嫦娥系列探测器（1/8）科普下

嫦娥五号探测器

嫦娥五号探测器，是由中国空间技术研究院（中国航天 科技 集团五院）研制的中国首个实施无人月面取样返回的航天器。其计划在探月工程三期中完成月面取样返回任务，是该工程中最关键的探测器，也是中国探月工程的收官之战。

嫦娥五号探测器全重8.2吨，由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，将由我国目前推力最大的长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场进行发射。

中文名

嫦娥五号探测器

外文名

Chang'e 5 lunar probe

所属国家

中华人民共和国

研制单位

中国空间技术研究院

目前状态

研制中

起飞质量

8t

发射火箭

长征五号

发射地点

海南文昌发射场

组成

轨道器、返回器、着陆器、上升器

性质

探月工程的收官之战

研制 历史

2009年，中国在探月二期工程实施的同时，为衔接探月工程一、二期，兼顾中国未来载人登月和深空探测发展，中国正式启动了探月三期工程的方案论证和预先研究。三期工程于2011年立项，任务目标是实现月面无人采样返回。工程规划了2 次正式任务和1 次飞行试验任务。分别命名为嫦娥五号、嫦娥六号和高速再入返回飞行试验任务。其中，嫦娥五号探测器是我国首个实施月面取样返回的航天器。

中国探月工程分“绕、落、回”三步走，绕月和落月任务已圆满完成。根据探月三期时间表，预计于2017年12月发射嫦娥五号，实现月球取样并返回地球。嫦娥五号由轨道器、上升器、着陆器和返回器组成。

2014年10月24日2时，嫦娥五号T1试验器成功发射。用于验证飞行器能否从月球轨道顺利返回，并降落在预定的位置。这是2017年实现探月无人采样返回的最重要的试验。

2014年嫦娥五号T1试验器的任务，就是将轨道器和返回器的组合体送入月球轨道，再让组合体返回地球。叶培建介绍，组合体在距离地球几千公里的太空中会分离，返回器会按照嫦娥五号将要走的路，回到地球，而轨道器就“不要了”，变为太空垃圾。将组合体送入太空的工作在西昌完成。

2014年发射的试验器，是2017年以前探月工程最后一个太空试验，因为这项试验风险太大，且没法在地面进行模拟。而其余例如在月球表面取样，在月面上起飞等，都通过在地面上做模拟试验的方法来验证可靠性。

这是中国探月工程拿到的第一张“返程票”，标志着中国探月告别“单程票”时代，为未来嫦娥五号执行更为复杂的返回任务奠定了技术基础。

2015年3月，叶培建院士表示嫦娥五号正在进行研制，进展良好，将按计划于2017年在海南发射。

2015年9月，中华人民共和国国家国防 科技 工业局宣布，探月工程三期再入返回飞行器服务舱为嫦娥五号任务开展在轨验证，9月2日完成对嫦娥五号预定采样区遥感成像飞行任务。

2015年11月23日，嫦娥五号、长征五号在海南合练。

2016年8月15日，中国航天 科技 集团公司六院801所组织完成了嫦娥五号上升器正样全系统热试车。

2016年12月，嫦娥五号探测器着陆器推进子系统正样热试车取得圆满成功，这标志着嫦娥五号着陆器推进子系统热试车完美收官。这也是嫦娥五号研制进程中非常关键的一步。

在2017年6月6日开幕的2017全球航天 探索 大会上，中国国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠首次透露了嫦娥五号月球探测器的着陆地点为月球正面的吕姆克山脉。同时开展相应的科学研究。吕姆克山脉位于月球正面西北部。

2019年1月14日，国务院新闻办公室召开的新闻发布会上，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华表示，中国将继续实施月球探测工程，突破探测器地外天体自动采样返回技术，2019年年底前后将发射嫦娥五号，实现区域软着陆及采样返回，探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。

布局结构

嫦娥五号主要任务是月球取样返回，它要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题。根据日前的设计方案，嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成，其中着陆器将进行月面软着陆，并自动进行月面采样、样品封装等操作，将样品由着陆器的上升段携带升空进入月球轨道，与环月轨道上的轨道器对接，将样品转移到返回器内部，最后轨道器携带返回器点火机动，从环月轨道直接返回地球，返回器将在再入大气层前分离，最后降落在我国北方的内蒙古草原上。

