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NASA的2022
美国航空航天局(NASA)的又一个天文学年份结束了,2022年也被封入了NASA的史册。
NASA首次发射了自己的巨型月球火箭,将无人猎户座(Orion)飞船送到了月球周围;通过詹姆斯·韦布空间望远镜(James Webb Space Telescope)破纪录的宇宙新图像,开启了天文学的新纪元;在人类有史以来的第一次行星防御演示中,成功移动了一颗小行星;与合作伙伴通力协作,定期将宇航员送往国际空间站(International Space Station)执行任务,测试新技术,包括用于火星探索的充气隔热罩;继续研发更安静的超音速飞机,等等等等。
“毫无疑问,2022年我们在不断刷新纪录!从创造历史的阿尔忒弥斯1号(Artemis I)任务的溅落,到NASA詹姆斯·韦布空间望远镜的开创性图像,再到创新的充气式减速器近地轨道飞行测试(LOFTID)技术演示、双小行星重定向测试(DART)任务的巨大成功,航空项目所取得的令人难以置信的进展,以及与商业和国际合作伙伴的更多协作,2022年将作为NASA所有任务中成就最大的年份之一载入史册。”NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)说,“2023年也有很多值得期待的事情:韦布望远镜更多的惊人发现、气候任务将告诉我们更多关于地球如何随时间变化的信息、国际空间站上持续进行的科学、X-59的开创性航空发展和X-57实验飞机,选出50多年来第一批登上月球的宇航员,等等等等。我们的征途是星辰大海,NASA则证明人类的探索是无限的!”
为了支持美国拜登-哈里斯政府的优先事项,NASA在提供与气候变化相关的数据方面仍然处于全球领先地位,包括公布新的地球信息中心(Earth Information Center)的概念,并发布了NASA的第一份公平行动计划(Equity Action Plan)。美国国会还在五年来首次通过了NASA授权法案(NASA Authorization Act)。2022年,NASA史无前例地连续第10次被公共服务伙伴关系组织(Partnership for Public Service)评为大型机构中美国联邦政府最佳工作场所(Best Place to Work),实现了十年卓越成就。
以下为NASA的2022成就概要,展示了NASA在2022年如何在地球大气和太空中探索未知事物,如何为造福人类而进行创新,并通过新发现为世界各地的人们带去启发。
为人类探月做准备
在载人航天计划的成就中,NASA首次成功发射了太空发射系统(Space Launch System,SLS)火箭,让NASA的猎户座(Orion)飞船抵达了比以往任何为宇航员建造的航天器飞行距离更远的轨道。通过阿尔忒弥斯(Artemis),NASA推进了将第一位女性和第一位有色人种送上月球的计划。11月16日阿尔忒弥斯1号(Artemis I)发射,12月11日猎户座成功溅落,在达成这两项具有历史意义的成就之前,NASA完成了太空发射系统火箭、猎户座和地面系统的多个关键里程碑:
在NASA位于美国新奥尔良的米丘德装配厂(Michoud Assembly Facility)中组装了火箭的核心级,在位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)组装了乘员舱;选择了后续任务中将宇航员运送到发射台的交通工具;并为阿尔忒弥斯2号(Artemis II)任务,即第一项载人飞行任务,验证了最终的发射中止系统(launch abort system)发动机。
完成了助推器部件的制造,并将发动机部分交付给了肯尼迪航天中心,用于执行阿尔忒弥斯3号(Artemis III)任务,这将是人类50多年来首次重返月球表面,届时第一位女性也将登上月球。
在美国犹他州普罗蒙特里发射了地面版本的助推器,作为未来任务的测试版本;完成了太空发射系统火箭更强大的优化结构(名为“Block 1B”)的关键设计审查;并开始转向用于太空发射系统硬件的长期生产和运营服务合同模型,以达到降低成本的目的。
NASA还完成了许多重要的阿尔忒弥斯里程碑,这些里程碑不仅将确保人类能重返月球表面,还将确保人类能在月球及其周围进行长期探索,为将第一批宇航员送往火星做准备:
在月球南极附近确定了13个候选着陆区,下一位美国宇航员可以在阿尔忒弥斯3号任务期间登陆月球;选择了公理太空公司(Axiom Space)提供宇航员将在阿尔忒弥斯3号任务期间使用的月球行走系统,包括宇航服;并给柯林斯宇航公司(Collins Aerospace)授予了一项任务,为国际空间站开发新型宇航服。
授予了SpaceX一份修改后的合同,以进一步开发其星舰(Starship)载人着陆系统,用来满足NASA对长期人类月球探索的要求,包括在阿尔忒弥斯4号(Artemis IV)任务期间进行的第二次载人着陆示范任务;还宣布了呼吁商业公司提供可持续月球着陆器开发的提案,因为NASA致力于在阿尔忒弥斯4号任务之后进行定期登月任务。
发布了月球地形车(Lunar Terrain Vehicle)服务提案的请求草案,以征求商业公司的反馈;在模拟月球环境中有宇航员参与的情况下完成了沙漠模拟任务,以测试未来阿尔忒弥斯任务的加压漫游车操作和月球漫步。
基于已有的与日本和南非的长期探索月球国际合作伙伴关系,将巴林、哥伦比亚、以色列、尼日利亚、罗马尼亚、卢旺达和新加坡增设成了新的阿尔忒弥斯协议签署国。
发布了一套修改后的月球到火星的目标,形成了塑造人类探索整个太阳系的蓝图。
