太空

!阿波罗12号宇航员在月球表面手持土壤容器，另一位宇航员倒映在他的头盔面罩中。图片来源：NASA 日本研究团队仅利用空气、电力以及一个鞋盒大小的装置，在模拟月壤中成功种植了水稻，标志着月球农业梦想的重大进展。 来自东北大学和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的科学家们构建了一个紧凑型等离子体发生器，可直接从空气中提取氮气，并以近100%的效率将其转化为硝酸盐肥料，功耗不到100瓦。当他们将所得的富硝酸盐水施加到月球风化层模拟物上时，水稻植株的生长明显强于对照组，并在四个月内达到了抽穗期（形成谷粒的第一步）。 这一突破解决了一个根本性问题：覆盖月球表面的灰色尘埃，月球风化层，不含有机物，也几乎没有氮化合物。月球没有大气层，因此农业所需的任何空气都必须来自密封的栖息地，氮气要么从地球运来，要么在月球上就地生产。 “我们的装置可以让未来的月球农民将他们周围已经循环的氮气直接转化为作物所需的肥料，”东北大学首席研究员金子俊郎在伴随2026年5月2日发表在《npj微重力》期刊上这项研究的一份声明中表示。 该等离子体装置的工作原理是将环境空气中的氮气转化为五氧化二氮气体（N2O5）。当这种气体溶解在水中时，会形成硝酸盐，植物生长所需的必需营养素。整个过程仅依靠电力运行，绕过了主导地球肥料生产的化石燃料密集型哈伯-博世法。 驯服敌对的月球尘埃 其益处远不止于氮肥供应。原始月球风化层呈强碱性，pH值为9.09，对大多数植物来说环境恶劣。加入富含硝酸盐的水后，pH值降至适宜植物生长的6.76。这一中和作用释放了化学锁闭在风化层颗粒中的钙、镁和钾离子，使水稻根系能够吸收利用。 与此同时，该处理抑制了通常会损害根系发育和阻碍植物生长的有毒铝离子。综合效应使得三个月内水稻植株明显更强壮，并在第四个月观察到了首次抽穗期。 意想不到的免疫增强 在测试该装置时，研究团队发现了一个意想不到的好处。将五氧化二氮气体直接喷洒到植物叶片上，激活了与抗病性和整体免疫力相关的激素通路。气体暴露还使茎秆更短更结实，抵消了低重力条件下发生的过度伸长（这一问题会使作物在月球环境中头重脚轻、脆弱易折）。 “这对于在太空环境的低重力条件下管理作物结构可能至关重要，”金子指出。 地球上的应用前景 由于肥料生产过程完全依靠电力而非化石燃料运行，同样的技术可以为地球上生产氮肥提供一条更清洁、更可持续的途径。通过哈伯-博世法进行的传统氨生产约占全球能源消耗的1%到2%，并在农业碳排放中占据显著份额。 “生产这种肥料的过程完全依靠电力和低功率运行，将固氮过程与化石燃料彻底脱钩，”金子表示。”这使得该技术适用于月球和地球上的可持续作物生产。” 该装置体积小巧、功耗低，并且能够从任何含氮空气中生成肥料，非常适合月球栖息地拥挤、资源受限的条件。随着美国宇航局阿尔忒弥斯计划目标在本十年后期将人类送回月球，以及永久性月球前哨基地的计划在国际上逐渐成形，原位食品生产已成为一项战略优先事项。 正如研究人员所说，这项工作提醒我们，解决在太空生活的实际问题往往最终能让我们学到关于在地球上有用的东西。 Featured image: Apollo 12 astronaut on the lunar surface. Credit: NASA 婷 翻译

!从国际空间站部署到地球轨道的立方星群。图片来源：NASA/Tracy Dyson 一家迈阿密公司刚刚在轨道上启动了首个商业核电源，为长期被政府垄断的太空能源领域开辟了新前沿。 City Labs公司于2026年7月7日通过SpaceX猎鹰9号共乘任务发射了其BOHR卫星（Betavoltaic Orbital High-Reliability的缩写），与80多个其他载荷一同进入高度约560至640公里（350至400英里）的低地球轨道。这个垒球大小的1U立方星搭载了一颗核贝塔伏特电池，利用氢同位素氚的放射性衰变发电，该公司称之为”世界首颗商业核动力卫星”。 “这是商业太空核电的历史性一步，”City Labs公司首席执行官Peter Cabauy在2026年7月9日的一份声明中表示。”BOHR证明了安全、紧凑且获得监管批准的核电系统已准备好进行常规商业部署。