从这个轨道器、着陆器以及环月轨道对接的复杂设计方案看，嫦娥五号完全就是无人版的阿波罗登月，当前同样计划使用类似设计的深空探测器方案，是美国尚未立项的火星取样返回探测器(MSR)，不过MSR最早也要2024以后发射，而我国的嫦娥五号预计2018年左右就要使用长征五号火箭发射，嫦娥五号取样返回的复杂性和先进性在已有和正在研制中的深空探测器里是空前的。当前嫦娥五号探测器着陆器的变推力发动机、交会对接微波雷达和激光雷达的研制都在紧密锣鼓的进行中，着陆器上升段和轨道器所使用的3000牛发动机首次整机试车圆满成功，已经转入初样研制阶段。嫦娥五号可以携带约2千克样本返回地球，这是使用复杂的月球轨道对接设计的结果，之前的苏联Luna 16探测器整体落月，最终取回样品仅有100克。

按照我国航天的惯例，嫦娥五号肯定还有一个备份星，如果嫦娥五号任务顺利的话，它很可能赋予嫦娥六号的编号，增减部分设备提高技术水平，根据探月一期和二期的月球探测成果，选取探测价值更大区域如月球极区或是在月球背面取样返回。不过嫦娥六号还太过遥远，很难对此做出有效的预测。

嫦娥五号返回舱已经在研制之中，从奔月轨道上返回的航天器有着很大的速度，如果无法减速，那么就会“弹”出地球大气层，再入之后的返回舱速度将达到每小时4万公里左右，相当于32马赫左右，迄今为止中国设计的飞船没有达到如此高的再入速度，因此如何安全控制返回舱重返大气层是嫦娥5号能否成功的关键。

技术难点

据探月工程总设计师吴伟仁说，嫦娥五号大约2017年前后择机发射，任务是采样返回。其中的困难主要有四个方面：月球轨道的交会对接、月面采样、月面起飞和高速返回。

月面采样有难度。苏联当年做了好几次只成功了三次，共取回300多克月壤。嫦娥五号计划采样2公斤，要钻进去2米获取原原本本的月壤，还必须封装好拿回来。此外，嫦娥五号有着陆器、返回器，要在月球轨道交会对接，难度比较大。再者，采样结束后月面起飞和高速返回也是需要攻克的难关。

第一关是“分离面多”。相较于神舟飞船和“嫦娥三号”均只有两个部分需要分离，即两个分离面，“嫦娥五号”有5个分离面，分别是轨道器和着陆器组合体、着陆器和上升器组合体、轨道器和返回器组合体、轨道器和支撑舱及轨道器与对接支架。这些分离面都必须“一次性成功”。

第二关是“模式复杂”。彭涛说，探测器需要经历多个飞行阶段，还需要完成月面采样、月面起飞上升、月球轨道交会对接和样品转移、地球大气高速再入返回着陆等关键环节，并且设计约束多。

其中，上升器与轨道器需要在距离地球38万千米的月球轨道上完成对接，在这里无法借助卫星导航的帮助，需要依靠探测器自身实现交会对接。

第三关是“细节严酷”。为获取月壤样品，“嫦娥五号”无人采样器将通过采样钻头深入月球内部和采样机械臂月球表面采样两种方法，再把样品转移到上升器，由上升器与轨道器对接，最终把样品转移到返回器，整个环节必须分毫不差。

第四关是“温度控制”。月球表面白天温度约零上180摄氏度，夜间零下150摄氏度，昼夜温差约330摄氏度。另外上升器发动机点火瞬间达到上千摄氏度，如何避免烧毁上升器和着陆器，对研制团队提出挑战。

第五关是“瘦身压力”。彭涛说，运载火箭的运载能力对嫦娥五号探测器的重量有严格的约束，一方面要尽可能对分系统进行“瘦身”，另一方面，因为备份产品较少，必须确保质量可靠。

