《天穹：太空探索的进展》（Zenith: Advances in Space Exploration 2022）全13集聚焦全球空间技术革命，通过解析行星探测、设备创新与发射成本削减等突破，展现人类对宇宙认知的指数级增长，每集围绕一个标志性天文发现或技术突破展开，覆盖从木星探测到太空通信的全领域探索。
发射成本革命：商业航天的“降维打击”
纪录片开篇聚焦发射行业的颠覆性变革：传统政府主导的航天任务（如NASA航天飞机）单次发射成本高达15亿美元，而SpaceX的猎鹰9号通过“可回收火箭”技术将成本降至2000万美元/次（仅为传统方式的1/75），其一级火箭回收精度达10米以内，2022年已实现单枚火箭13次重复使用。另一家初创公司Rocket Lab的“电子号”火箭则通过3D打印发动机（90%部件打印）和小型化卫星部署能力，将小卫星发射成本压至50万美元/颗，使高校和科研机构也能负担太空实验项目。片中对比了1969年阿波罗计划与2022年商业月球任务的成本：前者耗资250亿美元（通胀调整后），后者仅需1亿美元，成本差异推动“太空民主化”——2022年全球发射次数达180次，是2010年的3倍，其中商业任务占比超60%。
行星探测突破：木星与深空的奥秘
多集深入解读近年行星探测任务的关键发现：
木星的“深度风暴”：朱诺号探测器通过引力场测量发现，木星表面的“大红斑”并非浅层大气现象，其根部深达3000公里（远超地球直径的1/4），风暴能量源自木星内部的氦雨下落过程——氢分子在高压下转变为液态金属氢，与氦分离形成“氦雨”，冲击产生的热量驱动全球大气环流。探测器还捕捉到木星极光的“X射线脉动”，强度是地球极光的1000倍，源头与木星磁场和木卫一火山喷发的等离子体相互作用有关。
火星的“生命线索”：毅力号火星车在耶泽罗陨石坑发现有机分子（如苯、甲苯）和硫酸盐矿物，这些物质与地球上热泉生态系统中的生命标志物相似；其携带的“机智号”直升机完成30次飞行，证明火星稀薄大气（密度仅为地球1%）中可实现动力飞行，为未来火星无人机群勘探奠定基础。片中模拟了火星远古湖泊的环境：35亿年前的耶泽罗陨石坑曾是一个直径45公里的湖泊，边缘可能存在微生物群落，毅力号采集的样本将在2030年代返回地球，或成为首个火星生命证据。
小行星的“宇宙化石”：日本隼鸟2号在龙宫小行星表面采集到2克“未受地球污染”的岩石样本，分析显示其含有氨基酸（如甘氨酸）和水合矿物，证明太阳系形成初期就存在生命前驱物质，这些物质可能通过陨石雨带到地球，为生命起源提供“原材料”。
太空设备创新：从望远镜到通信网络
纪录片详细介绍推动探索的“黑科技”设备：
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）：作为哈勃望远镜的继任者，其6.5米口径的镀金主镜（由18片六边形镜片拼接）能捕捉红外波段的宇宙信号，2022年首次拍摄到130亿光年外的早期星系（形成于大爆炸后4亿年），图像中星系的“不规则形态”验证了宇宙早期星系合并频繁的理论。韦伯还发现了系外行星WASP-96 b大气中的水蒸气、甲烷和二氧化碳，这是首次在系外行星大气中同时检测到多种有机分子。
星链（Starlink）卫星群：SpaceX部署的4000多颗低轨卫星组成全球通信网络，通过相控阵天线实现高速宽带服务，在偏远地区下载速度达200Mbps，延迟仅20毫秒，其“激光星际链路”技术使卫星间可直接通信，无需地面中继，未来计划扩展至4.2万颗卫星，构建“太空互联网”。但天文学家担忧：卫星反射阳光导致的“光污染”已使地面望远镜的观测效率下降15%，片中展示了智利甚大望远镜拍摄的星链卫星轨迹，如“划过夜空的白线”干扰深空成像。
月球与深空探测：重返月球与星际准备
多集探讨月球基地建设与深空探测的技术储备：
月球南极的“水冰资源”：2022年美国月球侦察轨道器（LRO）通过中子谱仪确认，月球南极沙克尔顿环形山的永久阴影区存在水冰，储量约6亿吨，纯度达98%。NASA的“阿尔忒弥斯3号”计划（2025年）将派宇航员采集水冰样本，通过微波加热提取氢气和氧气，氧气可用于呼吸，氢气与二氧化碳通过萨巴蒂尔反应生成甲烷燃料，实现“地月经济圈”的原位资源利用（ISRU）。片中模拟了月球基地的能源系统：太阳能电池板在极区连续光照区（“永昼峰”）全年发电，配合核反应堆（提供夜间电力），可支持10人规模的长期驻留。
星际探测器的“长寿密码”：旅行者1号和2号已飞行45年，仍在向地球传回数据，其能源来自放射性同位素热电发生器（RTG），利用钚-238衰变放热发电，功率从发射时的470瓦降至2022年的200瓦，但关键科学仪器仍能运行。科学家通过关闭非必要设备（如相机）延长探测器寿命，预计可工作至2036年，届时将成为首个飞出太阳系日球层的人造物体，进入星际介质。
太空研究的地球反哺：技术与认知的双重红利
纪录片强调太空探索对地球的实际影响：
医疗技术转化：为监测宇航员骨密度流失研发的“超声骨密度仪”，已小型化用于 osteoporosis 患者的床边检测；而太空舱的水循环系统（净化效率99.9%）被改造为灾区应急净水设备，每天可处理5000升污水。
气候监测突破：哥白尼卫星群通过合成孔径雷达（SAR）测量南极冰盖，发现2002-2022年南极冰流失速率增加7倍，导致全球海平面每年上升0.5毫米；其数据精度达1厘米，成为《巴黎协定》减排评估的核心依据。
13集内容通过CGI动画还原探测器工作场景（如朱诺号穿越木星辐射带时的粒子撞击效果），并采访了20位一线科学家，包括朱诺号项目主管斯科特·博尔顿、毅力号首席科学家肯·法利等，他们分享了任务中的“意外发现”——如火星土壤中高浓度的高氯酸盐，虽对微生物有毒，却可能保护有机分子不被氧化，为生命探测提供新方向。全片以“技术突破-成本下降-更多探索-认知升级”的正循环为主线，展现太空探索从“精英工程”到“全球协作”的新纪元。
