1990年2月14日，旅行者一号驶离我们的地球家园。传奇的宇航员、宇宙学家卡尔·萨根给NASA的工程师提议，让旅行者一号在离地球六十四亿千米的太空转身，看向地球最后一眼。在拍下的这张照片里，地球只是一个极小的光点，一个微弱的、蓝色的点，它仅有0.12像素。

在紧接着的感染人心的独白中，萨根启发人们深思：“我们的态度、我们存在于想象中的妄自尊大以及关于我们在宇宙中拥有特殊地位的错觉，都被这个暗弱的光点质疑了。我们的星球就像包围在偌大宇宙的黑暗之中的一粒孤独的微尘。”

寻常的生计和世俗的野心提前占据了生活，让我们太容易忘记自己是住在一个有着930亿光年大小的宇宙（已考虑宇宙膨胀）。在可观测宇宙中，数两万亿星系中的恒星比地球上所有沙滩里的沙子还要多。

我们的头脑不过没有进化到能真正领悟这样辽阔的景致和广大的尺度。

然而地球之外，还有一整个宇宙正等待着我们来观测和探索。这一点鼓舞了世界上许多私人和政府组织，驱使着天体物理研究、航天器技术和星际殖民计划的创新。

但是如何进入太空、如何在太空生存、如何在天体间旅行仍然是我们面临的巨大工程挑战。那么在探索宇宙的道路上，我们走到哪一步了呢？

2016年太空亮点

这些关于空间探索的新闻没有让我们失望。

这一年见证了许多成就，比如NASA的深空探测器朱诺号抵达火星和SpaceX的可回收火箭的数次成功着陆，不久前还在太空首次3D打印出工具扳手。

国际空间探索项目在全世界相继展开，包括俄罗斯、印度、日本、中国、阿联酋和更多国家的世界级机构。但是像NASA这样的航天局能实现大规模探索任务的机构并不唯一。事实上，私人化的空间探索任务正蒸蒸日上。

三月，NASA挑选出超过一百家公司的研究和技术提案作为小企业创新研究（SBIR）计划的一部分，合同合计估值一亿美元。许多初创公司让人们知道他们的存在，让行业更多样化，也为太空旅行方面提供了更多创新的解决方案。

当天体物理学家们正继续尝试更好地理解宇宙的自然法则，工程师们和主办方也正在提高探索宇宙工具的可用性。远见卓识的企业家开始推出涉及从太空旅行到可回收火箭的激荡壮举的项目。

1. 朱诺号在木星大气层中辛勤劳作

木星是太阳系最大的行星，除此之外，关于木星还有许多问题等着人们来解答。7月4日，朱诺号成功接入这颗巨大气体行星的轨道。这趟耗时五年的旅程耗资11亿美元，被认为是NASA完成的最困难的项目之一。

近距离观测木星为追溯太阳系的起源提供了新的见解。此外，它是在使用太阳能的探测器中，走得路程最远的一个。除了极少数仪器故障可能会影响任务的长度外，朱诺号已经开始向地球传回图像和数据。

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2. 哈勃的继承者跃跃欲试

詹姆斯·韦伯空间望远镜是哈勃望远镜的继任者，我们可以将它对准可观测宇宙的边缘。与哈勃望远镜相比，它的波长覆盖范围更长，灵敏度更高，我们将能够在时间和空间上比以往看得更远。

观测宇宙的早期阶段就像听起来一样具有挑战性。和NASA的许多项目一样，詹姆斯·韦伯在预算和调度上备受周章。它的成本是最初提出的四倍，被推迟了至少七年。尽管有这些挫折，望远镜的最后一个主镜部分将在今年二月安装完成，望远镜整体将在十一月全部完成。计划于2018年10月发射。