预期成果

嫦娥五号将完成我国探月工程三步走中“回”的任务。嫦娥五号将突破一系列关键技术，并携带月球岩石样本回到地球，预计任务飞行时间在13天左右。

通过嫦娥五号的研制和实施，中国将突破月表自动采样、样品的封装与保存、月面动力上升、采样返回轨道设计、地球大气高速再入、月球轨道交会对接、多目标高精度测控通信、月球样品储存和地面实验室分析等关键技术，提升航天技术水平；具备月球无人采样返回的能力，首次实现中国月面自动采样返回，实现航天技术的重大跨越；完善中国的月球探测航天工程体系，形成重大项目实施的科学的工程管理方法，为后续载人登月和深空探测工程服务。通过实施嫦娥五号无人月球采样返回任务，中国在月球科学研究方面将更进一步，开展着陆点区域形貌探测和地质背景勘察，获取与返回样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系；对月球样品进行实验室研究，分析着陆点月表物质的结构、成分、物理特性，深化月球成因和演化 历史 的研究。

嫦娥五号月面采样返回任务将于2019年年底左右实施，我国首次火星探测任务将于2020年前后实施。

研制进展

探月工程副总指挥、国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠近日接受采访时表示，我国探月工程三期嫦娥五号任务正处于初样研制关键阶段。

刘继忠表示，将完成嫦娥五号探测器和长征五号火箭在海南发射场的合练，预计于2 017年前后完成研制并择机发射。为确保嫦娥五号奔月、月球采样、返回地球任务的顺利完成，我国于2014年10月24日发射了由返回器和服务舱两部分组成的嫦娥五号“探路者”——探月三期再入返回飞行器。2014年11月1日，服务舱与返回器分离，随后返回器顺利着陆，试验任务取得圆满成功。服务舱拉升轨道，继续开展拓展试验，先后完成了远地点54万公里近地点600公里大椭圆轨道拓展试验和环绕地月L2点探测、返回月球、嫦娥五号调相机动模拟试验等任务。

目前服务舱正继续为嫦娥五号任务开展在轨验证，7日刚刚完成第三阶段拓展试验——模拟嫦娥五号上升器与轨道器在月球轨道交会对接之前的飞行控制过程。实验验证了嫦娥五号上升器远程导引控制策略、天地协同控制时序、轨道测量与飞行控制精度等相关技术，获取试验数据和经验，评估轨道设计和交会方案，为后续嫦娥五号任务顺利实施提供参考。

刘继忠表示，服务舱的工作完成得非常好，实现了一次发射、三次奔月、两次借助月球引力飞行，完成了三个阶段的拓展试验。在第二和第三阶段试验中，服务舱分别扮演了嫦娥五号任务的轨道器和上升器两个角色，先后模拟了这两个飞行目标在月球轨道交会对接之前的相对运动过程和飞行控制过程。

“通过再入返回试验和服务舱的拓展试验，我们验证了嫦娥五号任务的高速再入返回、月球轨道上升和月球轨道交会对接三项关键技术，为完成探月工程‘绕、落、回三步走战略目标打下了坚实基础。”刘继忠说。

对于服务舱后续工作，刘继忠说，目前服务舱状态良好，接下来还将进行嫦娥五号采样区成像等第四阶段试验。之后，工程方面将根据服务舱状态，择机开展月球重力场反演等科学试验项目。我国预计2017年前后发射嫦娥五号，它由轨道器、着陆器、上升器和返回器"四器”组成。

根据计划安排，2020年，长征五号系列火箭将执行3次发射任务。在长征五号B首飞后，长征五号遥四火箭将发射我国首个火星探测器；长征五号火箭还将迎来第五次发射，将嫦娥五号月球探测器送上月球，实现对月球表面的采样返回。

嫦娥六号探测器

嫦娥六号探测器，是嫦娥探月计划第六个探测器。

2017年1月报道，按国家航天局对未来月球探测的规划，中国设想未来五年、十年开展两次以机器人为代表的月球南北极的探测。归纳起来，就是启动实施探月工程四期，其中包括2020年左右，发射嫦娥六号等月球探测器，实现月球极区采样返回。