美国佛罗里达大学(University of Florida)的研究人员在阿波罗(Apollo)任务期间收集的月球土壤中种植出了拟南芥植物,这表明植物具有在月球上生长的潜力。
维持人类在近地轨道的存在
美国国会通过的NASA授权法案将美国参与国际空间站相关事务的实效至少延长到了2030年9月30日,使美国能够在未来十年继续获益,与此同时,NASA与美国工业界合作开发商业目的地和市场,让太空经济逐渐繁荣起来。
这是人类连续第22年登上地球轨道实验室。以下是2022年的一些成就:
从NASA位于美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心,NASA和SpaceX成功地进行了国际空间站宇航员的发射与返回,往返空间站的定期机组人员轮换航班持续助力太空科学效益最大化,包括——
NASA宇航员凯拉·巴伦(Kayla Barron)、拉贾·查理(Raja Chari)、汤姆·马什本(Tom Marshburn)、谢尔·林德格伦(Kjell Lindgren)、马克·范德海(Mark Vande Hei)、鲍勃·海因斯(Bob Hines)、杰茜卡·沃特金斯(Jessica Watkins)、弗兰克·鲁比奥(Frank Rubio)、妮科尔·曼(Nicole Mann)和乔希·卡萨达(Josh Cassada)在空间站生活和工作。
2022年,范德海以创纪录的355天太空飞行时间完成了美国人最长的单次载人航天飞行任务。
2022年5月,Crew-3任务搭载巴伦、查理和马什本以及欧洲航天局(ESA)宇航员马蒂亚斯·毛雷尔(Matthias Maurer)返回了地球。在轨道实验室进行科学考察期间,Crew-3任务宇航员进行了实验,包括微重力下的混凝土硬化研究、有助于培育抗旱植物的棉花品种研究,还进行了一项太空考古学研究,有助于为未来太空栖息地的设计提供信息。
2022年4月,Crew-4任务发射升空,在轨道上运行170天后,于10月搭载海因斯、林德格伦和沃特金斯以及ESA宇航员萨曼莎·克里斯托福雷蒂(Samantha Cristoforetti)返回地面。Crew-4任务宇航员继续进行了太空研究,记录太空饮食的改善对免疫功能和肠道微生物组的影响,确定燃料温度对材料可燃性的影响,探索设备噪音和微重力对宇航员听力可能的不利影响,还研究了添加剂是会增加还是降低乳液的稳定性。
2022年10月,Crew-5任务抵达了国际空间站,搭载了曼和卡萨达,以及日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宇航员若田光一和俄罗斯国家航天公司(Roscosmos)宇航员安娜·基金娜(Anna Kikina)。Crew-5将在空间站上花费几个月的时间,在心血管健康、生物打印和微重力流体行为等领域开展新的科学研究,为人类探索近地轨道以外的空间做准备,并助益地球上的生命。
从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角太空基地(Cape Canaveral Space Force Station),NASA和波音公司(Boeing)成功发射并返回了波音公司的CST-100星际飞机(CST-100 Starliner),最终降落在美国西部的沙漠中,完成了无人轨道飞行试验2(Orbital Flight Test-2,OFT-2)抵达空间站的任务,以证明该系统已准备好搭载宇航员飞行。星际飞机及其由NASA宇航员巴里·威尔莫尔(Barry Wilmore)和苏妮塔·威廉姆斯(Sunita Williams)组成的机组人员正在为2023年的首次宇航员飞行做准备,那将是定期飞往国际空间站之前的最后一次演示任务。
国际空间站上的机组成员迎接了NASA启用的第一个私人宇航员任务,公理任务1号(Axiom Mission 1),以推进NASA实现近地轨道商业化的目标。
空间站机组人员计划完成了14次太空行走,对轨道实验室进行了升级和维护。NASA宇航员继续了国际空间站太阳能电池阵列(International Space Station Rollout Solar Arrays,iROSA)的安装,完全安装后发电能力将提高30%,NASA的合作伙伴则继续了俄罗斯多功能实验舱(Nauka)和新的欧洲机械臂(European Robotic Arm)的安装。
诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)的天鹅座(Cygnus)飞船完成了对国际空间站的首次有限再助推,这项任务是首个将这种增强能力作为NASA标准服务的任务。
通过将来自NanoRacks公司气闸舱(Bishop)的约78千克垃圾安全地投掷到地球大气层中,国际空间站进行了一次关键的轨道“内务管理”演示。
4次商业货运任务向空间站运送了超过13.6吨的科学研究、工具和关键物资,另有2次向地球上的研究人员返回了大约4吨的研究和设备。
为飞行指挥团队挑选了7名新成员,负责监督空间站、商业载人航天和阿尔忒弥斯登月任务的运作。
增进我们对地球、气候变化的理解
2022年,NASA继续致力于了解气候变化对地球的影响,在气候和地球科学领域的成就中,NASA:
向国际空间站发射了NASA最新的地球科学仪器,地球表面矿物尘源调查(Earth Surface Mineral Dust Source Investigation,EMIT),它提供有关矿物尘埃如何影响地球升温和冷却的信息,并具有检测甲烷的能力。
计划与法国国家空间研究中心(Centre National d’Études Spatiales,CNES)合作启动地表水海洋地形学任务(Surface Water Ocean Topography),这项任务将对地球表面几乎所有的水域进行调查,深入了解海洋在气候变化中的作用。
