每日最新頭條.有趣資訊

未來十年,我們將見證多國航天員“搶灘”登月

月球,這個地球最近的鄰居,曾經迎接過12位地球來客,之後的近半個世紀,再無人接近過它。如今,人類決定重返月球。

近日,美國航空航天局NASA公開2020年度總統預算提案,總計210.19億美元的預算中,近一半用於將航天員送往月球及更遠深空的勘探活動。

除美國外,最近兩年不少國家先後提出新的月球探測計劃,月球再度成為人類追逐的對象。這一次,各國不僅要把自己的航天員送上月球,插上國旗,還要建造月球基地,更長時間地留在那裡。

各國登月計劃中,美國時間最早,計劃2028年之前載人登月,俄羅斯計劃2025年至2035年之間。前不久召開的全國兩會上,中國探月工程總設計師吳偉仁說,未來10年左右,中國人也將踏上月球,月球南極將出現中國主導、多國參與的月球科研站。

新京報記者 倪偉

1969年7月20日,阿波羅11號航天員奧爾德林在月球表面行走時,指揮官阿姆斯特朗拍下了這張經典照片。圖/NASA官網

多國爭相出爐月球基地計劃

美國航空航天局NASA近日公開2020年度的總統預算提案(PBR),總計210.19億美元的預算中,近一半(107億美元)經費主要用於將航天員送往月球及更遠深空的勘探活動。預算並申請3.63億美元研製一型月球著陸器,用於向月球運送貨物和人員。

美國重返月球計劃正逐步落地。此番探月計劃始於2017年12月11日,總統川普簽署太空政策一號指令,明確將把航天員送回月球——不僅要插上旗幟、踏上腳印,還要為去火星做準備。

當天,82歲的阿波羅17號航天員哈裡森·施密特站在川普身後,45年前的同一天,他作為阿波羅計劃最後一次任務的航天員登上月球。自那以後,人類再未涉足月球。

2028年之前,NASA希望將將航天員再次送回月球表面。在第一次任務中,航天員可能會在月球表面停留長達7天——比歷史上任何一次登月任務都要長。之後,在月球建立可持續利用的基地。

去年下半年,俄羅斯聯邦航天局相關人士表示,俄羅斯將分三個階段建設月球基地。2025年之前,在國際空間站上進行技術測試;2035年前,測試登陸月球表面的技術,期間實施首次載人登月,預計停留14天,並帶去一些建設月球基地的部件;2035年後,將搭建一個完整的、可居住的月球基地。

歐空局今年年初宣布,將研究月球采礦技術,並計劃於2025年開始相關探測任務。數年之前,歐空局就提出了全球共建“月球村”計劃,力主以3D列印技術用月球土壤製造建造材料,以此解決從那邊地球運輸建材的難題。

歐空局計劃建造的“月球村”效果圖。歐空局希望利用3D列印月壤的技術獲取“月球村”建築材料。圖/歐空局官網

中國未來十年將建月球科研站

自年初嫦娥四號在月球背面登陸後,目光更長遠的中國探月計劃逐步公開。除了繼續深入了解月球,中國也將為月球科研站建設做些準備。

據中國國家航天局公布的計劃,嫦娥六號將登陸月球南極並采樣返回,嫦娥七號也計劃著陸南極,進行一次對南極地形地貌、物質成份、空間環境綜合探測任務。嫦娥八號則將進行一些關鍵技術的月面試驗,為建設月球科研基地做一些前期探索。

3月18日,中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁在中科大演講中說,未來10年中國將在月球南極建立國際月球科研站。在那之前,會在2022年或2023年做些實驗。他在全國兩會上說,10年左右,中國人的足跡將踏上月球。

月球是科學研究的寶庫,阿波羅計劃帶回的月球地質樣本極大地改變了人類對太陽系的看法。此後,一系列環月和落月探測任務,仍孜孜不倦地在月球上空和月表探索新知。人類飛向月球的探測器,迄今已超過130個。

正如NASA關於探月和探火計劃的介紹稱,我們目前了解的仍是月球地表的知識,它值得被更為深入地實地研究。例如,科學家相信月球兩極擁有我們至今沒有發現的數百萬噸的水冰,水冰代表著能源、燃料和氧氣。人類太空征程的距離越遠,就越需要從外太空獲取和利用這些資源。