中文名

嫦娥六号探测器

外文名

ChangE 6 satellites

所属国家

中华人民共和国

状态

正在研发

目的

探测和地质布景勘测

地位

嫦娥探月计划第六个探测器

发射时间

2020年左右

发射地点

中国文昌航天发射场

简要概况

2013年12月16日，国务院新闻办公室举行发布会介绍探月工程嫦娥三号任务有关情况，国防科工局新闻发言人吴志坚表示，嫦娥三号任务整个过程做到了“准时发射、精确入轨、安全着陆、可靠分离、成功巡视”，表现非常完美。任务为实现无人自动采样返回的嫦娥五号研制进展顺利，预计于2017年前后完成探测器研制并择机发射。嫦娥探月工程三期的主任务由嫦娥五号和嫦娥六号来执行。三期的任务难度更大，将突破包括月面的起飞技术、月面的采样封装技术、月球轨道的交会对接技术以及返回地球的高速再入返回技术等多项关键技术。

2018年10月1日，中国工业和信息化部副部长、国家航天局局长张克俭宣布，中国愿意与各国开展航天合作，将在嫦娥六号的轨道器和着陆器上为国际合作伙伴提供10公斤的载荷。

主要任务

嫦娥六号的第一个科学方针是展开着陆点区的描摹探测和地质布景勘测，获得与月球样品相关的现场阐发数据，创建现场探测数据与实验室阐发数据之间的联系。重要包含：着陆区的地形地貌探测：采样点四周描摹与布局机关特性；撞击坑的描摹、巨细与散布等。物资成份探测：采样点的物资成份特性；月壤物理特征与布局；月壳浅层的温度梯度探测等。第二个科学方针是对返回高空的月球样品进行体系、持久的实行室研究，阐发月壤与月岩的物理特征与布局机关、矿物与化学构成、微量元素与同位素构成、月球岩石构成与演变进程的同位素春秋测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的互相感化、太空风化进程与环境演变进程等，深入月球成因和演变汗青的研究。

第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究，分析月壤与月岩的物理特性与结构构造、矿物与化学组成、微量元素与同位素组成、月球岩石形成与演化过程的同位素年龄测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的相互作用、太空风化过程与环境演化过程等，深化月球成因和演化 历史 的研究。

嫦娥五号和六号将共同完成中国探月三期工程“回”的任务，即实现月球采样后自动返回。它们将带着“四件套”升空，分别是月球着陆探测器、月面巡视器、月面上升器和轨道返回器。

要实现中国第一次月球采样返回，需要突破很多技术，如样品采集技术、月面上升起飞技术、月球轨道交会对接技术等，因为是高速返回，还需要突破载录技术等。

据了解，采样方面，不仅要采获月球表面的月土，还要打孔，从2米底下的月球土层中取出不同深度的材料，拿回地球，因此嫦娥五号上还将携带钻机。

最新进展

8台科学仪器5台已开工

中科院月球与深空探测总体部副主任邹永廖昨天表示，嫦娥三号着陆器和巡视器各携带4台科学仪器，用于在月亮上观天、看地和测月。

着陆器上的降落相机在嫦娥三号降落过程中已开展工作，从距离月面3公里左右到降落月面过程中在不同高度拍摄照片。12月16日9点半左右，月基光学望远镜开机，图像清晰。8台载荷中已有5台陆续开机工作。邹永廖介绍，“我们用月基光学望远镜开展巡天观测，对一些有价值的天体进行长时间观测，以对天文学最基础的在强磁场和强引力场下的物理过程技术进行研究，这是在科学上未来要开展的。”

着陆器地形地貌相机与巡视器全景相机相互合作完成了两器互拍，并从月球传回了五星红旗的生动画面。巡视器测月雷达15日晚打开，获取月壤层30米和月表浅层100米的精细结构。

邹永廖表示，接下来，巡视器上的红外成像光谱仪将进行巡视区月表红外光谱分析和成像探测。粒子激发X射线谱仪将对月表物质主量元素含量进行现场分析。它们共同对巡视区能源和矿产资源进行综合研究。着陆器上的极紫外相机将在30.4纳米波段观测地球等离子体层。

