2011年的美國航天活動

□□2011年，美國航天活動總體來講比較順利，成功發射了一些新型人造地球衛星，如首顆“天基紅外系統”地球靜止軌道衛星（SBIRS GEO－1）、“寶瓶座”/科學應用衛星－D（Aquarius/SAC－D）、首顆“作戰快速響應太空”衛星（ORS－1）、戰術衛星－4（TacSat－4）試驗通信衛星、世界上容量最大的衛訊－1（ViaSat－1）寬帶通信衛星、“國家極軌業務環境衛星系統預備項目”（NPP）等，成為人造地球衛星領域的亮點。唯一不足的是其榮譽號（Glory）衛星發射失敗。在載人航天領域，美國航天飛機進行了最后3次發射，然后全部退役，“國際空間站”也基本建成。美國信使號（MESSENGER）水星探測器和黎明號（Dawn）小行星探測器在2011年先后進入水星和灶神星（Vesta）軌道，美國還順利發射了“朱諾”（Juno）木星探測器、“圣杯”（GRAIL）月球探測器和“火星科學實驗室”（MSL），并把第2架X－37B軌道試驗飛行器（OTV－2）送入軌道。

1 人造衛星

1月20日，美國在范登堡空軍基地用德爾他－4（Delta－4）重型運載火箭發射了美國國家偵察局（NRO）的NROL－49衛星[有可能是鎖眼－12（KH－12）光學成像偵察衛星]，它能夠清晰地看到地面上汽車的型號，用于為美國中央情報局和國防部提供情報。德爾他－4火箭高72m，是目前在役運載能力最大的改進型一次性運載火箭，也是運載能力最強的不載人火箭。這是德爾他－4火箭的第5次發射，也是用它首次發射近地軌道衛星。前4次的發射地點都是在美國東南海岸的卡納維拉爾角空軍基地，此次是首次在美國西海岸發射，標志著美國西海岸重新恢復重型運載火箭發射能力。范登堡空軍基地上一次發射重型火箭是2005年發射大力神－4B（Titan－4B）火箭。

3月4日，美國用金牛座－XL（Taurus XL）火箭發射軌道科學公司研制的榮譽號對地觀測衛星時，因火箭整流罩未能按時分離而使衛星沒能進入預定軌道，墜入南太平洋。榮譽號配有最先進的遙感器，如發射成功，每16天可采集到約800萬個全球二氧化碳精確測量數據，分析火山、森林火災、煙囪和排氣管所排出的空中顆粒，設計工作壽命至少2年。美國曾希望它用于觀測地球大氣變化，幫助研究人員了解太陽和大氣中微小懸浮顆粒對氣候變化及人類生活的影響。

3月11日，美國用德爾他－4火箭發射了美國國家偵察局的NROL－27成像偵察衛星。算上此顆衛星，自2010年9月份以來，美國已經發射了5顆不同的美國國家偵察局衛星。

4月14日，美國在范登堡空軍基地用宇宙神－5（Atlas－5）火箭發射了美國國家偵察局的NROL－34偵察衛星。

5月8日，美國用宇宙神－5火箭發射了首顆“天基紅外系統”地球靜止軌道衛星。該衛星的成本約13億美元，用于替換“國防支援計劃”（DSP）導彈預警衛星（詳情請看本刊2011年第5期）。

榮譽號對地觀測衛星

宇宙神－5火箭發射首顆“天基紅外系統”地球靜止軌道衛星

6月10日，美國用德爾他－2火箭發射了美國和阿根廷合作研制的“寶瓶座”/科學應用衛星－D海洋觀測衛星。該衛星運行在高657km的軌道上，攜帶高靈敏度相機和微波輻射計等探測設備，每周對全球大洋表面的鹽度掃描1次，執行觀測全球海洋表面鹽分、研究海洋環流的使命，為科學家提供包括海水鹽度和溫度、風速、冰川融化等全球氣候的各項數據。通過分析海水鹽度的數據，科學家可以實時了解海洋環流、溫度、成分以及海平面高度方面的信息，每月評估1次全球海洋表面鹽度的變化。這些都是影響地球生態系統的重要因素（詳情請看本刊2011年第8期）。