这一能力实现了不受阳光或电池寿命限制的持久、全天候载荷操作。” BOHR卫星使用City Labs公司的实验性NanoTritium发电机的演示模式为机载载荷供电，而航天器本身依靠传统太阳能电池板进行常规运行。像NanoTritium这样的贝塔伏特电池最适合需要可靠、长寿命电源的低功率应用，功率范围从纳瓦到微瓦。这远低于智能手机所需的功率，更不用说大型航天器或月球基地了，但这项技术填补了一个关键空白。 潜在应用远远超出轨道范围。NASA已与City Labs公司合作，评估用于部署在月球永久阴影陨石坑中探测水冰等资源的小型传感器网络的核氚电源。美国空军和太空军已向City Labs公司授予多项研究合同，资助开发用于加密设备的实验性氚AA电池和自供电无线自主成像传感器。City Labs公司表示，其贝塔伏特系统还可为恶劣环境中的微电子设备加热器供电，该公司正在研究地球植入式医疗设备的应用。 BOHR任务也在监管方面取得了突破。它是首个通过美国联邦航空管理局新核发射审批流程的商业太空核任务，该流程于去年9月获得FAA批准。这之所以重要，是因为迄今为止，每一次发射的核动力航天器都由NASA或美国军方等政府机构拥有和运营。 氚相对温和的安全特性为审批扫清了道路。这种同位素比钚或铀衰变更快，毒性也低得多。”氚释放一种弱辐射形式，一种类似于电子的低能量贝塔粒子，”美国核管理委员会解释说。”氚辐射在空气中传播距离不远，无法穿透皮肤。”BOHR卫星只携带极少量放射性物质，但未来的任务将需要搭载更多的核材料。此次飞行是必要的第一步。 “BOHR任务是未来支持民用和国家安全任务的核动力航天器的探路者，”City Labs公司表示。 从一颗1U立方星到能够为永久月球基地供电或高效驱动火箭穿越太阳系的真正核反应堆，还有很长的路要走。City Labs公司已经证明，起点现在已经商业化。 婷 翻译

!NASA宇航员特蕾西·考德威尔·戴森透过国际空间站穹顶舱的窗户向外眺望。 图片来源：NASA / Wikimedia Commons 2026年7月9日 —— 将人类送往火星的梦想从未如此接近，但中佛罗里达大学一项发人深省的新研究表明，这段旅程本身可能伴随着一个如同加速时钟般的生物学代价。 UCF医学院的研究人员发现，失重和太空辐射的双重打击会引发肝脏变化，这些变化与衰老的分子特征几乎无法区分，而且损伤在一天之内就会开始。 这项研究由米哈乌·马斯特纳克教授领导，发表在《GeroScience》期刊上。研究将动物模型暴露在模拟的深空环境中，该环境复制了宇航员在往返火星途中将承受的条件：14天的微重力，加上银河宇宙辐射和太阳粒子事件。结果令人震惊。 “接触辐射仅24小时后，肝脏中就会出现许多与衰老过程非常相似的基因变化，”马斯特纳克说。 肝脏表现出三种类似衰老的效应：细胞衰老增加（细胞失去正常功能的能力）、炎症上升以及纤维化（组织瘢痕化）的早期发展。如果不加以控制，这些情况会随着时间的推移导致器官功能下降。 关键的是，研究团队并未止步于实验室。他们将研究结果与NASA标志性的双胞胎研究（追踪宇航员斯科特·凯利在轨一年的经历，以及他留在地球上的同卵双胞胎兄弟马克）以及SpaceX的Inspiration4平民任务中的真实人类血液样本进行了比较。基因特征相匹配，证实了实验室模型准确反映了实际太空飞行中人体内部发生的变化。 “如果我们看到太空中衰老加速，那么我们就可以观察这些过程更快地发生，更好地理解它们，并最终利用这些知识来改善地球上人们的健康，”马斯特纳克说。 其影响具有两面性。对于着眼于火星任务的航天机构而言，这项任务将使机组人员长时间暴露在深空辐射和微重力环境中，这些发现凸显了生物医学对策的迫切需求。UCF团队确定了一条有希望的途径：称为antagomir的分子，它可以与microRNA相互作用，影响衰老和炎症通路。尽管仍处于早期阶段，但这种方法指向了可以保护宇航员执行长期任务的靶向疗法。 但这项研究的影响远不止于轨道。衰老研究人员将太空视为一种时间机器——一个压缩的环境，通常在数十年内展开的生物过程可以在数周内被观察到。了解肝脏衰老的早期分子触发因素，可以帮助科学家开发针对影响地球上数百万人的与年龄相关疾病的疗法，从脂肪肝到肝硬化。 “衰老是多个器官和系统同时发生的渐进式级联性衰竭，”马斯特纳克指出。太空，似乎为观察这一级联过程提供了前排座位。 这项研究得到了美国国家科学基金会、佛罗里达州卫生部和波兰国家科学中心的资助，伦斯勒理工学院、威尔·康奈尔医学院、匹兹堡大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员也做出了贡献。 随着NASA及其国际合作伙伴向太阳系更深远处推进，UCF传达的信息很明确：通往火星的道路经过肝脏，而时钟从你离开地球的那一刻就开始滴答作响。 婷 翻译