科学成果

嫦娥部分科学数据世界共享

邹永廖表示，探月工程实施以来，港澳台科学家积极参与。比如香港理工大学团队参与了嫦娥三号地形地貌相机指向机构的研制。国防科工局制定了嫦娥一号、二号、三号科学数据的发布政策，把科学数据分A、B、C三类进行管理。A类数据由直接参与研制的单位及相关人员获取；B类科学家应用委员会成员获取；C类全世界的科学家用户和科学爱好者共享。在数据研究期间，作为承担工程地面应用系统任务的国家天文台负责数据的接收、处理、应用和研究，向这些科学家发布了超过50个TB的数据，有300多个用户和研究团队进行数据收集。数据已经向全世界公布了，任何人可以在网上直接下载嫦娥一号和二号的数据。

国防科工局新闻发言人吴志坚在谈到探月工程国际合作问题时也表示，嫦娥一号、二号所获得的科学探测数据是向全世界科学家开放的。在一期工程中中国与欧空局开展测控合作，相互交换了智慧一号和嫦娥一号的科学探测数据；在二期工程中与欧空局测控合作方面，欧空局提供了一个飞控中心、三座测控站来参与嫦娥三号的任务；在三期工程中国际合作会更加广泛。

热点回应

探月意在带动技术发展

国内一些网友认为，我国探月工程是花架子，花了很多钱但没有太多实际用处。同时，国际上也有人认为，中国探月是想称霸太空。

对此，吴志坚表示，我国实施探月工程是遵循我国和平利用太空的一贯宗旨，在具备开展航天活动基本的物质条件、技术条件以及经济许可的条件下所做出的选择。目的是要从科学角度了解月球，同时发展我国的航天技术，带动相关高新技术的发展。探月工程在航天工程技术方面要逐步突破环绕月球探测技术、月面软着陆和巡视勘察技术、自动采样返回技术，通过这些技术逐步建立和完善我国的探月科学和工程体系；同时，为未来开展深空探测逐步积累技术基础。

吴志坚表示，探月工程所带来的高新技术的发展是多方面的，比如说大推力的运载火箭技术、深空探测和通信技术、遥科学技术、光电技术、人工智能和机器人技术以及新材料、新能源技术等等。这些技术对于我国 社会 发展、 科技 进步都会发挥重要的作用。

未来行动

2017年前后从月球采样返回

中国探月工程规划为“绕、落、回”三期。探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察，包括嫦娥二号、三号、四号共三次任务。探月工程三期的任务是实现无人采样返回，包括嫦娥五号和嫦娥六号两次任务，已于2011年立项。

国防科工局新闻发言人吴志坚介绍，嫦娥三号任务成功后，探月工程将转入三期，主要目标是实现无人自动采样返回。执行这一任务的嫦娥五号研制进展顺利，预计于2017年前后完成研制并择机发射。

对于嫦娥四号，吴志坚解释称，嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。嫦娥三号任务成功后，工程技术人员正在考虑对它进行适应性改造，对它的工程和科学目标进行优化，使它能够为嫦娥五号的任务验证部分关键技术。嫦娥探月工程三期的主任务是要实现无人自动采样返回，它的任务由嫦娥五号和嫦娥六号来执行。

据了解，探月工程三期的任务难度更大，突破的关键技术很多，包括探测器月面起飞、月面采样封装、月球轨道交会对接以及返回地球的高速再入返回等技术，吴志坚称，这些对于我国来讲都是以前没有做过的。

他同时表示，探月工程三期任务的完成也不会意味着我国探月工程结束，而是另一个新的起点。“探月工程三期之后的规划还在研究中。此外，我国的深空探测经过多年讨论研究论证已经有了共识，科学界已有初步设想，相关方案正在研究中。”

在国外建深空探测站势在必行

周建亮透露，嫦娥二号探测器已成为围绕太阳飞行的小行星，它距地球的距离已经超过了6400万公里，这个探测器仍然处在深空站的监控下。深空探测真正能够延伸到多远的距离，是由探测器和地面设备共同作用的结果。立足于现在的两个深空站，再加上未来的深空探测器的配合，后续的深空测控能力要比现在已经达到的6400万公里远得多，我国的深空探测能力将不断增强。

