隨著美國國家航空航天局(NASA)高調(diào)慶祝阿波羅11號(hào)登月50周年,多個(gè)國家月球基地計(jì)劃的細(xì)節(jié)相繼浮出水面。這次,人類將不再滿足于蜻蜓點(diǎn)水的逗留,志在發(fā)展真正的月球據(jù)點(diǎn)。
自阿姆斯特朗走出“人類的一大步”后,地球人的登月史上并未增添足夠輝煌的新篇章。隨著阿波羅計(jì)劃的最后一次任務(wù)在1972年落幕,宇航員與月球的緣分更是被暫時(shí)塵封。
近日,隨著美國國家航空航天局(NASA)高調(diào)慶祝阿波羅11號(hào)登月50周年,多個(gè)國家月球基地計(jì)劃的細(xì)節(jié)相繼浮出水面。這次,人類將不再滿足于蜻蜓點(diǎn)水的逗留,志在發(fā)展真正的月球據(jù)點(diǎn)。
在選址問題上,各國紛紛瞄準(zhǔn)人類從未涉足的月球南極:這里有豐富的水資源,可以產(chǎn)生氫氣和氧氣;這里長(zhǎng)期黑暗,減少宇宙和太陽輻射的傷害;這里遭遇微小隕石和極端溫度的風(fēng)險(xiǎn)也更小。
至于月球基地具體怎么建設(shè),一個(gè)熱門思路是開采月球本地資源,在機(jī)器人的幫助下進(jìn)行3D打印。
既然英雄所見略同,未來“月球村”競(jìng)爭(zhēng)與合作并存的國際合作已現(xiàn)雛形。美國計(jì)劃重點(diǎn)打造的“深空門戶”月球軌道中轉(zhuǎn)站已經(jīng)吸引了歐、俄、日、加等國,而中國已與歐洲和俄羅斯航天局達(dá)成初步合作意向,聯(lián)合論證國際月球科研站。
從遠(yuǎn)景來看,中國目前透露的計(jì)劃較為務(wù)實(shí)和保守,著眼于機(jī)器人長(zhǎng)期駐守、宇航員短暫停留的基地,主要目的是科學(xué)研究。未來?xiàng)l件成熟時(shí)才會(huì)考慮宇航員長(zhǎng)期居住。
美國和歐洲則希望以月球基地為跳板和試驗(yàn)場(chǎng),劍指火星和更遙遠(yuǎn)的深空。只是,NASA在特朗普明確的政治口號(hào)下排出了詳細(xì)而密集的時(shí)間表,囊中羞澀的ESA則停留在概念的層面,呼吁國際合作的達(dá)成。
美國:借助“深空門戶”擺渡
7月20日是阿波羅11號(hào)登月的紀(jì)念日,NASA選在這一天公布了“阿爾忒彌斯”計(jì)劃的正式LOGO。阿爾忒彌斯是古希臘神話中的月亮女神兼狩獵女神,太陽神阿波羅的孿生姐姐。此名的寓意,無疑是要阿爾忒彌斯計(jì)劃接棒阿波羅計(jì)劃的探月之路,并發(fā)揮荒野開拓的精神。
根據(jù)NASA官網(wǎng)上的時(shí)間表,阿爾忒彌斯計(jì)劃將在2024年前讓宇航員重返月球,史上第一位登月的女性也會(huì)從中誕生。登陸地點(diǎn)選在月球南極。
隨后,在2028年前,NASA會(huì)在月球上建設(shè)一個(gè)可持續(xù)的人類據(jù)點(diǎn),用以發(fā)現(xiàn)新科學(xué)、展示先進(jìn)技術(shù),并鼓勵(lì)私人企業(yè)發(fā)展月球經(jīng)濟(jì)。
阿爾忒彌斯計(jì)劃的第一大特點(diǎn)是給登陸火星做鋪墊。自特朗普喊出“重返月球”的口號(hào)開始,月球在NASA的藍(lán)圖中就已經(jīng)是路徑,而非目標(biāo)。這一點(diǎn)也明確地體現(xiàn)在阿爾忒彌斯計(jì)劃的LOGO中:代表“阿爾忒彌斯”的銀色“A”字母形如狩獵的箭頭,紅色的火箭軌跡從藍(lán)色的地平線出發(fā),一直沖向月球。但月球并不位于A的箭頭頂點(diǎn)。女神張弓瞄準(zhǔn)了更遠(yuǎn)的目標(biāo)。
第二大特點(diǎn)則是以漂在月球軌道上的“深空門戶”作為中轉(zhuǎn)站。NASA計(jì)劃在月球軌道上設(shè)計(jì)一座小型的飛船,距離地球約25萬英里,作為探月的中轉(zhuǎn)站。
目前,俄羅斯聯(lián)邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)、歐洲航天局(ESA)、加拿大航天局(CSA)等機(jī)構(gòu)都明確表示考慮加入該計(jì)劃。
2022年,首批光組件會(huì)由商業(yè)火箭運(yùn)抵“深空門戶”,提供太陽能發(fā)電、推進(jìn)和通信系統(tǒng)。