宣布并发布了NASA地球信息中心的首个概念,它将让人们看到我们的星球正在发生怎样的变化,还将提供易于使用的信息和资源,以支持决策者开发减轻、适应和应对气候变化所需的工具。
庆祝了与美国地质调查局(U.S. Geological Survey)合作的陆地卫星计划(Landsat program)走过50周年,该计划一直在帮助科学家追踪陆地表面的自然和人为变化。
持续开展了实地活动,提供有关地球气候变化的信息,包括气候变化对北极地区的影响,夏季强雷暴产生的后果,海洋和大气动力学及其对地球气候的影响。
与包括美国农业部在内的合作伙伴一起,NASA继续为美国农民提供了地球科学数据,以帮助他们提高食品安全(Food Security)、提高作物的恢复力并减小食品价格波动。
NASA首次参加了商品经典(Commodity Classic)贸易展,这是美国国内最大的由农民主导、以农民为中心的教育和农业体验展。
NASA的辛西娅·罗森茨维格(Cynthia Rosenzweig)获得了世界粮食奖基金会(World Food Prize Foundation)颁发的2022年世界粮食奖(World Food Prize),表彰她为了解气候与食品系统之间的关系并预测两者未来将如何变化而进行的研究。
宣布了在马里兰大学成立新的NASA美国国内农业财团,该财团将领导一笔1500万美元资金的管理,用于支持增加和持续使用地球观测以促进美国农业实践的相关工作。
在全球应对气候变化方面与美国和国际合作伙伴开展了合作,采取的行动包括参加第27届联合国气候变化大会(United Nations Climate Change Conference),与美国联邦紧急事务管理局(FEMA)发布综合气候行动计划,与ESA达成协议以促进全球对地球科学的理解并确保地球观测的连续性,以及继续与澳大利亚航天局(Australian Space Agency)合作研究地球气候变化(已成功合作了60年)。
进行了,或者说参与了一系列与海平面上升、全球地表温度和北极冰层融化有关的气候变化研究。
继续了下一代地球观测卫星,NASA地球系统天文台(Earth System Observatory)的规划,目的在于推动人类对我们不断变化的星球更进一步的了解。
在50多年的合作伙伴关系的基础上,为美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)发射了两颗气象卫星,成功发射了60多颗卫星用于改进天气预报、强风暴和飓风预测以及气候观测。
太阳系,以及更远
在准备机器任务返回月球表面时,NASA将其商业月球有效载荷服务(Commercial Lunar Payload Services,CLPS)计划推进到了离地球更近的地方,而与此同时,在太阳系更远的地方,NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜部署并拍摄了新的图像,哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)继续取得了新的发现,NASA进行了两次金星飞越,还有诸多其他成就:
NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜成功地展开了它在太空中的最终配置,包括部署一个网球场那么大的遮阳罩。2022年7月,NASA及其合作伙伴公布了韦布的第一张全彩色图像和光谱数据,从那时起,韦布揭开了一些有史以来最早观测到的星系的面纱。韦布比以往任何时候都更详细地研究了系外行星的大气层,并提供了太阳系中行星的新视角,拍摄到了几十年来最清晰的海王星环。美国邮政局(U.S. Postal Service)发行了一张印有韦布望远镜插图的新邮票,以庆祝它的成功。
NASA的双小行星重定向测试(Double Asteroid Redirection Test,DART)在世界首个行星防御测试中成功撞击了目标小行星。在此之后,这项任务的研究团队证实,DART的动能撞击成功地将目标小行星带入了新的轨道,这标志着人类首次在太空中让天体的运动发生了改变。
通过商业月球有效载荷服务,NASA为优先的阿尔忒弥斯月球科学选择了两个新的科学仪器套件,其中包括一个将首次对神秘的格鲁特伊森穹顶(Gruithuisen Domes)进行研究的套件,NASA通过月球表面有效载荷与研究调查(Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon,PRISM)征集了这些月球科学研究提案。NASA还授予了德雷珀公司(Draper)一份合同,在2025年将阿尔忒弥斯科学调查送往月球。搭载德雷珀公司SERIES-2着陆器进行的实验将前往薛定谔盆地(Schrödinger Basin),月球远端的一个大型撞击坑,靠近月球南极。
NASA的哈勃空间望远镜发现了有史以来距离最远的单颗恒星,它的光用了129亿年才到达地球,相比之前的记录保持者,在时间上有了巨大的飞跃。通过精确的质量测量,哈勃望远镜还首次提供了一个单独的黑洞在星际空间中漂移的直接证据。
在一项宇宙里程碑中,NASA系外行星档案中已确认的系外行星总数达到了5000颗,代表着NASA空间望远镜引领的30年探索发现之旅。
NASA的成像X射线偏振探测器(Imaging X-ray Polarimetry Explorer,IXPE)开始了它的太空科学任务,IXPE揭示了黑洞周围物质的形状和方向,它对超新星遗迹(supernova remnant)仙后座A(Cassiopeia A)磁场方向的意外发现让天文学家惊讶不已,还帮助解开了围绕黑洞喷流的谜团。