几十年来，卫星行业告诉火箭制造商他们需要什么，运载火箭设计师便照此执行。但在2026年，这种动态关系已经彻底反转。 SpaceX的星舰——一枚能够将超过100公吨（22万磅）有效载荷送入近地轨道的超重型火箭——正在改写发射业务的规则。现在不再是工程师围绕卫星有效载荷的约束来设计火箭，而是卫星制造商正在调整其航天器以充分利用星舰的能力。 这是半个世纪行业正统观念的逆转。 “火箭设计长期以来一直根据卫星行业的趋势来调整其运载工具，”Ars Technica的Stephen Clark写道。”它们是为满足客户需求而设计的，或者至少是为了满足客户所表达的需求。但在2026年，一个超重型发射能力充裕的新时代有望为卫星解锁全新的应用。” 这一转变最明显地体现在可堆叠平板卫星架构的崛起上——这种扁平包装的卫星专门设计用于通过星舰侧面的部署门弹出，SpaceX员工戏称这一系统为”佩兹糖果分配器”。 SpaceX将使用这一系统部署其下一代星链V3宽带卫星，每次发射最多可携带60颗。这种设计使每颗卫星能向地球呈现更大的表面积，并消除了对大型整流罩的即时需求。这种方法已经在影响整个行业。 卫星制造初创公司Muon Space本月宣布，正在开发一种名为Condor-Ultra的新型高功率卫星平台，专门”针对从SpaceX星舰进行可堆叠批量部署进行了优化”。该航天器发射时重约1.5公吨（3,300磅），设计可通过佩兹分配器的门而不需要打开整流罩。 “它的设计目的是通过开口进行可堆叠部署，而无需打开整个整流罩，”Muon Space总裁Greg Smirin告诉Ars Technica。”这就是我们正在设计的，也是我们和其他客户对[SpaceX将在]近期，即2028年左右提供的服务的理解。” 其他公司也在跟进。Apex预告了其Comet卫星底盘的更大版本Comet XL，”针对星舰和未来的超重型火箭进行了优化”。洛克希德·马丁旗下的卫星制造商Terran Orbital推出了一种名为Enterprise的扁平化设计。私营空间站公司Vast的新计划Vast Satellite也采用平板形式，”适用于高密度发射和批量部署”。 但并非所有人都相信平板革命将席卷整个行业。 “我不认为这将成为新的行业标准，”Momentus首席执行官John Rood告诉Ars Technica。”我认为，出于显而易见的原因，鉴于SpaceX的影响力，这将成为行业越来越重要的一部分，但我不确定一切是否会过渡到这种模式。” 推动这一转变的经济因素令人震惊。Aerospace Corporation的一份新报告表明，完全可重复使用的星舰在九次回收循环后可将发射成本降至每公斤仅67美元——低于给一辆SUV加满油箱的成本。作为对比，猎鹰9号目前的发射成本约为每公斤几千美元。 撰写Aerospace Corporation论文的太空经济学家Karen Jones告诉Ars，她最初试图反驳Elon Musk关于星舰每次任务仅需1000万美元的说法。然而，她的建模验证了这一说法。 “我原本以为我能反驳这一点，但在我第一次尝试中，九次使用周期后我得到了每公斤67美元的结果，”Jones说。”这基于论文中的一些重要假设，但并非完全疯狂。” 带宽方面的同样惊人。根据Jones的说法，一次携带60颗星链V3卫星的星舰发射将提供约61,000吉比特每秒的容量，相比之下，猎鹰9号上的27颗V2卫星提供2,600吉比特每秒的容量——每次发射近24倍的带宽。 当然，成本不等于价格。SpaceX目前对商业客户的专用猎鹰9号发射收费7400万美元，约为其内部成本的五倍。星舰的定价将落在何处仍不确定，这在很大程度上取决于蓝色起源的新格伦火箭和其他新兴超重型运载工具的竞争。 “当然，行业希望看到的是两个势均力敌的参与者，”Jones说。”这绝对有助于每公斤价格的 economics。” 并非所有任务都会采用平板设计。太空望远镜、轨道拖船和复杂的科学有效载荷可能仍需要传统箱式设计，在传统整流罩内发射。SpaceX预计最终将为卫星与佩兹分配器不兼容的客户提供替代部署系统。 尽管如此，趋势是不可否认的。在商业太空时代，火箭首次不再追逐卫星。卫星正在追逐火箭。 婷 翻译 Featured image: SpaceX Starship launches from Boca Chica, Texas, on April 20, 2023. Credit: Osunpokeh / Wikimedia Commons […]

南极望远镜五年巡天发现7000多个隐藏星系团 由阿贡国家实验室领导的物理学家团队发布了南极望远镜（SPT）在五年观测中探测到的7000多个星系团的目录，提供了宇宙最大引力束缚结构迄今最全面的人口普查。 该目录基于SPT-3G实验在南极洲国家科学基金会阿蒙森-斯科特南极站收集的数据，扫描了约4%的天空，识别出8892个候选星系团。其中，7190个通过暗能量巡天的光学和红外数据得到确认。约20%的已确认星系团从未出现在任何之前的目录中，对于三分之二的样本来说，这是首次探测到它们的热气体。 望远镜并非直接对星系成像，而是追踪苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应，当宇宙微波背景辐射（CMB）的古老光线穿过星系团内的高能粒子时产生的微妙扭曲。每个星系团都像投射在大爆炸微弱余辉上的影子，这种技术让天文学家能够探测到传统光学望远镜无法看到的系统。 一些新编录的星系团可追溯到78亿多年前，为宇宙仍相对年轻时的宇宙结构提供了窗口。SPT-3G相机于2017年升级，配备16000个在阿贡制造的探测器，工作在三个频段（90、150和220千兆赫），灵敏度比前代提高了一个数量级。 “该目录是整个星系团宇宙学领域的里程碑，”领导这项研究的阿贡物理学家Lindsey Bleem表示，”很可能在未来多年支撑许多进一步的研究。” 由芝加哥大学研究生Kayla Kornoelje主导的严格验证确保了候选星系团是真实的天体物理对象而非统计噪音。这种严谨性让其他研究人员有信心基于该目录开展关于暗物质、暗能量和大尺度结构形成的研究。 数据中的意外转折 除了星系团数量之多，调查还发现了团队未曾预料到的情况：在宇宙历史的早期纪元，星系团中与尘埃相关的辐射显著增加。这一信号暗示了这些巨大星系群周围的恒星形成活动在宇宙时间尺度上如何演变，这一发现正在悄然重塑人们对最大质量星系邻居中恒星何时以及如何点燃的理解。 星系团是宇宙中由引力结合的最大结构，包含数百到数千个星系，由热气体和大量暗物质结合在一起。由于位于宇宙尺度等级的顶端，它们成为测试暗物质、暗能量以及大尺度结构在数十亿年间如何演化理论的敏感探针。 “利用SPT-3G星系团样本，我们将探测过去100亿年间宇宙结构形成的演化，”慕尼黑路德维希·马克西米利安大学天文台高级职员科学家、SPT合作组成员Sebastian Bocquet表示。 未来展望 智利的维拉·C·鲁宾天文台和欧洲空间局的欧几里得任务即将开展的巡天将提供进一步确认并完善星系团的质量测量。这些数据集的结合有望更清晰地描绘宇宙如何成长为今天观测到的巨大集群结构。 目前，SPT-3G目录作为宇宙最大组成块的最详细地图之一，开启了星系团宇宙学的新纪元，将检验宇宙学标准模型的极限并探索暗能量的本质。 来源： Universe Today / 阿贡国家实验室 专题图片： 哈勃太空望远镜拍摄的星系团Abell 1689，结合了高级巡天相机的可见光和红外数据，总曝光时间超过34小时。（来源：NASA、N. Benitez（JHU）、T. Broadhurst（Racah Institute of Physics/The Hebrew University）、H. Ford（JHU）、M. Clampin和G. Hartig（STScI）、G. Illingworth（UCO/Lick Observatory）、ACS科学团队及ESA） 婷 翻译

