都不排除推迟。

还有我国的巡天空间望远镜（又称巡天号光学舱），同样被航天爱好者期待已久。