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2019-03-27 17:37:06
未來10年多國航天員將“搶灘”登月
2019-03-27 17:37:06
來源: 新京報
上世紀，阿波羅17號的宇航員哈里森·施密特在月球表面執(zhí)行任務。圖/NASA/MSFC History Office
歐空局計劃建造的“月球村”效果圖。歐空局希望利用3D打印月壤來獲取建筑材料。圖/歐空局官網
新京報訊 (記者倪偉)近日，美國航空航天局NASA公開2020年度總統(tǒng)預算提案，總計210.19億美元的預算中，大約一半用于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后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，更長時間地留在那里。各國登月計劃中，美國時間最早，計劃2028年之前載人登月，俄羅斯計劃于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。
多國爭相出爐月球基地計劃
NASA近日公開2020年度的總統(tǒng)預算提案(PBR)，總計210.19億美元的預算中，大約一半(107億美元)經費主要用于將航天員送往月球及更遠深空的勘探活動。預算并申請3.63億美元研制一型月球著陸器，用于向月球運送貨物和人員。
美國重返月球計劃正逐步落地。此番探月計劃始于2017年12月11日，總統(tǒng)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，還要為去火星做準備。
當天，82歲的阿波羅17號航天員哈里森·施密特站在特朗普身后，45年前的同一天，他作為阿波羅計劃最后一次任務的航天員登上月球。自那以后，人類再未涉足月球。
2028年之前，NASA希望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。之后，在月球建立可持續(xù)利用的基地。
美國航空航天學會會員、“小火箭”聯(lián)合會創(chuàng)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(huán)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、月球表面采樣并返回。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。
去年下半年，俄羅斯聯(lián)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，其間實施首次載人登月，預計停留14天，并帶去一些建設月球基地的部件;2035年后，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，并計劃于2025年開始相關探測任務。數(shù)年之前，歐空局就提出了全球共建“月球村”計劃，力主以3D打印技術用月球土壤制造建造材料，以此解決從地球運輸建材的難題。
未來十年中國人將踏上月球
自年初嫦娥四號在月球背面登陸后，目光更長遠的中國探月計劃逐步公開。
據中國國家航天局公布的計劃，嫦娥六號將登陸月球南極并采樣返回，嫦娥七號也計劃著陸南極，進行一次對南極地形地貌、物質成分、空間環(huán)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。
追問1
各國為何爭相“搶灘”月球？
月球基地不僅可為登陸火星積累經驗，也可成為飛向火星的中轉站
人類最后一次登陸月球是1972年的阿波羅17號任務。阿波羅計劃之后，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中轉站。
美國深信，下一次“革命”將發(fā)生在太空，以采礦、旅游和科研為基礎的太空經濟，將為后代提供發(fā)展動力。特朗普表示，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(fā)現(xiàn)，不能再錯過宇宙探索。“現(xiàn)在能去我們不去，后人要怪我們。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(fā)太空資源的優(yōu)先權。重返月球更多地寄托著開發(fā)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？
月球南極連續(xù)光照可達近180天，適合科研人員和儀器設備連續(xù)工作
對月球數(shù)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(fā)，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。
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中轉站的優(yōu)勢。
“總之，月球基地可以用于月球科學研究、月球資源開采利用、科學技術試驗平臺、月基空間觀測站和載人深空探測中轉站等。”龐之浩說。
利用月球基地，航天員或機器人可以開采月球土壤中豐富的鋁、鐵、硅，直接生產成建材來建造房屋。也能采用3D打印技術就地取材建造月球村，歐洲就準備采用這種方案。這樣做不僅能節(jié)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。
對于月球基地的選址，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、有利于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，平坦的地勢便于探測器著陸和起飛，一些區(qū)域接近于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(qū)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”。而月球兩極有極晝和極夜現(xiàn)象，南極連續(xù)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(xù)工作。目前各國落月探測計劃，大多初步選址于南極。
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