美國航天局近日公開2020年度的總統預算提案,總計210.19億美元的預算中,大約一半(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。
除美國外,最近兩年不少中國國家發展先後提出新的月球探測工作計劃,月球再度成為一個人類社會追逐的對象。這一次,各國發展不僅我們要把學生自己的航天員送上月球,插上國旗,還要進行建造月球基地,更長時間地留在企業那裏。各國登月計劃中,美國時間最早,計劃2028年之前載人登月,俄羅斯計劃於2025年至2035年之間。全國兩會開會前不久,中國的探月工程總設計師,吳偉仁稱,未來10年,中國人將在月球上行走。
許多國家已經公布了月球基地計劃
美國航天局近日公開2020年度的總統預算提案,總計210.19億美元的預算中,大約一半(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3.63億美元中國研制一型月球進行著陸器,用於向月球以及運送過程中貨物和人員。
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,總統特朗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,還要為去火星做准備。
當天,80多歲的阿波羅17號航天員――哈裏森・施密特就站在特朗普身後,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。從那時起,人類已經不再設置在登上月球。
2028年之前,NASA希望將航天員再次送回月球表面。比月球任務的曆史上任何時候不再 - 在第一個任務中,宇航員可以保持長達月球表面的七天。然後在月球上建立一個可持續發展的基地。
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餘年的太空探索,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,比以往任何時候都更加雄心勃勃地在月球上執行任務。
去年年底,俄羅斯聯邦航天局官員說,俄羅斯將分三個階段建立月球基地。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,其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,將研究分析月球采礦工程技術,並計劃於2025年開始學習相關信息探測工作任務。數年之前,歐空局就提出了一個全球資源共建“月球村”計劃,力主以3D打印信息技術用月球土壤環境制造企業建造建築材料,以此可以解決從地球運輸建材的難題。
未來發展十年我們中國人將踏上月球
自年初我國嫦娥四號在月球背面可以登陸後,目光更長遠的中國探月計劃經濟逐步建立公開。
據中國國家航天局公布的計劃,嫦娥VI將降落在月球南極和采樣返回,嫦娥VII也計劃登陸南極,南極地形後,物質組成,空間探索任務的集成環境。嫦娥八號則將進行學習一些問題關鍵信息技術的月面試驗,為建設月球科研基地做一些企業前期探索。
3月18日,中國月球探測首席建築師、中國工程院院士吳偉仁在中國科技大學的一次演講中說,中國將在未來10年在月球南極建立一個國際月球研究站。在那之前,會在2022年或2023年做些實驗。此前他在全國兩會上說,未來10年左右,中國人的足跡將踏上月球。
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中轉站。
人類最後一次登陸月球是1972年的阿波羅17 號任務。在阿波羅計劃之後,美國轉向了深空探索,在太陽系中飛得越來越遠。此番將目光調轉回月球,醉翁之意不在酒,意在火星——月球基地發展建設我們不僅可以為學生登陸火星積累工作經驗,也可以自己成為一種飛向火星的中轉站。
美國深信,下一次“革命”將在空間進行,以采礦、旅遊和科學研究為基礎的空間經濟將為子孫後代提供發展動力。特朗普表示,希望美國將延長對宇宙的最遙遠的角落的存在,在這個過程中,美國將保持其在太空領域的領先地位。
中國嫦娥工程元老葉培建學院是比較太空探索的時代,大航海時代。他說,中國錯過了一個地理大發現,不能再錯過這個宇宙進行探索。“我們不要去了,他們的後代來責怪我們。這一條理由就夠了。”葉培建說。
誰更早開始涉足月球和深空,誰就有了開發利用太空進行資源的優先權。 回到月球更多的是一種開發月球資源和試驗外星生存技術的期望——月球是人類外星行星生存的第一步,也是相對簡單的一步。
追問2
月球基地建在哪兒最合適?
相反,在月球的南極地區,連續光照可以達到近180天,非常適合科研人員和儀器設備的連續工作。
幾十年的研究檢測表明月亮,月亮對人的發展,其中包含了數百個礦藏的五個品種是不是地球上的許多獨特的自然資源。太空專家龐之浩說,月球含有大量的氦3,這是地球上一種很難得到的物質,是核聚變反應的有效燃料,可以為人類提供廉價、無毒、無放射性的能源。
同時,月球的引力只有一個地球的六分,飛船起飛更容易;月球水冰可以細化,分解成宇航員和飛機燃料深空所需要的期望的空氣。 這些條件形成了月球作為深空探測前哨或中轉站的優勢。
“總之,月球基地可用於月球科學研究、月球資源開發利用、科技試驗平台、月球空間觀測站和載人深空探索中轉站。”龐之浩說。
利用中國月球基地,航天員或機器人技術可以進行開采月球土壤中豐富的鋁、鐵、矽,直接影響生產成建材來建造一個房屋。同時采用三維印刷技術就地取材建月球村,歐洲准備采取這種方案。這樣不僅節約成本,而且使用內置在極端的溫度和太陽月球月球土壤電阻半地下的房子。
對於月球基地的地點,龐之浩應考慮的幾個要點:一是建在月球和地球可以方便溝通的前面;第二是建立在月球表面是相對平坦的,有利於月球宇宙飛船到位安全降落;三是如果你想建立的資源基礎,需要對當地的網站有豐富的月球表面的礦產資源。
月球基地選址還要滿足兩個最基本的要求:有充足的陽光和儲存豐富的水冰。龐之浩說,從目前發展來看,在月球的兩極建基地進行比較好,平坦的地勢便於提高探測器成功著陸和起飛,一些研究區域更加接近於在太陽的永久照射情況之下,而在一個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”。 月球兩極有極端的晝夜現象,南極的連續光照可達近180天,是科研站建設的有利條件,適合科研人員和儀器設備的連續工作。目前,大多數國家的登月探索項目最初都在南極。