6月2 9日，美國在弗吉尼亞州沃勒普斯島（Wallops Island）大西洋中部地區航天發射場用人牛怪－1（Minotaur－1）四級固體火箭發射了首顆“作戰快速響應太空”衛星。該衛星以古德里奇公司為主研制，裝有改進的電光偵察系統－2（SYERS－2）多光譜遙感器，質量430kg，從研制到發射歷時30個月，是作戰快速響應太空辦公室的第1顆業務衛星。它具有多頻譜拍照能力，能提供地面部隊指揮官指定區域的彩色圖像，為部隊提供全氣候的夜視能力；還可運用已有的地面系統處理和分發圖像等其他信息到戰場，為支持美國中央司令部的情報、偵察與監視（ISR）任務需求提供戰場太空態勢感知（詳情請看本刊2011年第7期）。

作戰快速響應太空－1衛星示意圖

7月13日、12月28日，美國的12顆第2代“全球星”（Globalstar－2）衛星分2次（每次6顆）在拜科努爾發射場由俄羅斯聯盟－2.1a（Soyuz－2.1a）火箭送入軌道。1999－2007年，“聯盟”系列火箭曾分8次發射了共32顆第1代“全球星”，即每次發射4顆質量均為450kg的第1代“全球星”。第2代“全球星”為梯形，每顆質量700kg，每次用1枚“聯盟”系列火箭發射6顆，一共將發射24顆。這些衛星用于提供移動衛星話音數據服務。

7月16日。美國用德爾他－4火箭發射了波音公司研制的第2顆GPS－2F衛星。該衛星是12顆GPS－2F中的第2顆，進入軌道后編號為SVN－63。35年來，波音公司一共為美國空軍建造了39顆GPS衛星，包括GPS－1、2、2A、2F。GPS－2F采用經改進的原子鐘技術，能為建設一個穩健的GPS星座提供精確性更高、抗干擾更佳的軍用信號，還可提供功率更高、更安全的民用信號，幫助商業航線運營，并執行搜救任務。波音公司在該衛星完成在軌校驗后，已正式把衛星轉交給空軍第50太空聯隊和第2太空運行中隊。

GPS－2F衛星在軌飛行示意圖

9月21日，搭載在歐洲衛星公司的SES－2衛星上的美國空軍首個“商業搭載紅外有效載荷”（CHIRP）由阿里安－5（Ariane－5）火箭送入地球靜止軌道。它由美國空軍太空與導彈系統中心研發規劃部領導的政府-工業聯合團隊研制，是美國空軍首個進行商業搭載的有效載荷，也是SES衛星上首個政府有效載荷，還是首個進入太空的寬視場紅外凝視有效載荷。“商業搭載紅外有效載荷”使用一個望遠鏡從地球靜止軌道持續觀測1/4地球，其大型焦平面陣列能適應寬視場的紅外凝視系統，以檢測地球表面的亮點，有助于對導彈發射進行早期預警，以及支持其他軍事任務。發射后30天左右，“商業搭載紅外有效載荷”首次開啟，進行在軌試驗。在早期能力試驗中，它觀測到10月28日德爾他－2火箭發射“國家極軌業務環境衛星系統預備項目”衛星，并收集了相關數據，取得了突破性成就。SES公司于12月21日宣布，“商業搭載紅外有效載荷”完成了初始在軌試驗，進入演示驗證階段。該導彈預警遙感器將在未來的寬視場監視和商業托管形式方面，繼續提供有價值的參考。

9月27日，美國在阿拉斯加州的科迪亞克島發射場用人牛怪－4火箭發射了戰術衛星－4，旨在為美國軍方驗證新的衛星通信技術。戰術衛星－4由美國海軍研究辦公室投資研制，具有體積小、成本低、發射速度快等特點，質量為450kg，功率為1kW，能提供10個特高頻信道，用來增強傳統衛星通信，工作壽命1年，1年后再評估是否需要長期部署。該衛星在橢圓形軌道上運行，每天可對熱點地區提供3次、每次2h的覆蓋，所以能為全球多個戰場提供支持。而此前美國海軍的通信衛星對一些地區每天只能提供15min的覆蓋。該衛星在入軌30天后既可實現初始數據傳輸，而且能實現“動中通”，這是目前美國其他軍用通信衛星系統都不具備的特點。與一般通信衛星不同，戰術衛星－4允許作戰人員使用常規手提無線電通話機在移動中進行通信，即不需要拉天線就能進行無線電通話，所以實戰價值較高，因為在一些特殊的地區，受到地形、地物的限制，沒辦法拉天線或者拉天線會暴露位置，有了這顆衛星就不用擔心了（詳情請看本刊2011年第6期）。