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3. SpaceX让火箭回收更日常

埃隆•马斯克的SpaceX旨在减少空间运输和勘探成本，最终目标是让人类生活在其他行星上。该公司的Falcon 9可回收的火箭在今年完成了惊人壮举。

SpaceX在2016年共回收了五枚火箭（至今共有六枚火箭）。其中四枚火箭降落在海上的遥控着陆靶船上，这比降落在陆地上的发射台上更困难。如果SpaceX要将火箭发送到多个不同的轨道，则需要海上着陆。

尽管今年取得了一些蔚为壮观的成就，发射化学火箭到太空仍然很危险。 SpaceX火箭于9月在发射台爆炸。这是两年内的第二次失败，造成了发射延误和持续调查。

然而，SpaceX继续创新，每次尝试都使它更接近其目标。接下来的计划包括发射一个经回收和翻修后的火箭。同时，杰夫·贝索斯的蓝色起源也正在研究火箭回收，在2016年多次发射和回收了一个翻修的亚轨道可重复使用火箭。

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4. 殖民火星：揭开星际运输系统的面纱

我们可以生活在另一个行星上吗？9月，马斯克公布了SpaceX的星际运输系统（ITS），目的是在火星上建立人类殖民地。通过世界上最强大的火箭发射到太空，每艘太空船将携带一百人到这个红色的星球，并完成至少十几次旅行。“我们正在研究如何搭载乘客去火星和建立一个自给自足的城市，让人类真正成为一个的多行星物种。”马斯克宣布。

当然，在火星可以居住之前，还有许多挑战亟待解决，包括寻找充足的食物和水源以及针对辐射的防护措施。

马斯克指出了最重要的一点，此项目依赖于大众和私人的合作，空间探索无疑是对人类的合作能力的考验。

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5. “突破摄星计划”的“超微型飞船”

在我们自身所处的太阳系中，旅行到另一个行星已极具挑战性，旅行到其他星系的难度则会指数倍增加。

发展航天器是太空旅行的主要挑战之一。它可以快速行进，覆盖宇宙的广阔空间。现今的火箭太慢、太重，无法在人类的时间尺度内到达目的地，实现计划的主要目标之一是开发太空替代推进系统。

互联网投资者和科学慈善家尤里·米尔纳和物理学家史蒂芬·霍金宣布“突破摄星”计划，将微型航天器和替代推进结合，使人类首次尝试星系旅行。

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这个1亿美元的项目的目标是研究如何使用激光和光帆将克量级的“超微型飞船”推进到20％的光速。这些“全功能空间探测器”将装载摄像头、光子推进器、电源和通信设备的芯片”。这样的宇宙飞船可以在发射后的20年内到达我们的邻居——半人马座阿尔法星。

当然，实现这个计划还有很多工作要做，但是项目的趋势非常明显了。由于高质量传感器和计算机芯片的持续小型化与成本的下降，近年来航天器变得体积更小和价格更低廉。

用他们的话说，突破性的倡议旨在推动人类前进。回答以下问题：“我们孤独吗？在我们的临近的星系有宜居的星球吗？我们能纵身到达的其它的星球吗？身处宇宙中的同一个世界，我们可以一起思考和行动吗？”

最后的疆域

无论是完善人类对宇宙的理解，还是增强我们对太空旅行的技术能力，所有空间探索的最终长期成果是——思维离开地球，深入了解宇宙。

宇宙，仍然是最后的疆域。它难以支付，难以驾驭，难以抵达。但是我们不应该忘记，自从我们的祖先在20万年前第一次离开非洲并学会了在地球上几乎所有地方生存和发展，我们已经走了多远。每个问题都有答案。人类没有生活在一个完美的世界，但独特的人类会推动进步的边界。

用奈尔·德葛拉司·泰森的话来说，“在理性之前先天马行空，做以前从未做过的事情，无论实际与否。

​（ ​由我们天文志愿文章翻译组 凌安/译）

微博@南充天文在线 整理编排文章

翻译来源：https://singularityhub.com/2016/12/23/5-reasons-this-was-an-awesome-year-for-space-exploration/​