!LAGEOS卫星，一种与LARES-2设计相似的被动式激光测距航天器，用于广义相对论的精确测试。图片来源：NASA。 LAGEOS卫星，一种被动式激光测距航天器，其设计谱系延伸至LARES-2。两颗卫星均使用角反射器阵列来反射地面站发出的激光脉冲，从而实现毫米级精度的轨道追踪。图片来源：NASA。 2026年7月9日,,一颗在地球上空5,899公里（3,665英里）轨道上运行的小型意大利卫星，对广义相对论最奇异的预测之一,,旋转行星会拖曳其周围的时空结构,,作出了迄今最精确的测量。 这项结果于7月8日发表在《自然》杂志（doi:10.1038/s41586-026-10715-0）上，在千分之一水平上确认了爱因斯坦的理论,,较此前最佳的太阳系测试提升了一个数量级。该测量对替代引力理论（包括那些为解释暗能量而提出的理论）施加了迄今最严格的约束。 “我们所看到的是时空被地球自转扭曲的现象，”该研究的主要作者、萨伦托大学的伊尼亚齐奥·丘福利尼表示，其团队包括诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯。”这种效应极其微小，但LARES-2使我们能够以非凡的清晰度测量它。” 时空拖曳的工作原理 时空拖曳,,也称为伦斯-瑟林效应或引力磁学,,产生于爱因斯坦方程将质量-能量流视为电磁学处理电流的方式。正如运动中的电荷产生磁场一样，旋转的质量产生引力磁场，从而扭曲局部惯性系。 对地球而言，这种效应微乎其微。由于时空拖曳，绕地球运行的卫星轨道平面每年仅进动约2米（6.6英尺）,,约为卫星高度处一根人类头发的宽度。从地球自身不规则形状所产生的远为巨大的引力扰动中提取这一信号，数十年来一直困扰着物理学家。 LARES-2实验 LARES-2（激光相对论卫星2号）于2022年7月13日搭乘欧洲Vega-C火箭的首飞，从法属圭亚那库鲁发射升空。由意大利航天局（ASI）与欧空局合作建造的这颗卫星是一个直径36.4厘米（14.3英寸）、重387公斤（853磅）的被动球体。其表面覆盖着303个角隅棱镜反射器,,能够将激光脉冲反射回光源的精密反射镜。 全球卫星激光测距（SLR）站网络向LARES-2发射脉冲并测量往返时间，以毫米级精度追踪卫星位置。研究团队将LARES-2的3.5年数据与老一代LAGEOS卫星（NASA，1976年及ASI/NASA，1992年）的26年数据，以及GRACE和GRACE Follow-On任务的引力场模型相结合。 关键的创新在于轨道几何。LARES-2运行在与LAGEOS呈”互补轨道”的姿态上：两者的轨道平面几乎垂直，倾角之和约为180度。这种配置抵消了来自地球赤道隆起（J2谐波）的主要引力扰动，使微小的时空拖曳信号显露出来。 “我们设计了轨道来消除噪音，让信号能够穿透出来，”罗马第一大学的合作作者安东尼奥·保洛齐表示。”从最初提议到现在，将近40年才走到这一步。” 结果的意义 测得的时空拖曳效应与广义相对论的预测在0.2%以内吻合。除了再次确认爱因斯坦之外，这一结果对基础物理学具有重要启示。 几种替代引力理论,,特别是Chern-Simons引力，一种源自弦理论的标量-张量扩展,,预测的时空拖曳值与广义相对论不同。LARES-2的测量排除了这些模型的广泛类别，缩小了暗能量和宇宙加速膨胀解释的理论空间。 这些数据还改进了对地球日月潮汐,,月球和太阳对地球的引力形变,,的测量，证明高精度相对论实验能够带来地球物理学方面的红利。 从构想到轨道的漫漫长路 利用互补轨道卫星测量时空拖曳的想法首次发表于1980年代中期，由丘福利尼和已故的约翰·阿奇博尔德·惠勒推动。该项目最初称为LAGEOS-3，但一再被推迟。2016年，意大利航天局以LARES-2的名义重启了该项目，采用了显著改进的技术并在新型Vega-C火箭上进行了专用发射。 卫星的优化设计,,极低的表面积与质量比，最大限度地减少了来自残余大气和太阳辐射压力的阻力，加上高度均匀的反射器分布,,使千分之一的测量成为可能。此前仅使用LAGEOS和LARES（2012年发射）的测试实现了约2%的精度。 未来展望 随着LARES-2继续积累数据，研究团队预计未来几年精度还将进一步提高。