第25个太阳周期里,太阳活动高峰期预计发生在2025年,而太阳目前的活动已经超出了预期。
金星表面笼罩在厚厚的云层中,通常难以被观测到,但在两次飞越金星的过程中,帕克(Parker)使用广域成像仪(Wide-Field Imager for Parker Solar Probe,WISPR)拍到了金星的第一张可见光图像。
2022年1月发生的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊岛(Hunga Tonga-Hunga Ha'apai)火山喷发事件,所产生的大气冲击波、音爆和海啸波传播到整个地球。科学家分析了NASA的电离层连接探测器(Ionospheric Connection Explorer,ICON)任务和ESA的蜂群(Swarm)卫星的数据,发现火山的影响也波及了太空。
旅行者号(Voyager)是NASA最长寿的任务,已经在太空中航行了45年,它研究了行星以外空间的本质,NASA选择了近地空间动力学星座(Geospace Dynamics Constellation)、多缝太阳探测器(Multi-slit Solar Explorer)和HelioSwarm任务,来帮助提高我们对太阳动力学、日地联系以及不断变化的太空环境的理解。
研究人员继续利用NASA的冷原子实验室(Cold Atom Lab)进行前沿的科学探索,冷原子实验室是国际空间站上的第一个量子物理设施。
通过生物实验-01(Biological Experiment-01)支持未来的阿尔忒弥斯任务和月球科学。阿尔忒弥斯1号上的四项调查为未来月球及更远地区的任务铺平了道路。
庆祝机器任务连续探索火星25年,在这25年里,至少有一架探测器始终在运行,无论是在火星表面还是在环绕火星的轨道上。
“机智”号火星直升机(Ingenuity Mars Helicopter)现在正在为未来的火星样本返回(Mars Sample Return)计划寻找可能的着陆点。
关于从火星返回科学采集的样本的下一步行动,NASA和ESA达成了正式协议,并开始着手在火星上建立样本管仓库。
经过8年成功的科学运作,索菲亚平流层红外天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)完成了最后一次科学飞行。这项现已退役的任务留下了科学成就和工程独创性的重要遗产。
开发新技术,造福所有人
NASA提高了太空探索的能力,向全美各地的企业家、研究人员和创新者征询解决方案,使未来几十年的任务成为可能。从发射太空任务到展示先进技术,再到支持早期概念的开发,2022年的亮点包括:
CAPSTONE全称地月自主定位系统技术操作与导航试验(Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment),发射并进入了月球的一个独特轨道,开始了它为阿尔忒弥斯“门户”(Gateway)前哨站计划轨道的测试任务,同时展示新的空间技术。
充气式减速器近地轨道飞行测试(Low-Earth Orbit Flight Test of an Inflatable Decelerator,LOFTID)成功地展示了可用于人类火星任务的充气隔热技术。
激光通信中继演示(Laser Communications Relay Demonstration,LCRD)开始了在轨实验,测试从太空发送数据的新方式。
向月球发射了“月球手电筒”(Lunar Flashlight),这颗小型卫星将使用激光在月球南极的永久阴影区域里寻找水冰。
“毅力”号(Perseverance)火星车上的仪器火星氧元素原位资源利用实验(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment,MOXIE)在这颗红色星球上完成了更多的运行,迄今为止从火星富含二氧化碳的大气中产生了总计140分钟的可呼吸氧气。
NASA和美国能源部向三家公司颁发了裂变表面能概念奖。
签署了开发下一代航天计算处理器的合同,以支持未来的探索任务。
选择了三家公司进一步推进可部署的垂直太阳能电池阵列系统的研究,这将有助于为NASA在阿尔忒弥斯计划下进行的人类和机器月球探索任务提供动力。
来自美国50个州和其他46个国家的700多个组织加入了月球表面创新联盟(Lunar Surface Innovation Consortium),它们将和NASA一同推进月球技术的发展。
首届NASA TechLeap奖,即自主观测挑战赛(Autonomous Observation Challenge)第一名的获奖者在比赛发起不到一年后就在高空气球飞行中测试了他们的技术。
NASA创新先进概念(NASA Innovative Advanced Concepts,NIAC)项目培养了早期未来主义想法,例如定制的3D打印宇航服、探索海洋世界的微型游泳机器人,以及一种新型太阳帆。
NASA的小型企业创新研究和小型企业技术转让(Small Business Innovation Research and Small Business Technology Transfer)计划向数百家美国小型企业投资了约2.3亿美元,以促进支持NASA探索目标的技术开发。
NASA向工业界和企业家转让了相关技术和软件,签署了164份许可协议和4772份软件使用协议。
NASA在开发新型卷轴式柔性太阳能阵列(roll-out solar arrays,ROSA)方面的投资用在了为DART任务提供动力上,并将在未来为国际空间站提供充足的电力供应。