美國航空航天學會會員、“小火箭”聯合會創始人邢強表示,經過60余年的太空探索,人類已經掌握了與探月有關的5項關鍵技術:飛掠月球、環繞月球飛行、無人探測器在月球表面著陸(正面+背面)、載人登月、月球表面采樣並返回。這些技術將推動我們在月球開展比以往更宏大的行動計劃。

2019年1月3日,嫦娥四號探測器在月球背面南極 – 標記肯盆地內的馮 · 卡門撞擊坑內軟著陸,並拍下傳回全球首張月球背面近照。圖為嫦娥四號著陸器彩色全景圖。圖/國家航天局

追問1

各國為何爭相“搶灘”月球

月球基地建設不僅可為登陸火星積累經驗,也可成為飛向火星的轉運站站。

人類最後一次登陸月球是1972年的阿波羅17號任務。阿波羅計劃之後,美國轉向深空探測,飛向太陽系越來越遠的疆域。此番將目光調轉回月球,醉翁之意不在酒,意在火星——月球基地建設不僅可以為登陸火星積累經驗,也可以成為飛向火星的轉運站站。

美國深信,下一次“革命”將發生在太空,以采礦、旅遊和科研為基礎的太空經濟,將為後代提供發展動力。川普表示,希望將美國的存在擴展到宇宙最遠角落,在此過程中,美國將保持太空領域的領導地位。

中國嫦娥工程元老葉培建院士曾將太空探索時代與大航海時代相比較。他說,中國錯過了地理大發現,不能再錯過宇宙探索。

“現在能去我們不去,後人要怪我們。別人去了,別人佔下來了,你再想去都去不了。這一條理由就夠了。”葉培建說。

誰更早涉足月球和深空,誰就有了開發太空資源的優先權。重返月球更多地寄托著開發月球資源和試驗外星球生存技術的期望——月球是人類外星球生存的第一步,也是相對最簡單的一步。

追問2

月球基地建在哪兒最合適?

南極連續光照可達近180天,適合科研人員和儀器設備連續工作;各國落月探測計劃大多選址南極。

對月球數十年的探測研究顯示,月球有很多得天獨厚的自然資源適合人類開發,其蘊含的上百種礦藏中有5種是地球上沒有的。航天專家龐之浩介紹,月球含有大量的氦3,這種在地球上很難得到的物質是核聚變反應的高效燃料,可為人類提供便宜、無毒和無放射性的能源。有人因此稱月球為21世紀的波斯灣。

同時,月球的引力只有地球的1/6,航天器起飛更加容易;月球的水冰可提煉、分解成航天員所需的空氣和深空飛行器所需的燃料。這些條件,形成了月球作為深空探測前哨站或轉運站站的優勢。

“總之,月球基地可以用於月球科學研究、月球資源開採利用、科學技術試驗平台、月基空間觀測站和載人深空探測轉運站站等。”龐之浩說。

利用月球基地,航天員或機器人可以開採月球土壤中豐富的鋁、鐵、矽,直接生產成建材來建造房屋。也能採用3D列印技術就地取材建造月球村,歐洲就準備採用這種方案。這樣做不僅能節省成本,還可利用月壤建造的半地下房子抵抗月球的極端溫差和太陽照射。

對於月球基地的選址,龐之浩認為,應考慮幾點:一是建在與地球能方便通信的月球正面;二是建在月面比較平坦、有利於月球飛船安全著陸的地方;三是如果要建資源基地,需要選址在月面有豐富礦產資源的地方。

月球基地選址還要滿足兩個基本要求:有充足的陽光和儲存豐富的水冰。龐之浩說,從目前來看,在月球的兩極建基地比較好,平坦的地勢便於探測器著陸和起飛,一些區域接近於在太陽的永久照射之下,而在太陽照不到的地方則有水冰。

月球大部分區域在晝夜之間轉換,每個月晝、月夜都長達14天,月夜-190℃的極端低溫是妨礙人類探測器運轉的“天敵”。而月球兩級有極晝和極夜現象,南極連續光照可達近180天,這是建設科研站的有利條件,適合科研人員和儀器設備連續工作。

月球南北極中,南極更受各國青睞。目前各國落月探測計劃,大多初步選址於南極。

新京報記者 倪偉 編輯 陳思 校對 危卓

獲得更多的PTT最新消息
按讚加入粉絲團