周建亮还透露，中国已经建成两个深空站，一个是佳木斯深空站，一个是喀什深空站，充分利用了中国国土的东西纵深，即使这样，对深空探测器的测控跟踪也不能做到全天候覆盖，每天也会有8-10个小时跟踪的盲区。为弥补测控盲区，做到全天候的跟踪覆盖，中国在国外建立新的深空站，实现对未来深空探测的全天候的测控跟踪，这样的建设势在必行。

嫦娥七号

嫦娥七号，是中国对月球的地形地貌、物质成份、空间环境进行综合探测任务的探测器。

2020年8月27日，中国嫦娥七号将着陆月球南极。

简要概况

2019年1月14日下午，国务院新闻办就探月工程嫦娥四号任务有关情况举行发布会，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在会上表示，国家航天局正在组织国内专家对后续规划进行论证，基本明确还有三次任务：

一是嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回，根据嫦娥五号的采样情况来确定月背还是正面；二是嫦娥七号对月球的地形地貌、物质成份、空间环境进行一次综合探测任务；三是嫦娥八号除了继续进行科学探测试验以外，还要进行一些关键技术的月面试验。[1]

最新进展

2020年8月27日，据中国国家航天局探月与航天工程中心消息，中国探月工程四期嫦娥七号任务将实现在月球南极着陆，开展极区环境与资源勘查，嫦娥七号17台载荷拟开展竞争择优。

嫦娥八号

嫦娥八号探测器，是由中国空间技术研究院研制的中国第四个实施无人取样的返回航天器。未来，嫦娥八号除了继续进行科学探测试验以外，还要进行一些关键技术的月面实验。

中文名

嫦娥八号探测器

外文名

ChangE 8 satellites

所属国家

中华人民共和国

研制单位

中国空间技术研究院

目前状态

研制中

发射火箭

长征五号

发射时间

待定

发射地点

中国文昌航天发射场

组成

轨道器、返回器、着陆器、上升器

性质

探月工程的收官之战

2019年1月14日下午，国务院新闻办就探月工程嫦娥四号任务有关情况举行发布会，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在会上表示。“未来，嫦娥八号除了继续进行科学探测试验以外，还要进行一些关键技术的月面实验。”

吴艳华称，国家航天局正在组织国内专家对后续规划进行论证，基本明确还有三次任务：

一是嫦娥六号计划在月球南极进行采样返回，根据嫦娥五号的采样情况来确定月背还是正面；二是嫦娥七号对月球的地形地貌、物质成份、空间环境进行一次综合探测任务；三是嫦娥八号除了继续进行科学探测试验以外，还要进行一些关键技术的月面试验。

PS。

回顾篇

这十大进展有：双中子星合并事件、发现TRAPPIST-1周围的七行星系统、北美日全食、发现土卫二的海洋、结束卡西尼探测器的生命、如火如荼的引力波探测、首个来自太阳系外的小天体被发现、谷神星上的生命元素、首次直接观测地球大小系外行星的大气层、火星上存在液态水的证据面临挑战。

一）双中子星合并事件

今年的8月17日将被载入天文学史册，因为它标志着一个全新时代的开端。在这一天，天文学家们宣布他们首次同时透过光学和引力波两种手段观测到同一个天文事件。这被称作“多信使天文学”（multi-messenger astronomy）。

它有什么意义？这几乎就相当于一个人获得了一种新的知觉。人类自古以来就一直通过光学波段观察宇宙，而现在，他们第一次透过引力波“听见”了宇宙。当这两种方式结合起来，将产生一加一远远大于二的效果。事实上，《科学》杂志将这项发现评为了2017年年度科学突破。

这次双中子星合并事件是由设在美国的“激光干涉引力波天文台”（LIGO）以及欧洲的“室女座”引力波观测台各自独立观测到的，并随后由设在地面和太空中的超过70台望远镜进行了追踪观测。引力波观测的数据显示这一事件的本质是两颗中子星的相撞，而光学波段的望远镜观测则能够给出更多的细节信息，包括确认了这种中子星合并机制是产生宇宙中很大一部分重元素的机制，比如说黄金。因此可以说，这一发现确认了我们都是由中子星物质组成的。这项发现是我们借助多信使天文学手段能够取得何种进展的第一项证明。