小型艙和人類登陸系統(tǒng)則分別在2023年和2024年運(yùn)達(dá)。至此,“深空門戶”已經(jīng)具有擺渡功能。
“深空門戶”,前往火星的跳板
2024年,阿爾忒彌斯3號(hào)的宇航員將成為首批經(jīng)“深空門戶”過渡后登月的人類。隨后,NASA及其合作國家的宇航員會(huì)頻繁往返月球軌道和月球表面,在月球車和機(jī)器人的幫助下充分開發(fā)月球本身的資源,通過3D打印等方式在月球上建造可持續(xù)的據(jù)點(diǎn)。
目前進(jìn)展
美國副總統(tǒng)彭斯在7月21日宣布,用于阿爾忒彌斯計(jì)劃首次任務(wù)的獵戶座乘員艙已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。此外,委托歐洲空客公司建造的服務(wù)艙也已運(yùn)抵美國,等待與乘員艙接合。無人的阿爾忒彌斯1號(hào)定于2020年在肯尼迪中心的39B發(fā)射臺(tái)發(fā)射。唯一能承載這一重任的,是NASA寄予厚望但研發(fā)一再受挫的新一代超重型火箭SLS。
計(jì)劃在2022年發(fā)射的阿爾忒彌斯2號(hào)將開始搭載宇航員,并采取和1號(hào)不同的路徑抵達(dá)月球軌道。
中國:長(zhǎng)期基礎(chǔ)科研平臺(tái)
一邊是古希臘的“阿爾忒彌斯”,另一邊中國也有自己的月亮女神“嫦娥”。7月19日,中科院國家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)、月球與深空探測(cè)研究部主任李春來等在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)文闡述了中國探月工程的現(xiàn)狀和未來。文章提到,繼嫦娥工程“繞、落、回”三期任務(wù)的啟動(dòng)與實(shí)施之后,2015年中國提出了2030年前將開展“勘、建、用”的后續(xù)任務(wù)規(guī)劃?!翱薄保辈煸虑颦h(huán)境和資源;“建”,建立長(zhǎng)期基礎(chǔ)科研平臺(tái);“用”,開采可利用資源技術(shù)驗(yàn)證。
嫦娥四號(hào)資料圖
在具體時(shí)間表上,中國初步規(guī)劃了2030年前在月球南極地區(qū)開展嫦娥六號(hào)月球樣品自動(dòng)采樣返回,嫦娥七號(hào)月球極區(qū)環(huán)境與資源綜合勘查、嫦娥八號(hào)驗(yàn)證月面“3D打印”房子等關(guān)鍵技術(shù)等三次任務(wù),建成具備科學(xué)探測(cè)、科研試驗(yàn)和資源利用技術(shù)驗(yàn)證的綜合功能月球機(jī)器人科研站,完成月球資源開采和利用、生物再生生命保障等技術(shù)驗(yàn)證。
2030年后中國后續(xù)月球探測(cè)將繼續(xù)朝著機(jī)器人探測(cè)和載人探測(cè)兩個(gè)方向發(fā)展。出于技術(shù)跨度、火箭選型、經(jīng)濟(jì)可承受性、效費(fèi)比等方面因素考慮,機(jī)器人探測(cè)將成為后續(xù)月球探測(cè)任務(wù)的首要發(fā)展方向,通過深化月球科學(xué)探測(cè)并驗(yàn)證資源開發(fā)與利用、生物再生生命保障等技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人長(zhǎng)期駐留工作、短期可容納宇航員造訪的月球基地。
在未來?xiàng)l件成熟時(shí),將向載人探測(cè)方向的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)載人登月,最終實(shí)現(xiàn)可容納人類宇航員長(zhǎng)期駐留的月球基地。
國際聯(lián)合論證
7月22日,中國國家航天局副局長(zhǎng)吳艷華在珠海舉行的第四屆月球與深空探測(cè)國際會(huì)議上表示,經(jīng)過與俄羅斯、歐洲航天局以及其他國際同行的充分交流,正在提出國際月球科研站的合作倡議。
據(jù)介紹,中國將以探月工程四期為基礎(chǔ),與國際上已經(jīng)提出的探月計(jì)劃展開合作,共同開展國際月球科研站論證工作,評(píng)估長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)時(shí)間在月球工作的問題。
