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SpaceX的月球旅客為什麽不登上月球?

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到目前為止,人類歷史上只有12個人(全部為男性美國宇航員)在月球上行走過。還有12個人(同樣全部為男性美國宇航員)曾經圍繞月球飛行過,卻從未涉足月球表面。不過,第二個數字很可能在不久的將來發生變化。

伊隆·馬斯克宣稱SpaceX公司的大獵鷹火箭可能有一天會降落在月球上,但是在可以預見的將來,這樣的場景很難實現

伊隆·馬斯克已經宣布,SpaceX(太空探索技術公司)將使用大獵鷹火箭(Big Falcon Rocket,簡稱BFR)運送日本億萬富翁前澤友作和另外6到8名藝術家前往月球軌道,進行繞月飛行。此前,馬斯克曾承諾會在2018年底運送一名旅客繞月飛行,但這次,他表示該計劃將在2023年實現。

毫無疑問,前澤友作將為這次旅行支付不菲的費用,即使對於他數十億美元的身家來說應該也相當可觀。不過,無論他付出多少錢(目前還未透露),這次旅行都將會給他和他的團隊帶來非常難得的體驗。他們將近距離地欣賞月球景觀,只是還不能登陸月球表面。

將人類安全地送到月球軌道其實充滿了挑戰,這實質上包括設計一台能維持人類生存並往返地球和月球軌道的太空船,以及建造一枚足夠強大的火箭,能將前澤友作等人送到目的地。相比之下,登陸月球要複雜得多。

為啥SpaceX不能將乘員艙降落在月球上

如果你看過20世紀60和70年代的阿波羅登月紀錄片(或者後來基於這些任務拍攝的電影),你就會發現指揮艙——運送宇航員前往和離開月球軌道的飛船——從來沒有在月球上著陸。

當NASA於1969年在低地軌道進行阿波羅9號登月艙的載人測試時,宇航員將其稱為“蜘蛛”(Spider),這是因為登月艙有好多支撐腳。

相反,每次成功的著陸都需要兩名宇航員先進入登月艙——類似於某種輕型的“航天小艇”——然後駕駛登月艙降落在月球表面,另一名宇航員會在上方的指揮艙待命。每次月球行走之後,兩名宇航員會蹦蹦跳跳地返回登月艙,然後飛回太空與另一名宇航員會合,再一起返回地球。

不過,情況並非總是如計劃一般順利。在阿波羅計劃初期,美國航空航天局(NASA)的工程師曾經嚴肅考慮過將整個指揮艙降落在月球上。但是,他們很快意識到,如果一個指揮艙在著陸月球之後,還能發射進入太空,並推動自身安全返回地球的話,其體積將會非常龐大。即使是按照阿波羅任務的標準,這也是不切實際的。

SpaceX公司的大獵鷹火箭的推力將會超過阿波羅任務時的土星5號運載火箭,但不會超過太多。2018年初,該公司發布了一段推廣影片,展示了大獵鷹火箭乘員艙降落在月球表面的模擬場景,但並沒有發布任何技術資訊表明他們已經克服了相關的技術挑戰。

當然,NASA在20世紀60年代就放棄了克服這些挑戰的嘗試。因此,一種用於月球行走的一次性超輕型著陸器的想法應運而生。

為啥SpaceX不能自己建造月球登陸器

在理論上,其實沒有明顯的理由認為SpaceX不能做到這一點。畢竟,這家公司已經完成了許多棘手的地球著陸任務,這是NASA在20世紀60年代都無法想象的。而且,馬斯克已經宣稱,他的公司有朝一日會將人類送上火星。

然而,如果可以用歷史作為參照的話,實際情況是設計和建造月球登陸器將是完全獨立的項目,並且需要耗費相當巨大的成本。在1963年到1973年間,NASA的登月艙花費了22.4億美元,而指揮艙和土星5號火箭的成本分別是37.3億美元和64.2億美元。根據通貨膨脹調整後,登月艙以2018年的市場價格來看,成本已經達到了約170億美元。正如首席工程師托馬斯·凱利在2012年出版的書中所描述的,登月艙在設計上是無休止地縮小體積,使其重量足夠輕,以實現登月任務。

凱利寫道,登月艙的最初設計涉及一個帶有寬大玻璃觀察窗的坐式駕駛艙,這樣宇航員就可以全景觀看降落在月球表面的過程。到了1968年1月,在阿波羅5號進行第一次未載人飛行時,工程師們已經將這個大玻璃窗卸了下來,轉而使用一個很小的三角形窗戶,並且用插夾式有線升降架取代了座椅,使宇航員保持站立。當NASA於1969年在低地軌道進行阿波羅9號登月艙的載人測試時,宇航員將其稱為“蜘蛛”,這是因為登月艙有好多支撐腳。

登月艙在設計上只允許每次運送兩名宇航員登陸月球,但後來的型號進一步提高了貨物載荷。SpaceX在設計著陸器時,必須考慮攜帶足夠的補給物資,以確保所有的付費旅客能舒適、安全地完成月球之旅。他們的標準肯定要高於上個世紀NASA的登月艙,後者除了沒有座椅之外,還去掉了導航和對接系統。

最後,阻止SpaceX為旅客提供真正月球遊覽體驗的最大障礙在於:人。

如果SpaceX的目標是探索月球——這也是NASA在上個世紀60和70年代的主要目的——那他們可能會有更多的選擇。訓練有素的專業宇航員可以在狹小的艙室中完成降落到月球表面的任務,登月艙裡的每個人都有自己的職責,從著陸、探索到發射、對接,所有程式都是通過一個小小的三角形視窗進行觀察,並最終合作完成。

然而,無論SpaceX在發射之前對遊客進行多少訓練,他們終究達不到宇航員的水準,也無法完成太空服操作或其他與著陸有關的技術流程。這意味著,如果SpaceX試圖運送遊客登上月球,那這些遊客就必須作為“無用負載”,他們佔據一定太空,同時需要專業宇航員負責系統操作並處理眾多技術挑戰。

也就是說,理論上SpaceX的遊客登陸器需要搭載更多的人,而且要求旅程更加舒適和安全,而不是像NASA那樣,搭載的都是宇航員和科研設備。因此,遊客最好還是留在太空中,近距離地俯瞰月球,就不要考慮太多突破性探索方面的工作了。

來源:新浪探索

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