二）TRAPPIST-1周围的七行星系统

在今年一月份，科学家们宣布在一个编号TRAPPIST-1的恒星周围发现了不是一颗行星，也不是两颗行星，也不是三颗行星——而是7颗行星！美国宇航局很快发布了这几颗行星的艺术想象图，并设想了如果人类在上面生存将会有何种体验。甚至还推断出，由于这几颗行星之间轨道距离很近，因此如果有其中一颗星星上出现生命的话，它们应该能够很容易通过小行星等渠道在不同行星之间相互传播扩散。

当然，科学家们从一开始就非常谨慎，不断提醒公众，要想判断这些星球上有无生命，我们还需要未来更加先进的设备做更多的观察。这一发现实际上和宇宙中可能存在生命的话题关系并不大，它更多的是提醒我们宇宙所拥有的巨大潜力。它也催促我们必须去设计研制更加先进的下一代望远镜，以便在这方面取得进展。TRAPPIST-1行星系统看上去几乎就像是从科幻书中跳出来的，它让我们知道宇宙远比我们想象的更加丰富多彩。

三）北美日全食

今年8月18日，出现了一次横贯整个北美大陆的日全食天象，这几乎是近100年来未曾有过的。宽度仅有70英里（约合112公里）的狭窄日食带从美国西北部的俄勒冈州一路向东南延伸到南卡罗来纳州。

日全食发生前一段时间，沿着日食带附近的美国城市，不论大小都迎来了大批来自全球各地追逐日食的游客和科学家，人们不断祈祷日食期间天公作美，不要有云。当然，更多的人们通过互联网观看了现场直播，一同领略了这次天空奇景。

四）土卫二的海洋

在今年4月份，美国宇航局的科学家们宣布在土卫二海洋中找到了或许能够为生活在那里的生命提供能量的来源——如果那里的海洋里真的存在着生命的话。卡西尼探测器在穿越土卫二极地上空时 ，获取到从土卫二冰层下方海洋通过冰裂隙喷射出的水汽样本。

不久之前 ，我们曾经认为土卫二就是一颗围绕土星运行的冰块星球，但现在这一观点已经被完全改变。我们认为土卫二冰层下方存在一个巨大的冰层下海洋，那里是太阳系中除了地球之外最有希望存在生命的地方。在那些海洋的底部或许和地球上一样存在一些热液喷流，根据地球的情况分析，那样的地方很有可能会孕育生命。

而4月份的最新发现显示，土卫二下方喷出的水汽中含有氢分子成分，这可以成为生命的能量来源。氢分子可以透过高温水体和岩石之间的反应产生，在这一过程中将能够为生命提供能够。

五）卡西尼探测器的“壮丽终章”

卡西尼飞船是美国宇航局最伟大的探测任务之一。在它围绕土星工作的13年间，它让我们对于土星和它的光环乃至卫星系统都有了大大深入的了解。卡西尼探测器的工作还让我们见识了土星卫星系统远超原先设想的复杂性和多样性。

美国宇航局最终被迫在9月15日结束卡西尼的使命，因为这台探测器的燃料正逐渐耗尽。在它生命的最后阶段，它为科学家们献上了它最后的大礼——通过穿越土星与它光环之间的狭窄缝隙，并最终一头冲入土星大气层之中，以这样的方式获取最后一批珍贵的数据。在此之前还从未有探测器冲入土星大气层，因此这些数据尤其可贵，科学家们目前仍在对相关数据结果进行分析。

六）如火如荼的引力波探测

今年距离科学家们宣布首次探测到引力波信号已经过去两年之久。这是100多年前由爱因斯坦的广义相对论最早预言的一种时空中的涟漪。而现在，这一研究领域正进入蓬勃发展的新时期。

美国政府资助的“激光干涉引力波天文台”（LIGO）在2015年作出了首次引力波发现，而在今年他们又宣布探测到来自双中子星合并的引力波信号，并且与此同时全球各地超过70架望远镜同步观测到这次事件的光学对应体。这是一次重大的历史性事件。