10月19日，美國衛訊－1寬帶通信衛星由俄羅斯質子－M（Proton－M）火箭送入預定軌道。該衛星在軌壽命為15年，總信道容量130Gbit/s，用于為北美和夏威夷群島地區的寬帶互聯網用戶提供比目前ADSL和有線電纜速率更快的服務，而且價格與目前的衛星寬帶服務價格基本持平（詳情請看本刊2011年第6期和第12期）。

戰術衛星－4衛星平臺和天線有效載荷

衛訊－1天線在緊縮場進行測試

10月28日，美國用德爾他－2火箭發射了價值15億美元的“國家極軌業務環境衛星系統預備項目”和6顆立方體星。如校車大小的“國家極軌業務環境衛星系統預備項目”運行在824km高的太陽同步軌道，每天從地球的兩極環繞地球12次，至少能夠工作5年，所獲數據傳給在挪威的地面站，再經由光纖電纜傳至美國。其上攜帶了5種科學儀器，其中4種是首次升空，它們主要用于預測天氣短期變化和極端天氣情況；搜集從臭氧層到冰蓋的多種信息；了解大氣層、火山灰、火災和北極冰融等變化；幫助科學家開展氣候變暖等長期研究；開發出長期和短期的預報方法；對“聯合極軌衛星系統”（JPSS）所涉及的技術進行測試，從而改進天氣預報和監視氣候變化的技術，提高預測颶風等極端天氣、改進跟蹤火山灰的技術等。該衛星是“國家極軌業務環境衛星系統”（NPOESS）項目的探路者，后者將收集關于長期氣候變化和短期氣象條件的數據。6顆立方體星包括：無線電極光探測－2（RAX－2）科學衛星，主要測量電離層能量流，由密歇根大學運營，衛星質量為3kg；動態電離層立方體衛星試驗－1、2（DICE－1、2）科學衛星，主要研究電離層風暴，由猶他州立大學運營，衛星質量分別為3kg、4kg；奧本大學衛星－1（AubieSat－1）由阿拉巴馬空間助學金聯盟提供資金，主要使用2種不同類型薄膜來保護衛星的太陽電池板，并試驗無線電波在電離層中的傳播；由密歇根大學運營的密歇根大學立方體星（M-Cubed）為技術驗證衛星，衛星質量為1kg，主要儀器為地球成像儀；探險者－1單元2（E1P F2）技術驗證衛星，由蒙大拿大學負責運營，計劃在軌工作4個月，衛星質量為1kg（詳情請看本刊2011年第12期）。

2 載人航天

發現號升空

2月25日，發現號航天飛機上天，這是發現號第39次太空飛行（所有航天飛機中飛行次數最多的一架），也是航天飛機第133次發射。此次飛行代號為STS－133，任務是為“國際空間站”送去“萊昂納多”永久性多功能艙（LPMM）和首個類人形機器人—機器人航天員－2（R2）以及“國際空間站”的一些備用設備。

“萊昂納多”永久性多功能艙是由“萊昂納多”多功能后勤艙（MPLM）改造而成的，去除了“萊昂納多”多功能后勤艙中不必要的部分，并加強了該艙的空間防護能力等，然后永久地安裝在“國際空間站”上作為儲藏室，并提供額外的研究工作空間，航天員今后可以在這個艙里進行流體物理、材料科學、生物學以及生物技術等領域的實驗。

準備發射的“國家極軌業務環境衛星系統預備項目”

價值250萬美元的機器人航天員－2是美國航空航天局（NASA）與通用公司聯合研制的首個進入太空的仿真機器人，由頭部、結實的身軀和2只手臂構成，質量約150kg，全身裝備多種感應器，并有一雙靈活的手，美國航空航天局希望將來它可以協助或代替航天員完成太空行走等危險作業。