该卫星不携带任何电子设备或推进装置，也没有活动部件,,其设计寿命以数十年计。同样的激光测距技术可应用于未来围绕其他行星或月球的探测任务，在这些地方，由于引力场更强，时空拖曳效应更为显著。 “每次我们更精确地检验广义相对论，爱因斯坦都能通过，”丘福利尼说。”但这并非失败,,而是确认我们对引力的理解走在正确的轨道上。它关上了那些可能将我们引向歧途的理论的大门。” 参考文献： Ciufolini， I.， Paolozzi， A.， Pavlis， E.C. et al. “LARES-2 satellite measures frame-dragging effect around the Earth.” Nature 655, 332-335 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10715-0 Ciufolini， I. et al. “First results of the LARES […]

银河系变得更大了一些。来自美国宇航局钱德拉X射线天文台和欧空局XMM-牛顿的新测量表明，银河系的外旋臂可能比先前认为的距银心远约10%。这一发现可能迫使天文学家重新评估我们所在星系的估计质量和结构。 这项发现于2026年6月19日发表在《天文与天体物理学》期刊上，由贝阿特丽切·瓦亚领导的研究团队完成。瓦亚是意大利高等师范学院帕维亚分校和特伦托大学联合项目的博士生。研究人员使用了一种巧妙的几何技术，测量了发生在银河系以外遥远处的三次强烈伽马射线暴的X射线”光回波”。 当伽马射线暴爆发时,,这是宇宙中能量最强的爆炸类型，由大质量恒星坍缩或中子星合并引发,,它会释放出X射线闪光。其中一些光线穿越宇宙，在银河系旋臂的尘埃云中散射，形成可被太空天文台探测到的X射线膨胀环。每一个环的直径揭示出尘埃云的距离：较大的环来自离地球较近的云团。 “这是一种非常直接的方法，仅依赖几何学来精确测量银河系旋臂的距离，”瓦亚在美国宇航局的声明中说。”大多数其他方法依赖于对银河系旋转方式的假设，这在银河系的外围区域变得越来越不确定。” 研究团队沿着一次伽马射线暴的视线测量了三个旋臂：英仙臂、外臂和外盾牌-半人马臂。他们发现，最外面的两个旋臂比早期模型显示的距离约远10%。例如，外盾牌-半人马臂此前估计距地球19，000秒差距（62，000光年），而新数据将其定位于约20，900秒差距（68，200光年）之外。 测量还揭示出，最远旋臂中的尘埃云跨度约1，073秒差距（3，500光年），证实该技术捕捉到的是旋臂的整体厚度而非孤立的物质团块。 “差异很小，但任何对这些距离的修正都很重要，因为它们对于理解我们的星系至关重要，”同一项目的博士生兼共同作者伊拉里亚·福尔纳谢罗说。”例如，这可能意味着天文学家必须修正对银河系质量的估计，因为那会影响旋臂的延伸范围。” 如果旋臂延伸得更远，银河系的总质量可能比目前估计的更大。这将波及银河自转模型、暗物质分布以及银河系在数十亿年间形成和演化的理论。 这项技术并非没有局限。能够穿透银河盘面致密尘埃和气体的明亮伽马射线暴极其罕见。在25年的观测中，研究团队只发现了少量可用的事件。 “我们依赖宇宙为我们提供这些事件，而25年来，我们只找到了少数几个可以使用的，”帕维亚高等师范学院的共同作者安德烈亚·蒂恩戈说。研究团队计划继续搜寻更多的伽马射线暴，以完善对其他旋臂的测量。 尽管样本量很小，但这些结果代表了有史以来对银河系外围区域进行的最精确的距离测量之一。之前对外盾牌-半人马臂的估计精度仅为约10%，而新技术将其提高到了约1%。 对于试图从内部绘制银河系地图的天文学家来说,,这项工作常被比作站在树林中绘制森林地图,,每一点改进都很重要。更新后的银河系图像显示，其外旋臂更松散地螺旋分布，它们之间有更开阔的空间，描绘出我们称之为家园的宇宙邻居的一幅微妙不同的肖像。 婷 翻译