通过早期职业倡议(Early Career Initiative)下的新项目和延续项目,早期职业研究人员提高了NASA在诸多前沿领域的技术能力,包括纳米传感器技术、宇航服头盔的动态视觉显示,以及用于太空组装的模块化可重构机械臂等。
为延长3D组织芯片的使用寿命,NASA与多家机构合作进行了联合招标。
迈向航空旅行新时代
NASA与合作伙伴及私营部门一同努力,推进了可持续航空的发展,开发并测试了将彻底改变航空运输的新型绿色技术。NASA产出的知识和技术将为监管机构和行业提供整合可持续解决方案的新方法。在过去的一年里,NASA:
通过NASA的可持续飞行国家合作伙伴关系(Sustainable Flight National Partnership),资助了到2050年实现净零碳排放的相关研究,包括高速复合飞机制造(Hi-Rate Composite Aircraft Manufacturing,HiCAM)项目下的复合材料测试,以及通过混合热效率核心机(Hybrid Thermally Efficient Core,HyTEC)项目开发更小的发动机核心机。
核心产品X-59静音超音速实验机在Quesst任务中达到了新的里程碑,从关键的地面测试开始,到年底完成了飞机发动机的安装。其他进展包括在美国克利夫兰的NASA格伦研究中心(Glenn Research Center)和日本进行的风洞测试。
在安装180千克电池组之前,对全电动X-57麦克斯韦(X-57 Maxwell)飞机的高压系统和电池进行了测试,为未来的地面和飞行测试铺平了道路。该项目将分享相关知识技术,以推动美国开发小型的可持续全电动飞行器。
通过NASA可持续飞行演示(Sustainable Flight Demonstrator)项目,向私营部门发布了提案征集,以寻求一种飞机和相关技术,可在不久的将来为低排放、单通道商用客机的设计提供信息。NASA将于2023年初评出获奖提案。
完成了波音公司ecoDemonstrator项目的地面测试,比较了777-200ER飞机发动机中可持续航空燃料与传统喷气燃料中烟尘颗粒的含量。
正式签署了一项国际研究协议,并为先进空中交通(Advanced Air Mobility,AAM)任务增加了新的合作伙伴。先进空中交通项目探索了如何将自主无人机(autonomous drone)和其他未来的机型应用到应急响应、医疗保健和周边监视中。研究还解决了新飞机可能产生的噪音以及它们起飞和降落所需的垂直起落场等问题。
公布了先进空中交通美国运动移动操作设施(AAM National Campaign’s Mobile Operations Facility)的升级,该设施的作用是支持先进空中交通的飞行测试。
测试了跨音速桁架支撑机翼(Transonic Truss-Braced Wing)飞机技术,这项技术旨在比传统有翼飞机少消耗8%~10%的燃料。
用电动飞机试验台(Electric Aircraft Testbed)进行了NASA和私营部门的研究,包括对足以支持单通道商用客机的混合电力推进系统进行测试。
推进了创新固态电池组的开发,这种电池组比如今使用的电池更轻、更安全且更适合航空。
使用3D打印工艺开发了一种名为GRX-810的新型金属合金,可应用的场景包括飞机和火箭发动机内部。这种合金可以承受超过1090摄氏度的温度,并且比现有的合金材料寿命要长2000倍。
与波音公司进行了合作,开发可以升高或降低飞机涡流发生器的变形装置,以及可以减少阻力并节省燃料消耗的机翼部件。
为应急操作的可扩展流量管理(Scalable Traffic Management for Emergency Response Operations)项目的研究人员提供了来自美国林务局(U.S. Forest Service)和加州林业与消防部门(California Department of Forestry and Fire Protection)的培训,让他们了解受控燃烧和空中灭火策略。
位于美国弗吉尼亚州汉普顿NASA兰利研究中心(Langley Research Center)的飞行动力学研究设施(Flight Dynamics Research Facility)破土动工。这个新的风洞将具有全新的功能和更低的维护成本。
在兰利研究中心对中型喷气式飞机模型和全尺寸城市空中机动型乘用工具进行了撞机测试,得到了有关复合材料弹性和撞机损伤可能性的数据。
为大学领导力计划(University Leadership Initiative)选出了新的参与者,参与学生和研究人员将承担航空学中一些最艰巨的挑战。
面向大学生发起了最新的挑战赛,即“跑道功能:预测美国机场的重新配置”( Runway Functions: Predict Reconfigurations at U.S. Airports)。
优先考虑多元、公平、共融和可及
2022年,NASA制定并启动了一项全机构范围的多元、公平、共融和可及战略计划(DEIA Strategic Plan),以招募、雇用、支持、吸引和留住来自不同背景和生活经历的最有才华和最有前途的人成为NASA大家庭的一员。此外,NASA还:
启动了第一个公平行动计划,以扩大传统上服务不足、代表性不足和未开发社区与NASA合作共进的机会。
通过向西班牙语延伸,NASA继续了许多产品的翻译,尤其是那些与NASA科学任务相关的产品。作为公平行动计划的一部分,NASA致力于发展自己的西班牙语沟通团队和翻译能力。
通过在云端提供54个需求性最高的环境数据集,确保了NASA收集的地球科学信息的可及性,到2025年,NASA地球科学数据将被完全传输到云端。
通过为少数族裔服务机构(Minority Serving Institutions,MSIs)提供地球科学研究补助金,支持了正在进行的促进种族平等的相关努力,为美国联邦政府历史上服务不足和代表性不足的群体提供了更多研究机会。