在發現號與“國際空間站”對接期間，航天飛機上的航天員們進行了2次出艙活動，完成了一系列任務：為空間站移動機械臂新配了一對額外軌道，并清潔了空間站外的一部攝像機；利用軟管將一個破裂液氨泵中殘存的液氨排出；為空間站外加拿大“德克斯特”（Dextre）雙臂機器人安裝了相機及保護性鏡頭蓋，移走了哥倫布號實驗艙的設備平臺及一些絕緣材料。此外，他們還利用一個金屬罐進行了太空“收集”。這一名為“瓶中信息”的活動由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）為提高公眾對太空探索的興趣而策劃。金屬罐隨發現號返回地球后被運往日本，供博物館游人參觀。

發現號的告別之旅

3月9日，完成任務的發現號在肯尼迪航天中心安全著陸，結束了為期12天又19h3min53s的任務，然后退役，被送到位于首都華盛頓的航空航天博物館展覽。至此，發現號航天飛機總飛行里程約2.38×108km，在軌天數365天，繞地球運行了5750圈，飛行次數39次，總乘員人數252人，與和平號空間站對接1次，與“國際空間站”對接13次，結束了為期27年的“職業生涯”，也標志著美國航天飛機時代走向終結（詳情請看本刊2011年第4期）。

奮進號升空

5月16日，奮進號航天飛機上天，這是奮進號第25次太空飛行，也是航天飛機第134次發射。此次飛行任務代號為STS－134，主要任務是為“國際空間站”送去α磁譜儀－2（AMS－02），另外還運去了快速后勤搬運器－3（ELC－3）平臺、S頻段通信天線、高壓氣罐和“德克斯特”雙臂機器人的附加配件，以及3顆小衛星。

由美籍華裔諾貝爾獎獲得者丁肇中教授組織研制的α磁譜儀－2是用于尋找宇宙中的反物質、暗物質，以便揭開宇宙誕生和演變之謎。來自美、歐、亞三大洲16個國家和地區的56個研究機構的600多名科研人員參與其中，其中包括中國科學院和中國航天科技集團公司等，中國專家負責研制其關鍵部分—永磁體。約6.8t、總投入達20億美元的α磁譜儀－2是“世界最大的太空實驗設備”。

“快速后勤搬運器”是可以承載大型設備的外部平臺，裝有空間站備件、飛行支持設備、散熱器和機械系統支持組件等，可為“國際空間站”提供一個在空間真空環境下試驗的平臺和設施，還能用于“國際空間站”備用硬件的存放，以便在航天飛機退役后仍能滿足空間站建設的硬件需求。

奮進號還為空間站帶去的3顆名為“精靈”（Sprite）的小衛星，它們看起來就像2.54cm的細小方形計算機芯片，由美國康奈爾大學研制。這些衛星被安置在站外收集太陽風信息，工作幾年后將返回地球，以檢測其對太空嚴酷環境的承受能力。

裝在奮進號貨艙內的α磁譜儀－2

用加拿大機械臂－2從奮進號貨艙中抓出α磁譜儀－2裝到空間站桁架上

在奮進號與“國際空間站”對接期間，航天飛機航天員進行了4次出艙活動，先后為“國際空間站”安裝了2副S頻段天線、為冷卻系統增加氨水、為空間站左側太陽電池翼的旋轉連接處添加潤滑劑、延伸空間站機械臂的工作范圍等，完成了“國際空間站”的全部組裝工作。這標志著這項世界上投入資金最大、參與國家最多、建造周期最長、技術水平最高、施工難度最復雜的航天工程終于在太空全部竣工。此后的所有太空行走都交由常駐空間站的航天員執行。

奮進號還為“國際空間站”帶去了一些實驗項目，例如，蜘蛛、果蠅和微小的蛔蟲等，以進行一系列奇特的科學實驗。有的實驗具有一定的教育意義，可以鼓勵青少年對數學和科學領域的求知探索。在“國際空間站”進行的實驗還有：滴眼藥水；在天花板上表演俯臥撐；扳手腕；測試太空飛毯等。

