本文最初发表于The Conversation。
2023 年被证明是太空任务的重要一年，美国宇航局的 OSIRIS-REx 任务从一颗小行星返回了样本，印度的 Chandrayaan-3 任务探索了月球南极，而 2024 年也将成为太空探索又一个令人兴奋的年份。
根据美国宇航局的阿尔忒弥斯计划和商业月球有效载荷服务计划，几项新任务将目标对准月球。
下半年将有多项激动人心的发射，包括 9 月份的火星卫星探测任务（MMX）、10 月份的欧罗巴快船（Europa Clipper）和赫拉（Hera），以及 11 月份的阿尔忒弥斯二号（Artemis II）和 VIPER 月球探测器——如果一切按计划进行的话。
我是一名行星科学家，以下是我最期待在 2024 年关注的六项太空任务。
1. 欧罗巴快船 (Europa Clipper)
美国宇航局将发射欧罗巴快船，它将探索木星最大的卫星之一——欧罗巴。欧罗巴比地球的月球稍小，表面由冰构成。在其冰冷的外壳下，欧罗巴很可能孕育着一个咸水海洋，科学家预计其水量是地球上所有海洋总和的两倍多。
通过欧罗巴快船，科学家希望调查欧罗巴的海洋是否适合地外生命生存。
该任务计划通过近 50 次飞掠欧罗巴来研究这颗卫星的冰层、地表地质及其地下海洋。任务还将寻找从欧罗巴喷发的活跃喷流。
这项任务将改变希望了解像欧罗巴这样的海洋世界的科学家的研究范式。
该任务的发射窗口——即任务可以发射并实现其计划路线的时间段——将于 2024 年 10 月 10 日开启，持续 21 天。该航天器将搭乘 SpaceX 的猎鹰重型火箭发射，并于 2030 年抵达木星系统。
2. 阿尔忒弥斯二号 (Artemis II) 发射
阿尔忒弥斯计划得名于希腊神话中阿波罗的孪生姐妹，是美国宇航局重返月球的计划。这将是自 1972 年以来首次将人类送往月球，其中包括第一位女性和第一位有色人种宇航员。阿尔忒弥斯计划还包括长期、可持续地驻留太空的计划，为美国宇航局最终将人类送往更远的地方——火星——做好准备。
阿尔忒弥斯二号是该计划中的首次载人任务，计划有四名宇航员将在为期 10 天的任务中随行。
该任务建立在阿尔忒弥斯一号的基础上，该任务于 2022 年底将一艘无人飞船送入绕月轨道。
阿尔忒弥斯二号将把宇航员送入绕月轨道，然后再将他们送回地球。目前计划最早于 2024 年 11 月发射。但根据宇航服和氧气设备等必要装备是否准备就绪，可能会推迟到 2025 年。
3. VIPER 探测器将前往月球寻找水
VIPER，即“挥发物研究极地探测车” (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover)，是一辆高尔夫球车大小的机器人，美国宇航局将在 2024 年底使用它来探索月球南极。
原定于 2023 年发射，美国宇航局将任务推迟，以完成着陆器系统的更多测试。该着陆器系统是Astrobotic这家私营公司作为商业月球有效载荷服务计划的一部分开发的。
这项机器人任务旨在寻找挥发物，即在月球温度下容易汽化的分子，如水和二氧化碳。这些物质可以为未来人类的月球探索提供资源。
VIPER 机器人在其为期 100 天的任务中将依靠电池、热管和散热器，同时应对从月球白天极端的[224 华氏度（107 摄氏度）]高温到月球寒冷黑暗区域（可达令人难以置信的 -400 华氏度/-240 摄氏度）的各种环境。
VIPER 的发射和送达月球表面的任务定于 2024 年 11 月。
4. Lunar Trailblazer 和 PRIME-1 任务
美国宇航局最近投资了一类名为SIMPLEx（意为“行星探索的智能小型任务”）的小型低成本行星任务。这些任务通过作为“搭便车”或次级有效载荷，搭载其他发射任务来节省成本。
其中一个例子是Lunar Trailblazer。与 VIPER 一样，Lunar Trailblazer 也将寻找月球上的水。
但是，VIPER 将着陆月球表面，详细研究南极附近的特定区域，而 Lunar Trailblazer 将绕月飞行，测量地表温度并绘制全球水分子分布图。
目前，Lunar Trailblazer 预计在 2024 年初准备就绪。
但是，由于它是次级有效载荷，Lunar Trailblazer 的发射时间取决于主要有效载荷的发射准备情况。PRIME-1任务，计划于 2024 年年中发射，是 Lunar Trailblazer 的“搭车”任务。
PRIME-1 将钻探月球——这是VIPER 将使用的钻头的试验。但其发射日期可能取决于早期发射是否按时进行。
与同一着陆合作伙伴的早期商业月球有效载荷服务任务最早推迟到 2024 年 2 月，进一步的延误可能会推迟 PRIME-1 和 Lunar Trailblazer。
5. JAXA 的火星卫星探测任务 (MMX)
尽管地球的月球在 2024 年有许多大小、机器人和载人访问计划，但火星的卫星火卫一和火卫二也将很快迎来访客。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）正在开发一项机器人任务，名为火星卫星探测任务 (MMX)，计划于 2024 年 9 月左右发射。
该任务的主要科学目标是确定火星卫星的起源。科学家们不确定火卫一和火卫二是否是火星以其引力捕获到轨道中的前小行星，或者是它们由火星轨道上已有的碎片形成的。
航天器将在火星附近停留三年，进行科学操作，观测火卫一和火卫二。MMX 还将登陆火卫一表面并采集样本，然后返回地球。
6. ESA 的赫拉 (Hera) 任务
Hera是欧洲空间局的一个任务，将返回到美国宇航局的DART 任务于 2022 年访问过的 Didymos-Dimorphos 小行星系统。
但 DART 并不仅仅是访问这些小行星，它撞击其中一颗，以测试一种名为“动能撞击”的行星防御技术。DART 以如此大的力量撞击 Dimorphos，以至于实际上改变了它的轨道。
动能撞击技术是通过将物体撞击到另一个物体上来改变其路径。如果人类发现一个可能具有危险的物体正朝着地球飞来，并且需要改变其航向，这项技术可能会派上用场。
Hera 将于2024 年 10 月发射，于 2026 年底抵达 Didymos 和 Dimorphos，在那里它将研究这些小行星的物理特性。
披露：Ali M. Bramson 获得 NASA 资助。