举办了一次公平利益相关者市政厅(Equity Stakeholder Town Hall)活动,公开分享了NASA将如何继续支持服务不足和代表性不足群体的相关想法,并从与会者那里获得了关于如何最好地实施下一阶段计划的见解。
NASA资助了39项提案(690万美元,合同期最长3年),重点是通过应用地球科学、地理空间和社会经济信息来推动美国在公平和环境正义方面取得进展。
为一系列美国全国性活动开发了一个360度互动式阿尔忒弥斯展览,其中包括NASA的《第一位女性》(First Woman)图画小说节选,并强调了NASA送第一位女性和第一位有色人种登上月球的计划。
NASA宇航员妮科尔·曼(Nicole Mann)是Crew-5国际空间站任务的机组成员之一,也是NASA首位进入太空的土著女性,而NASA宇航员杰茜卡·沃特金斯则成为了首位在轨道实验室中执行长期任务的黑人女性。
制作并发行了一部纪录片《太空的色彩》(The Color of Space),其中展现了七位现任和前任黑人宇航员之间的对话,他们中的每一位都被选为NASA宇航员队伍的一员,并接受了太空任务训练。
与“谷歌艺术与文化”(Google Arts & Culture)进行了合作,展示NASA LGBTQ+员工的贡献,以及他们的工作如何推进了NASA的优先事项。
启动了科学任务理事会桥梁计划(SMD Bridge Program),以促进NASA的研究中心与传统黑人大学(Historically Black Colleges and Universities,HBCUs)、少数族裔服务机构、主要本科院校(Primarily Undergraduate Institutions)和高等研究型大学之间的合作和伙伴关系。该计划侧重于全体教师的带薪研究和工程实习、学徒工作和研究经验。
在美国华盛顿举行的第51届国会黑人党团立法会议(51st Congressional Black Caucus Legislative Conference)期间,主持了与NASA领导人和其他主题专家的一系列对话。
与科学专家一起主持了一个“推特空间”(Twitter Spaces),讨论了空间图像如何成为一种独特的体验,让人们可以通过替代文本、丰富的图像描述、触觉面板、3D打印模型、触觉板和可听化处理来进行阅读、触摸和收听。
在NASA首届在线LGBTQ+供应商公平论坛(LGBTQ+ Vendor Equity Forum)期间,让220多个行业利益相关者和企业与美国联邦采购专家和其他领导人建立了联系。
通过科学、技术、教育和数学激励阿尔忒弥斯一代
通过各种STEM外展活动,NASA寻求了激励新一代学生并鼓励他们成为下一代科学家、工程师和宇航员的方式,通过与主要组织合作、授予各种资助等方法开展了STEM工作。2022年的STEM亮点包括:
2022年夏天,NASA局长比尔·纳尔逊帮助启动了一项名为“阿尔忒弥斯学习午餐盒”(Artemis Learning Lunchboxes)的食品和动手STEM套件新计划,这项与科学和工业中心(Center of Science and Industry,COSI)的联合倡议已扩展到全美,最近一次是在12月8日登陆了华盛顿的公立学校。
与美国教育部进行了合作,利用NASA的创业专业知识,推进美国联邦传统黑人大学学者认可计划(HBCU Scholar Recognition Program)。NASA为高等教育机构的学生举办了一场竞赛,作为传统黑人大学学者认可计划的一部分,是美国白宫推进教育公平、卓越和经济机会倡议(White House Initiative on Advancing Educational Equity, Excellence, and Economic Opportunity)的一部分,该竞赛将是NASA少数族裔大学教育与研究计划(Minority University Education and Research Program,MUREP)创新与技术转移创意竞赛(Innovation and Tech Transfer Idea Competition,MITTIC)的小型版本。
NASA的少数族裔大学教育和研究计划创新与技术转移创意竞赛是一项针对少数族裔服务机构学生的创智赢家式竞赛,正式列入了2022年传统黑人大学学者认可计划。
向美国各地的10个少数族裔服务机构提供了总计近60万美元的资金,让不同创新者的声音得以放大,帮助他们通过NASA少数族裔大学教育与研究计划将创意与想法落地成项目,通过少数族裔大学教育与研究计划小型企业技术转移研究规划补助金(MUREP Small Business Technology Transfer Research Planning Grants,M-STTR)进入太空技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate,STMD)。
评选出了月球机器人少年竞赛(Lunabotics Junior Contest)的两名获胜者,这是一项面向K-12学生的全美竞赛,以NASA的阿尔忒弥斯任务为主题。参赛者负责设计一种机器人,用于将月壤(regolith)从月球南极的一个区域挖掘并移动到未来阿尔忒弥斯月球基地附近的一个存放容器中。
在首届全美科技崛起学生挑战赛(TechRise Student Challenge)中选出了57支获胜团队,旨在吸引和培养未来的科学、技术、工程和数学专业人才。