5月29日，奮進號與“國際空間站”分離后在距“國際空間站”約290m處對所攜帶的“獵戶座”（Orion）“相對導航風險降低”（STORRM）傳感器進行了首次測試。該傳感器是未來太空探索任務必需的一項關鍵技術，今后將用于“獵戶座”多用途乘員飛行器逼近“國際空間站”，使“獵戶座”更容易、更可靠地與“國際空間站”交會對接。

6月1日，完成任務的奮進號在肯尼迪航天中心安全著陸，然后退役，被送到位于洛杉磯的加州科學中心展覽（詳情請看本刊2011年第6期）。

阿特蘭蒂斯號升空

7月8日，阿特蘭蒂斯號航天飛機上天，這是阿特蘭蒂斯號第33次太空飛行，也是航天飛機第135次發射，還是航天飛機第37次前往“國際空間站”，以及美國航天飛機的最后一次飛行。此次飛行任務代號為STS－135，主要任務是為“國際空間站”運送1年的給養和大量零備件，以及試驗平臺－2（PSSC-Testbed 2）。這些物資裝在長約6.4m，直徑約4.6m的“拉斐爾”多功能后勤艙（Raffaello MPLM），能維持“國際空間站”1年的運行。此行僅有4名航天員隨阿特蘭蒂斯號升空，并且只送貨，不出艙。7月15日，阿特蘭蒂斯號上的1臺主計算機突然死機，隨之而起的警報聲驚醒了睡夢中的4名航天員。不過故障馬上被修復，據悉，故障疑為宇宙射線所致。航天飛機上有5臺主電腦，它們對阿特蘭蒂斯號返回地球發揮著至關重要的作用。

阿特蘭蒂斯號最后一次升空標識

信使號進入水星軌道飛行示意圖

7月21日，完成任務的阿特蘭蒂斯號在肯尼迪航天中心安全著陸，隨后退役，被送到美國佛州肯尼迪航天中心的游客中心展出。從此，美國所有航天飛機永遠告別太空（詳情請看本刊2011年第8期）。

3 空間探測

信使號進入水星軌道

3月17日，經過15min的近水星制動減速，美國信使號水星探測器成功進入近水點200km、遠水點15193km、周期12h的水星軌道，從而成為世界上第1顆水星探測衛星，開始對水星進行為期1年的科學考察。它已于3月29日從水星軌道傳回首張圖片，4月4日正式展開對水星的觀測。信使號是2004年8月3日由德爾他－2火箭發射升空的，其發射質量為1100kg（詳情請看本刊2011年第5期）。

黎明號進入灶神星軌道

7月15日，在飛行超過2.7×109km后，首個采用離子推進技術完成實用型科學探測任務的美國黎明號小行星探測器進入灶神星小行星軌道，成為首個對火星和木星之間小行星帶中的小行星進行探測的空間探測器，并于8月11日正式開始了對這顆巨型巖質小行星的探測任務。黎明號是2007年9月27日發射的，耗資4.66億美元，直徑約530km的灶神星是它此次探測任務的第1站。黎明號是從2700km到120km不等高度的幾條不同軌道上進行探測，測繪灶神星表面，研究其成分，并探究其地質史。在完成灶神星探測后，黎明號將在2012年7月離開，于2015年2月抵達曾為太陽系最大的小行星、后被升格為矮行星的谷神星（Ceres），并對其進行軌道探測，從而成為首個先后飛往2個天體并繞其做軌道飛行的探測器，也是首個矮行星探測器。美國擬于2025年前派人前往一顆小行星，而黎明號探測器將為此帶來關鍵數據。美國還準備在2016年把一個取樣返回探測器發往一顆近地小行星，2023年將所采樣品送回地球。

“朱諾”木星探測器升空

8月5日，美國用宇宙神－5火箭發射了新一代木星探測器—“朱諾”。它先圍繞太陽飛行2年，然后將于2013年10月回到地球附近做一次地球借力飛越，再用3年時間飛往木星，預計2016年7月進入木星軌道。

“朱諾”在軌飛行示意圖

耗資11億美元的“朱諾”是繼美國1989年發射的專用木星探測器“伽利略”（Galileo）之后世界上第2個專用木星探測器，預計在木星大橢圓極軌道上的輻射帶內工作1年。該探測器用于詳細探測這一巨型氣體行星的內部構造、重力場、極光、大氣結構、磁場、是否存在水以及固體內核等情況，調查木星是否存在一個固體內核，繪制木星的高強度磁場圖，測量其深層大氣中的水分和氨的成分，并對木星上的極光現象進行觀察，揭開木星上大量天然氣的起源之謎、木星的形成和演化過程，以及決定木星特性且驅動其演化的內部、大氣和磁場之間的耦合，為了解太陽系和周圍行星系統的起源提供參考。

