1.1.2 深空探测发展历程

深空探测是人类对月球及月球以远的天体和空间进行的探测活动，其为探究太阳系及宇宙的起源与演化、太阳系生命的起源与演化、太阳及小天体活动对人类生存环境的影响等重大科学问题提供了强有力的理论基础。自1958年美国和苏联启动探月计划开始，各国开始竞相发射深空探测器，拉开了探索太阳系的序幕。60多年来，深空探测的发展可分为3个时期：竞争期、平静期和成熟期^[2]。图1-3所示为不同时期的深空探测活动数量的统计数据^[3]。

图1-3 不同时期的深空探测活动数量的统计数据

（1）竞争期（1960—1979年）

这一时期，苏联与美国为展示自己的能力争相开展深空探测任务。在这20年间，苏联和美国共进行了68次深空探测任务，虽然其中有34次失败了，但两国的空间科学探索技术得到了迅速发展，标志性的深空探测任务是美国的月球采样返回和载人登月任务。

（2）平静期（1980—1994年）

苏联/俄罗斯和美国在这段时间致力于分析和消化竞争期所获得的深空探测数据。此外，欧盟和日本在这一时期也开始发射自己的深空任务探测器，由于苏联/俄罗斯和美国在这段时间不再竞争，且欧盟和日本在深空探测领域仅处于初始阶段，因此在这一时期国际上仅发射了16次深空任务探测器。

（3）成熟期（1995—2019年）

这一时期以科学技术发展为主要驱动力，共发射了54次深空任务探测器。美国、欧洲和日本等在这一时期均已开始追求提升航天器服役能力及其寿命，从而实现了航天器更接近目标以及更长时间的探测。

迄今为止，已独立或合作开展深空探测活动的国家和组织主要有美国、苏联/俄罗斯、欧洲、日本、中国和印度。其中，美国是迄今为止唯一对太阳、太阳系七大行星以及小天体开展过探测的国家；苏联/俄罗斯发射了许多深空探测器，创造过多项“第一”的记录，但成功率却很低，且受政治因素的影响，其发展一度停滞，但近年逐渐恢复；欧洲自20世纪80年代开始进入深空探测领域，虽然只开展了少量任务，但大部分都取得了成功，因此其深空探测技术在较短时间内达到了较高水平；日本在太阳系小天体探测方面取得了巨大成功，但在行星探测方面却屡遭挫折；我国于2004年开始实施探月工程，并于2019年成功实现了月背登陆，2020年12月又完成了月球采样返回；印度于2013年成功实现了首次火星探测。以上各国和组织还合作开展了探测器的设计制造工作，从而促成多次探测任务的成功执行。图1-4所示为不同国家和组织的深空探索活动数量的统计数据^[3]。

图1-4 不同国家和组织的深空探测活动数量的统计数据

目前，深空探测活动的对象已基本覆盖了太阳系的各种天体（包括太阳、月球、七大行星及其卫星、矮行星、小天体、彗星等），并且实现了飞越、绕轨、硬着陆（撞击）、软着陆、无人采样返回等不同方式的探测。进入21世纪以后，美国和欧洲逐渐开始了太阳系外的空间探测。图1-5所示为不同天体的深空探测活动数量的统计数据^[3]。

图1-5 不同天体的深空探测活动数量的统计数据

从空间探索发展历程可以看出，在轨服务任务可以提升航天器的在轨服务能力并延长其寿命，而深空探测任务则可以带领人们见识更广阔的太空世界，这些任务得到了世界各国，尤其是航天大国的关注。此外，这些任务的成功离不开技术的发展，因此在轨服务与深空探测相关技术的发展对航天领域的发展具有重要的推动作用。