!Artemis II Crew Portrait 阿尔忒弥斯二号机组人员（从左顺时针方向）：NASA宇航员克里斯蒂娜·科赫、维克托·格洛弗、里德·怀斯曼以及加拿大航天局宇航员杰里米·汉森。图片来源：NASA / Josh Valcarcel 华盛顿，2026年7月9日，美国总统唐纳德·特朗普向阿尔忒弥斯宇航员队伍赠送了一面美国国旗，这面国旗曾在建国250周年纪念日当天在美国国会大厦上空飘扬。特朗普指示宇航员在未来的任务中将其插在月球表面。 这面旗帜于2026年7月4日在华盛顿国家广场举行的America 250庆祝活动中被赠出。美国空军少校凯特琳·廷卡姆将折叠好的国旗带上舞台，阿波罗17号宇航员杰克·施密特与阿尔忒弥斯二号指挥官里德·怀斯曼一同接过旗帜，象征性地连接了阿波罗与阿尔忒弥斯两代人的传承。 “今天清晨，在美国250岁生日之际，一面崭新的国旗在美国国会大厦上空升起，”特朗普对人群说道。”今晚，我将它交给你们，不久将由美国宇航员在即将重返月球时插在那里。” 这面国旗目前由NASA保管，计划搭载阿尔忒弥斯四号飞行，这是阿尔忒弥斯计划中首次将宇航员送上月球表面的任务。阿尔忒弥斯四号目前目标定于2028年，但该任务的机组人员尚未公布。 此次赠旗仪式是一场更广泛庆典的一部分，该庆典表彰美国历史人物，并展示了美国历史上的标志性旗帜，包括一面1777年的国旗、覆盖过亚伯拉罕·林肯灵柩的旗帜、刘易斯与克拉克远征队携带的旗帜，以及莱特兄弟飞机上飘扬过的旗帜。 特朗普还强调了美国太空成就的迅猛步伐。”在发明飞机后的66年内，美国人将我们的旗帜插上了月球，”他说。”就在三个月前，我们将美国宇航员送回了月球背面，这次他们飞离地球的距离比以往任何人都要远。” 这一里程碑指的是阿尔忒弥斯二号，该任务于2026年4月1日发射，搭载四名机组人员在为期10天的月球飞越中飞行了约112.7万公里（70万英里）。该任务创下了人类离开地球最远距离的记录，也是自1972年阿波罗17号以来首次载人月球飞行。 阿尔忒弥斯二号机组人员包括NASA指挥官里德·怀斯曼、飞行员维克托·格洛弗和任务专家克里斯蒂娜·科赫，以及最近宣布退休的加拿大航天局宇航员杰里米·汉森。机组人员飞离地球的距离超过了历史上任何人类，他们环绕月球背面飞行，于4月11日在太平洋溅落。 展望未来，阿尔忒弥斯三号，计划于2027年中后期，将把猎户座飞船发射到近地轨道，与SpaceX（星舰）和Blue Origin（蓝月）开发的商业月球着陆器进行对接验证。预计于2028年进行的阿尔忒弥斯四号将首次让宇航员重返月球表面，届时国会大厦的旗帜将被插在那里。 这一举动呼应了美国国旗登月的悠久传统。阿波罗11号机组人员于1969年7月20日在月球表面插上了第一面美国国旗，随后五次阿波罗任务重复了这一行为。阿尔忒弥斯计划旨在建立人类在月球表面及周围的持续存在，包括Gateway月球轨道站，最终目标是实现载人火星任务。 婷 翻译

2026年7月9日 日本月球勘探公司ispace已预订未来SpaceX星舰任务的500公斤（1100磅）货物容量，标志着该公司朝着成为商业月球运输服务领先提供商迈出了重要一步。 这家总部位于东京的公司宣布，将支付约5000万美元获取星舰上的有效载荷舱位，任务目标不早于2030年。该协议将ispace定位为”月球接入整合商”，为客户提供两条通往月面的途径：该公司称为”出租车”的专用小型着陆器，以及星舰大容量”巴士”上的共享空间。 “我们非常高兴能够通过与SpaceX的合作，利用星舰的有效载荷空间提供新的月球接入整合服务，”ispace创始人兼首席执行官袴田武史表示。”星舰所提供的大容量、相对低成本的月球运输，对于实现ispace所追求的可持续月球经济至关重要。” 星舰着陆后，ispace将部署其移动货物系统（MCS）来运送客户的载荷穿越月面。MCS是一种托盘式平坦漫游车，设计用于在崎岖的月球地形上运输货物，其有效载荷容量可扩展，能够随着任务需求的增长而升级。 此次合作正值ispace从前两次探月尝试的惨痛教训中恢复之际。该公司HAKUTO-R任务1于2022年搭载SpaceX猎鹰9号火箭发射，抵达月球轨道但在着陆时坠毁。2025年发射的任务2遭遇了同样的命运。尽管遭遇这些挫折，ispace仍继续推进计划于2028年、2029年和2030年执行的三个更大规模的ULTRA着陆器任务。 与此同时，SpaceX星舰迄今已完成12次亚轨道试飞，包括2026年5月更强大的星舰V3的首秀。然而，月球任务的运营准备情况仍不确定。