美國噴氣推進實驗室（JPL）負責“朱諾”項目的管理，洛馬公司為“朱諾”的主承包商，意大利航天局為探測器提供紅外光譜儀以及一部分無線電科學實驗設備。它采用自旋穩定，質量為3627kg，由3個拖車大小的高效太陽電池翼提供電力，是首個在距地球如此之遠的宇宙空間以太陽能作為主要能源的航天器，目的是經濟、環保和減少輻射的影響。

為了探測木星，“朱諾”攜帶了紫外線光譜儀（UVS）、磁通門磁力計（FGM）、極光分布試驗裝置（JADE）、高能粒子探測儀（JEDI）、可見光相機（JunoCam）、高級恒星羅盤（ASC）、木星紅外極光繪圖儀（JIRAM）、無線電和等離子體波試驗裝置（Waves）共9臺科學探測儀器。

總之，“朱諾”或許能幫助人類揭開以下六大謎團：①木星是怎樣組成的；②木星上有多少水；③木星表層之下是什么樣的；④木星是否有巖核；⑤木星的磁性來源于哪里；⑥木星上的極光現象（詳情請看本刊2011年第8期）。

“圣杯”月球探測器升空

9月10日，美國用德爾他－2火箭發射了“月球重力恢復和內部實驗室”（GRAIL）月球探測器。它的英文縮寫GRAIL是“圣杯”的意思，所以它又可簡稱為“圣杯”。

美國洛馬公司研制的“圣杯”由圣杯－A、B—2個一模一樣的“雙胞胎”月球探測器組成，其主要任務是測量月球的引力場，繪制出詳細的、最高分辨率的月球重力分布圖，以推測月球從外殼到核的內部結構，進一步了解月球的熱演變，即月球由加熱到冷卻的歷史，從而研究月球的起源和演變。這對于認識地球的演化以及內太陽系天體如何演變也很有用。

圣杯－A、B運行在月球上空50km高的近圓極軌道上，彼此相距200km。它們通過Ka頻段的科學儀器測量兩者之間的距離變化率，然后對這些數據進行分析，從而獲得月球重力場分布的信息，探測其在月球重力場中發生的微小變化，繪出月球的重力場詳細分布圖。將其與月球山區、撞擊坑以及盆地等地貌特征結合起來，可以推算出月球從外殼到內核之間的情況，幫助科學家重建月球的演化過程，確認其內部物質構成。

圣杯－A、B采用創新的軌道設計，它們用3個半月的時間沿著相似但分開的迂回路線先后抵達太陽與地球之間的引力平衡點1—拉格朗日1點（L1點），然后以較慢速度進入月球軌道。這樣可以大大減少進入月球軌道時為了制動減速所耗的燃料；穩定“圣杯”上對溫度變化敏感的時鐘；使其上的各種揮發物有充足的時間泄漏，從而在正式使用后不會干擾科學探測；方便進行途中的各種機動和測試，以及精確進入軌道，以便于2012年3月8日可以從容開始正式的科學探測，包括使2顆月球探測器上的天線互相指向對方，太陽電池翼朝向太陽。圣杯－A、B已于2011年12月3日和2012年1月1日先后進入月球軌道，并傳回月球背面圖像。

圣杯－A、B的質量均為132.6kg，它們采用了試驗衛星系統－11（XSS－11）小衛星的許多技術，裝有Ka頻段月球重力測距系統（LGRS）和無線電科學信標（RSB）以及一套月球KAM相機，還各有5臺為中學生提供的從月球軌道拍攝月球的攝像機（詳情請看本刊2011年第10期）。