紧随其后，将引力波科学领域的关注热度推向最高峰的还是三位LIGO创始科学家被授予了今年的诺贝尔物理学奖。

LIGO还宣布了另外三起来自黑洞合并的引力波事件，从而使其发现的已确认黑洞合并导致的引力波信号数量达到5个。这些发现本身就非常引人入胜，但科学家们更加感兴趣的是这些探测结果让我们有了很多可供进一步研究的双黑洞系统。当我们拥有更多样本，我们将可以开始观察它们之间是否存在某些共性，或者那些差异性，而这些对于我们研究这些神秘天体，以及它们在宇宙中的地位都将拥有重要意义。

还有一件事必须提及，那就是设在意大利境内的欧洲引力波探测设备——室女座引力波探测器（Virgo）在今年8月份开始投入工作，并几乎立即就获得了它的首次引力波发现，与LIGO共同独立探测到一次来自黑洞合并的引力波信号。两座引力波天文台之间的合作将让我们能够更好地探测引力波信号，并缩小对其来源位置估算的误差范围。总之一句，今年是引力波天文学的大年。

七）首个来自太阳系外的小天体被发现

研究人员今年可能首次观测到了一个源自太阳系之外的小天体。这个被称作“奥陌陌”（Oumuamua）的小天体最早是在今年10月份被设在夏威夷的Pan-STARRS 1巡天望远镜发现的。

来自太阳系之外的小天体穿过太阳系这件事情本身并不奇怪，但问题就在于要想发现并识别出它们则是一件相当困难的事情。在这一案例中，研究人员通过观测发现这颗小天体的轨道方向并非围绕太阳的，并且轨道倾角极大。

八）谷神星上的生命元素

谷神星是位于火星与木星之间小行星带中最大的天体，目前，根据最新分类，谷神星已经被归入矮行星行列。乍一看，谷神星表面撞击坑遍布且一片荒芜，显然不可能是生命的栖息之所，但随着科学家们对这颗星球的了解越多，这里便显示越多的宜居证据。

在今年2月份，研究人员宣布他们在谷神星表面发现了有机物分子。科学家们认为，有机分子是构成生命的必要成分，尽管有机分子的存在本身并不代表那里就存在生命。这一发现，再加上科学家们怀疑在谷神星地表下方可能存在着一个地下海洋。两个消息一起看，液态水加上有机物分子，这就大大增加了谷神星上可能孕育生命的可能性。

九）首次直接观测地球大小系外行星的大气层

科学家们首次确认，在一颗仅比地球稍大一些的遥远系外行星上存在大气层。这颗系外行星编号为GJ 1132b，它似乎拥有一个厚度巨大且温度很高的大气层，这也验证了此前科学家们的猜测，那就是这颗行星的环境可能更像金星，而不是地球。

对这一系外行星大气的直接观测具有重要意义，因为此前科学家们只研究过木星大小的系外行星大气，在最小的案例中，科学家们观测到大气现象的系外行星，其质量也有地球的8倍之多。而相比之下，此次观测的GJ 1132b的质量仅有1.6倍地球质量，而半径也仅有地球的1.4倍左右。

对系外行星大气的观测将有望让我们了解那里是否存在生命迹象，因此科学家们一直在努力弄明白该去搜索哪些信号？哪些信号可能意味着生命的存在？以及，如何去找到这样的信号？在目前的技术手段下，对系外行星开展大气层研究仍然是极具挑战性的工作，随着新一代望远镜的研制成功并投入使用，这一领域的研究或许将得到极大的推动。

十）火星上存在液态水的证据面临挑战

在2015年，研究人员宣称他们在火星上找到了其地表存在液态水的证据。随后，美国宇航局召开新闻发布会宣布了这项消息，称所谓的“季节性复现斜坡条痕”（RSL）可能是高盐度液态水在火星地表上沿着斜坡流淌时产生的。由于水体的高盐度，其不容易结冰，从而能够在火星的极端低温低压条件下存在。

但也有一部分学者并不同意这一解读。今年11月份，美国联邦地质调查局（USGS）的科学家发表论文，驳斥了火星地表液态水的解读，并认为这种条痕的形成不需要水体的参与，而更可能是沙粒沿着斜坡下滑时留下的痕迹。但研究人员同时也谨慎地指出，要想最终得到确凿结论，最佳办法是对这些条痕区域的物质进行直接取样分析，但很显然这种做法在近期内还难以做到。