國際月球科研站建成后,將為月球起源與演化、月球表面環(huán)境、宇宙起源與演化、地球宏觀特征演變等關(guān)鍵科學(xué)問題研究提供支持。
中國國家航天局探月與航天工程中心副主任裴照宇表示,將成立國際月球科研站政府間協(xié)調(diào)委員會(huì),并組建國際科學(xué)家聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)和國際聯(lián)合規(guī)劃論證團(tuán)隊(duì),通過2-3年的共同工作,形成國際月球科研站建設(shè)方案。
歐洲:邀請(qǐng)中國共建月球村
歐洲航天局局長(zhǎng)揚(yáng)·韋爾納早在2015年走馬上任時(shí)就迫不及待地拋出了“月球村”的概念。相比起一個(gè)具體的計(jì)劃,“月球村”更像是歐空局對(duì)未來國際航天合作理念的寄托。
據(jù)韋爾納描述,月球村既不是一個(gè)單一的項(xiàng)目,也無明確的時(shí)間表,而是一個(gè)開放性架構(gòu)的愿景,一個(gè)國際社區(qū)的倡議。它的關(guān)鍵元素不是房屋、商店和社區(qū)中心這些細(xì)節(jié),而是共享利益和能力的社區(qū)。
在此種情景中,月球村向所有國家和群體開放,機(jī)器人和宇航員都被需要。月球村中不僅有科技活動(dòng),還有采礦業(yè)和旅游業(yè)。
韋爾納進(jìn)一步暢想人類未來會(huì)探索太陽系中更遠(yuǎn)的空間,月球村可因此是個(gè)完美的跳板和試驗(yàn)地。比例,在月背上放置射電望遠(yuǎn)鏡,在不受人類信號(hào)干擾的情況下觀測(cè)深空。也可以利用月球當(dāng)?shù)刭Y源開發(fā)3D打印。
韋爾納隨后在2016年訪華時(shí)邀請(qǐng)中國共建“月球村”。“太空無邊界,所有人都可以作出自己的貢獻(xiàn)。對(duì)于中國來說,現(xiàn)在就可以開始行動(dòng)。”韋爾納說道。
他同時(shí)表示,月球村的地點(diǎn)選在月球南極,可能在2030年前投入使用。
俄羅斯:2034年啟動(dòng)建設(shè)
根據(jù)2018年年底披露的一份俄羅斯航天國家集團(tuán)公司與俄羅斯科學(xué)院學(xué)部委員會(huì)太空聯(lián)合會(huì)議的決議草案,俄羅斯計(jì)劃在2036年至2040年期間在月球上建成一個(gè)全方位的基地,并在基地周圍建造戰(zhàn)略天文臺(tái),用于射電天文學(xué)、宇宙線研究和其他任務(wù)。
該基地計(jì)劃部署在月球南極地區(qū),未來的宇宙飛船和升降艙將在對(duì)接“深空門戶” 后登陸。
當(dāng)然,俄羅斯首先要完成載人登月的目標(biāo)。從具體的時(shí)間表上看,俄羅斯預(yù)計(jì)將于2031年完成首次載人登陸月球;2032年將一個(gè)能夠搭乘航天員的重型月球車送抵月球,并將第二批航天員送上去負(fù)責(zé)測(cè)試月球車;2033年令航天員乘坐月球車完成長(zhǎng)距離行駛,開展科學(xué)研究和測(cè)試;2034年著手建立首個(gè)月球基地;2035年繼續(xù)施工。
消息人士稱,基地建設(shè)將以月球塵?;蝻L(fēng)化層作為原料進(jìn)行3D打印,大部分工作由機(jī)器人完成。
今年6月,俄羅斯航天局局長(zhǎng)德米特里羅戈津稱已邀請(qǐng)中國合作伙伴共同參與建立月球站和地球遙感等項(xiàng)目。
目前,中俄已經(jīng)在研發(fā)探月所需的重載火箭上達(dá)成了合作。俄羅斯計(jì)劃在2023年發(fā)射的“月球-26”號(hào)軌道探測(cè)器也會(huì)與中國未來的嫦娥七號(hào)聯(lián)合實(shí)施任務(wù),可能擔(dān)當(dāng)嫦娥七號(hào)的中繼站。
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原文標(biāo)題:盤點(diǎn)中美俄歐的月球基地計(jì)劃
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