为学校和教育工作者制作了多种教育资源,将NASA任务的兴奋激动带入课堂,包括阿尔忒弥斯学习之路(Artemis Learning Pathways)、阿尔忒弥斯营地指南(Artemis Camp Guide)、詹姆斯·韦布空间望远镜工具包(James Webb Space Telescope Toolkit)和地球科学工具包(Earth Science Toolkit)。
美国副总统卡玛拉·哈里斯于2022年6月在海军天文台(Naval Observatory)为军人家庭和当地学生及其家人举办了一场NASA STEM活动之夜,其中包括迪士尼皮克斯《光年正传》(Lightyear)的特别放映。
NASA和美国莱斯大学(Rice University)于2022年9月举办了多项活动,以庆祝约翰·肯尼迪在莱斯体育场发表历史性演讲60周年,那场演讲号召全美在20世纪末之前将宇航员送上月球,并让宇航员安全返回地球。
为美国各地的机构资助了超过400万美元的资金,以帮助将真实的NASA体验带给那些在STEM领域传统上服务不足和代表性不足的初中学生和高中学生群体。
公众参与
灵感仍然是NASA公众参与计划的基础,在安全地恢复定期进行的面对面活动以及举办线上活动和数字通信的同时,NASA提供了将世界各地的人们与NASA内容联系起来的机会。2022年的亮点包括:
到2022年为止,NASA的社交媒体关注人数增加到了3.3亿,比2021年的2.8亿增长了18%。
2022年,NASA在社交媒体上的帖子分享量达到870万次,超过了2021年的分享量(830万次),但低于2020年创下的1270万次分享量记录,当年的高分享量主要来自NASA的SpaceX载人示范飞行和火星“毅力”号探测器的发射。
NASA的四个重点帐户今年达到了粉丝数量里程碑,分别超过了6500万(Twitter)、2500万(Facebook)和8500万(Instagram)。NASA的旗舰YouTube频道订阅人数突破了1000万。NASA总部摄影团队在Twitter上拥有超过300万粉丝,在Flickr上拥有超过36,000名粉丝。
2022年9月26日,NASA的DART任务故意撞向目标小行星Dimorphos的直播观众数峰值达到了100万;观看阿尔忒弥斯1号任务发射的观众在2022年11月16日达到了96万人的峰值。更多的观众观看了NASA广播的录像,阿尔忒弥斯1号任务发射时,NASA首次以高清影像直播发射过程,在YouTube上的播放超过1000万次。DART撞击的重播已获得超过540万次观看。
《宇航员的视角》(The Astronaut's Perspective)获得了艾美奖杰出科技纪录片提名,这部影片包括美丽的地球景观以及NASA和国际合作伙伴宇航员的思考。
NASA在2022年举办了14场“推特空间”直播活动,包括NASA首次以西班牙语举办的活动,超过46.5万名独特的听众加入了直播空间。
从NASA的SpaceX Crew-4发射到国际空间站开始,NASA于2022年重新开始了现场主持的NASA社交活动。社交媒体嘉宾还参加了NASA一系列社交发布,包括展示韦布望远镜的第一张图片、DART任务的撞击、SpaceX Crew-5任务的发射以及阿尔忒弥斯1号试飞任务。
在2022年赢得了三项威比奖(Webby Awards)和五项人民之声威比奖(People’s Voice Webbys),还有另外两名提名人和四名获奖者。
在NASA.gov上,“韦布在何处”(Where Is Webb)功能跟踪了望远镜抵达L2和在太空中部署的旅程,2022年的页面浏览量为3600万,是所有NASA网站上访问量排名第四的页面。2022年浏览量最高的10条NASA新闻中有6条与韦布望远镜有关;其中两条新闻为西班牙语版本。
“在阿尔忒弥斯1号上发送你的名字”这一特别功能获得了近450万的页面浏览量,近340万公众注册了阿尔忒弥斯1号绕月登机牌。对于网站特别版块阿尔忒弥斯、阿尔忒弥斯1号测试飞行和跟踪阿尔忒弥斯1号,每个浏览量都超过了200万。
在阿尔忒弥斯1号25天飞行测试的前半段,用于跟踪任务的应用程序获得了超过210万次访问。
NASA为STEM与艺术日(STEM+Arts Day)推出了一个线上教育平台和一个数字发射包,聚焦于NASA的韦布望远镜。
在美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯的航天研讨会(Space Symposium)和法国巴黎的国际宇航大会(International Astronautical Congress)的展览和媒体活动中,NASA展出了韦布望远镜的图像。
在允许NASA为新观众带去知识与灵感的众多合作中:
作为与花生漫画(Peanuts Worldwide)合作伙伴关系的一部分,宇航员史努比乘坐了猎户座飞船环绕月球,作为阿尔忒弥斯1号任务的零重力指示器,这一合作关系可追溯到阿波罗时代。
乐高教育(LEGO Education)在NASA肯尼迪举办了为期四天的搭建活动,以STEM挑战为主打,这项活动为乐高教育与NASA合作创建的“搭建发射”(Build to Launch)STEM系列活动之一。NASA与乐高进行了推广NASA内容的合作,包括将阿尔忒弥斯元素加入到几款乐高城市月球套装(LEGO City Moon set)中。
卡卡圈坊(Krispy Kreme,美国第二大甜甜圈食品店)发布了一个为期一天的阿尔忒弥斯甜甜圈来庆祝阿尔忒弥斯1号任务发射。
NASA和谷歌艺术与文化合作创建了一个数字画廊,名为“我们的太阳系:与NASA一起穿越我们宇宙邻域的3D冒险”(Our Solar System: A 3D adventure through our cosmic neighborhood with NASA),其中包括60多个行星、卫星和NASA航天器的3D模型。这些模型以及新发布的太空发射系统3D模型也可以通过谷歌搜索找到。