“火星科學實驗室”升空

總裝完畢的圣杯－A、B

圣杯－A、B將研究月球熱的演化史

11月26日，美國用宇宙神－5火箭發射了“火星科學實驗室”，它所攜帶的美國第3代火星車好奇號（Curiosity）是迄今最大、最貴、最先進的火星車，耗資25億美元。其長度為3m，是第2代火星車勇氣號和機遇號的2倍；質量約900kg，是第2代火星車的5倍。好奇號將于2012年8月6日在火星蓋爾環形山（Gale Crater）中心山丘的山腳下著陸，展開為期1個火星年（約687個地球日）的探測，采集并分析幾十種火星表層巖石、土壤樣本，研究該區域是否曾經為微生物生命提供過適宜的生存條件，包括生命的化學成份。其主要任務是分析蓋爾環形山的土壤和巖石，尋找有機生物跡象，并進行其他研究，查明火星過去或現在是否有適宜生命存在的環境，測定火星表面的輻射水平。

好奇號有6個輪子行動，每個車輪有獨立的發動機，可在火星表面跨越65cm高的障礙物，能攀爬5km高的火星山，每天在火星表面行進200m。它將使用多用途機械臂從地面鏟挖土壤樣本，并使用鉆頭鉆入各類巖石內部取樣，并送入其“車載”實驗室進行精密化驗。它裝有10種科學儀器，儀器的總質量是第2代火星車的15倍，其中的一些是第1次在火星上使用。例如，其上的化學與微成像激光誘導遙感儀（ChemCam）可向9m外的火星巖石發射激光，使其蒸發，而后分析蒸發的巖石和不足1mm直徑的微粒成分；它可研究機械臂無法觸及的火星巖石和土壤，并能清除火星巖石上的灰塵；其上的α粒子X射線光譜儀（APXS）只要 2～3h就能檢測巖石和土壤樣本，并可全天候開機。而勇氣號和機遇號火星車檢測1次需要5～10h，且只能在晚上工作。另外，好奇號還將監測、分析火星的氣候、大氣壓、濕度、風速、風向、氣溫、地溫和紫外線輻射等環境條件，為將來的人類登上火星實地探測做準備。

好奇號火星車還有許多亮點，例如，將采用“空中起重機”（Skycrane）技術在火星表面著陸，因而著陸精確度極高；采用“多任務放射性同位素電熱發生器”（MMRTG）作為電源，因而可大大增加好奇號的行程和使用壽命，避免太陽電池陣可能會被火星塵土覆蓋而影響發電效率，從而提高其開展實驗活動（如鉆探）的能力，大大提高火星車在火星表面的工作時間（詳情請看本刊2011年第11期）。

測試好奇號火星車

好奇號在火星表面工作示意圖

X－37B使用小型太陽電池陣供電

4 技術試驗

3月5日，美國用宇宙神－5火箭發射了波音公司研制的第2架X－37B軌道試驗飛行器。

X－37B這種小型航天飛機的體積是航天飛機的1/4，外表以黑灰白三色色塊為主題。其防熱瓦比航天飛機上的更加耐用，用機電飛行控制系統取代了航天飛機的液壓驅動裝置，用展開的太陽電池陣取代了航天飛機的低溫燃料電池提供電力，在軌期限比航天飛機多出數月之久。

與第1架X－37B一樣，質量2t的第2架X－37B仍然以試驗飛行器自身性能為主，但將擴展飛行包線，增加橫向飛行范圍，以及在更強側風時的進場能力，進一步驗證軌道自動操作、再入大氣和像常規飛機那樣著陸的能力。它還將重點檢查該飛行器上太陽電池陣系統的性能，因為該太陽電池陣的設計很新穎，使用了波音公司2003年6月申請的專利，可快速安裝和折疊。

X－37B的具體任務是保密的，其上未加壓貨艙內的物品不為人知。一些業內分析人士推測，由于其秘密性質，X－37B可能是一種軌道武器的前身。但美國五角大樓多次表示，X－37B僅是一個技術“試驗床”。

第2架X－37B原定于2011年11月30日完成270天的飛行任務返航，在GPS導航信號的引導下以滑翔的方式在加利弗尼亞范登堡空軍基地降落，但不知什么原因它延長了在軌飛行時間，至本刊2月中旬發稿時仍未返回。第1架X－37B在著陸前一天空軍才宣布其返航，它在太空中共飛行了224天，是美國首次采用從太空返航后直接在跑道上自動著陸的飛行器。