SpaceX于2016年首次公布星舰，其雄心勃勃的时间表一再推迟。NASA已签约星舰载人型号，载人着陆系统，用于在阿尔忒弥斯计划下将宇航员送回月球，阿尔忒弥斯IV号着陆目前计划于2028年末进行。 能够向月球运输大规模有效载荷的火箭的出现，预计将加速月球基础设施的部署，包括电力、通信、建设、数据中继和移动系统。ispace的月球接入整合服务旨在降低后续基础设施项目的门槛，促进用于技术验证、勘探和商业开发的较小月球有效载荷运输的快速增长。 “在月面建立这一核心基础设施将减少阻碍后续基础设施项目的障碍，从而推动相对较小的月球有效载荷运输的快速扩张，”ispace在公告中表示。 据袴田称，SpaceX直接联系了ispace讨论合作事宜，这反映出将月球前沿向私营企业开放的商业兴趣日益增长。随着多个客户如今预订星舰舱位运送月球货物，可持续月球经济的愿景正开始成形。 婷 翻译

!GPS Block II-F satellite in Earth orbit. Credit: NASA 近60年来，《外层空间条约》一直禁止在轨道上部署核武器。但该条约始终依赖于信誉体系，没有任何核查遵守情况的手段。这种情况可能即将改变。 由MIT核物理学家Areg Danagoulian领导的研究团队提出了一种探测系统，利用宇宙射线来嗅探卫星上隐藏的核武器。这项于7月8日发表在《自然》期刊上的研究，概述了一种可为1967年条约提供首个客观核查机制的方法。 时机至关重要。地缘政治紧张局势的加剧以及俄罗斯可疑的卫星活动，加剧了人们对条约可能失效的担忧。美国官员声称，俄罗斯于2022年2月发射的Kosmos 2553卫星是核反卫星武器开发计划的一部分。该卫星被放置在一条穿过内范艾伦辐射带的轨道上。 “把卫星放在那种地方太糟糕了。那么多的辐射会损坏你的卫星，”Danagoulian说。但那里却是引爆核武器的理想位置。这种爆炸产生的辐射会在地球磁场的束缚下在辐射带中积聚，并摧毁低轨道上的数千颗卫星。 威胁已从冷战时期对太空核武器 targeting 地球的恐惧发生了巨大转变。专家们现在担心的是旨在大规模摧毁轨道基础设施的核反卫星武器。 “这项条约面临压力的原因是，美国在军事力量上严重依赖太空能力，而俄罗斯，尤其是正在探索如何剥夺这些太空能力，”外交政策研究所的核不扩散专家Jeffrey Lewis说。 “他们似乎正在考虑大规模摧毁轨道上的卫星。想想看，摆脱所有这些星链卫星最简单的方法是什么？那就是引爆少量核武器。” Danagoulian提出的方案利用了一种称为散裂的基本物理现象。当高能宇宙射线质子撞击核武器中的铀原子时，会撞击出中子。定位在可疑航天器约4公里（2.5英里）范围内的探测卫星可以捕捉到那些特征性的中子。 “如果你探测到那些中子，这本身就是一个明显的信号，表明卫星上存在异常数量的铀，而且很可能是核武器，”Danagoulian说。 检查卫星将使用覆盖有金刚石层的像素阵列探测器。金刚石可以探测电子和质子等带电粒子，但对中子保持透明，提供了一种天然的过滤器。中子散射相机将在几分之一秒内追踪探测到的中子的轨迹，以区分武器特征中子与从地球反弹的背景中子。 模拟表明，探测器需要观察目标卫星长达一周才能获得可靠的读数。如果采用更近的接近距离或多颗检查卫星，任务可以在一次飞越中数小时内完成。 “这并不容易，但我们相信可以做到，”Danagoulian说。 实际挑战依然存在。4公里（2.5英里）的接近距离要求意味着检查卫星必须飞到目标”几乎紧挨着”的位置，用Lewis的话来说。这种近距离跟踪本身可能被视为一种侵略行为，引发政治复杂化。但Danagoulian指出，他的工作得到了”篱笆另一边”国家安全界同仁的鼓励。 “我们希望，随着我们发表这篇论文，从事机密研究的人可以采纳并改进它。希望这能引领我们找到一个可行的解决方案，”Danagoulian说。 利害关系重大。商业和军用卫星星座现在已达数千颗，现代文明依赖它们进行通信、导航、天气预报和国家安全。在轨道上一次单一的核爆炸就可能在数年内瘫痪这些基础设施。 《自然》杂志的论文提出了技术前进的道路，但行动的地缘政治意愿仍然是更大的问题。然而，技术界首次为自1967年以来一直悬而未决的问题提供了可信的答案：如何真正核查条约是否得到遵守。 婷 翻译