NASA与谷歌合作在韦布望远镜涂鸦上庆祝了望远镜的第一张图片,以及一个DART复活节彩蛋:在DART小行星重定向成功后,当用户在谷歌主页上搜索DART时,谷歌搜索页面上的结果会出现歪斜效果。
在2022年7月韦布首批光学图像(Webb First Light Images)发布后不久,美国时代广场和英国皮卡迪利广场的多个屏幕都对这些图像进行了展示,与世界各地更多的人们分享这些图像所带来的惊喜。
NASA于2021年宣布与绘儿乐教育(Crayola Education)建立新的合作伙伴关系,并与绘儿乐和哈珀出版社(Harper Publishing)展开了合作,帮助庆祝标志性儿童故事《晚安,月亮》(Goodnight Moon)诞生75周年。
NASA与美泰公司(Mattel,全球最大的玩具制造商)和项目赞助方国际空间站美国国家实验室(ISS National Lab)合作,在空间站拍摄了NASA宇航员凯拉·巴伦和拉贾·查理的芭比系列剧集《你就是无限可能》(You Can Be Anything)。这一免费剧集的目的在于激发年轻学生对STEM职业的兴趣。
NASA保持着很高的知名度,以创新的方式吸引新的观众,无论是通过合作伙伴关系、艺术还是娱乐项目,都对数百万人产生了影响。2022年,NASA合作制作了150多部纪录片、29部著名电视节目和19部故事片,这些影片和节目吸引了来自全球的观众。
NASA在位于华盛顿的美国国家科学院举办了一次展览,展出了NASA收藏的15件艺术作品,这些作品已经有10多年没有展出了。新展品包括从美国音乐电视网(MTV)借来的凯欣德·威利“月球人”大奖(Kehinde Wiley Moon Person award),以及安迪·沃霍尔(Andy Warhol)的画作。
NASA与电影制片厂合作制作了一系列故事片,包括狮门影业(Lionsgate)出品的由罗兰·艾默里奇(Roland Emmerich)导演、哈莉·贝瑞(Halle Berry)主演的《月球陨落》(Moonfall),迪士尼出品的《光年正传》,奈飞(Netflix)出品的由理查德·林克莱特(Richard Linklater)导演的《阿波罗10/1-2》(Apollo 10/1-2),亚马逊后期制作的由迈克尔·佩纳(Michael Pena)主演的《百万英里外》(A Million Miles Away),以及Apple TV前期制作的由斯嘉丽·约翰逊(Scarlett Johansson)制作的《阿尔忒弥斯计划》(Project Artemis)。NASA还与史密森尼学会(Smithsonian)/派拉蒙流媒体平台Paramount+,国家地理/迪士尼等多家媒体合作制作了十几部阿尔忒弥斯纪录片。著名的电视节目则包括《史努比》第2季、《顶级大厨》(Top Chef)、《危险边缘》(Jeopardy),以及美国喜剧中心频道(Comedy Central)的特雷弗·诺亚每日秀(The Daily Show with Trevor Noah),其中包含了对韦布空间望远镜项目主管格雷格·罗宾逊(Greg Robinson)的采访。
NASA为各种与任务相关的项目和外展计划吸引了主要人才。这些包括:
与埃迪·维德(Eddie Vedder)、马友友和费城交响乐团(Philadelphia Orchestra)、乔希·格罗班(Josh Groban)和赫比·汉考克(Herbie Hancock)、杰克·布莱克(Jack Black)、凯克·帕尔默(Keke Palmer)、帕特里克·威尔逊(Patrick Wilson)和克里斯·埃文斯(Chris Evans)合作的阿尔忒弥斯1号任务视频内容。
哈莉·贝瑞与NASA约翰逊航天中心(Johnson Space Center)主任瓦妮莎·威奇(Vanessa Wyche)和NASA宇航员维克多·格洛弗(Victor Glover)一起在Instagram上进行了一场直播。她还同NASA宇航员珍妮特·埃普斯(Jeanette Epps)一起走了《月球陨落》的红毯。
NASA宇航员汤姆·马什本与克里斯·埃文斯一起参观了NASA的喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory),并与国际空间站进行了下行链路通信。马什本还出席了《光年正传》的首映礼。在副总裁的住所,NASA宇航员与凯克·帕尔默和乌佐·阿杜巴(Uzo Aduba)一起观看了这部电影的特别放映。
酷玩乐队(Coldplay)在他们的柏林巡回演唱会期间做了一个特别的韦布形象全球发行。
拜访过NASA约翰逊航天中心的其他名人艺术家还包括凯莉·安德伍德(Carrie Underwood)、塔拉吉·P·汉森(Taraji P. Henson)、尼克·乔纳斯(Nick Jonas)和马肖恩·林奇(Marshawn Lynch)。演员查宁·塔图姆(Channing Tatum)参观了位于美国佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心。
安排了宇航员与埃迪·维德、杰克·布莱克、理查德·林克莱特和马友友之间的空间站下行链路通信。
空间站上的特别电影放映包括《阿波罗10-1/2》和《光年正传》。
NASA还参加了美国国家交响乐团(National Symphony Orchestra)在沃尔夫·特拉普(Wolf Trap)举行的《星球大战:帝国反击战》(Star Wars: The Empire Strikes Back)音乐会,并在韦布望远镜上播放了一个特别片段。
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