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人类登月50周年重燃探月热

信息时报 | 记者 阿景 王裳 | 2019-05-19 22:37:09

 

“猎户座”载人飞船 美国航天局5月宣布,将利用下一代大推力运载火箭“太空发射系统(SLS)”火箭和“猎户座”载人飞船在2024年前完成载人登月任务。


    

 5月9日,美国亚马逊公司创始人贝索斯发布无人登月器“蓝月亮”。

  

  今年是人类首次登上月球50周年。全球重新燃起探索月球的兴趣。

  以色列首个月球探测器“创世纪”号于今年2月升空,虽然4月11日登陆月球失败,但以色列誓言尽快进行第二次尝试;印度“月船2号”探测器定于今年7月发射,计划于9月登陆月球南极区域;日本打算在2020年至2021年发射首个月球探测器;欧洲航天局计划在2025年登月,并在月球表面开采资源;美国计划在未来5年内将首位女性宇航员送上月球;俄罗斯则计划2031年送首位宇航员登月,2034年开始建月球基地……

  借助去年证实月球南极发现冰,从而能为人类探索提供氢气和水,这不仅可为月球探测甚至定居提供便利,也使得月球有望成为人类探索火星的“中继站”。


专题撰文  信息时报记者 阿景 王裳


  美国

  5年内送首位女性登月

  美国航天局(NASA)5月13日宣布,下一项载人登月计划得名“阿耳忒弥斯”,取自希腊神话中“月亮女神”。

  阿耳忒弥斯是“太阳神”阿波罗的孪生姐妹,应和着实现“首名女性宇航员登月”的预想,也与美国首个载人登月项目“一脉相承”。1969年,美国宇航员乘坐“阿波罗11”号飞船首次登上月球。

  NASA局长布里登斯廷表示:“这个计划将激励新一代的年轻女孩。”

  事实上,美国总统特朗普在2017年底下令让美国宇航员重返月球并最终前往火星,NASA原计划到2028年实现重返月球的目标,但特朗普政府认为2028年登月的时间表“不够好”,并于今年3月要求“以所有必要手段”在2024年前将美国宇航员送上月球,2033年前往火星。特朗普如果明年竞选连任成功,2024年将是他第二届总统任期的最后一年。

  3月,美国副总统彭斯对NASA提出要求,2024年前首批登陆月球的将是一男一女两个宇航员。他在国家太空委员会第五次会议上表示:“第一位登上月球的女性和下一位登月的男性都将是美国宇航员,由美国火箭在美国本土上发射。”

  为了实现这一目标,NASA哭起了穷,向特朗普政府伸手要钱,他们成功地得到了特朗普的支持。


  建立月球前哨站

  5月14日,特朗普宣布,将为美国航天局2020财年预算追加16亿美元,总额达到226亿美元。

  谈到登月时间表,NASA局长布里登斯廷5月14日确认,将利用下一代大推力运载火箭“太空发射系统(SLS)”火箭和“猎户座”载人飞船在2024年前完成载人登月任务。

  “阿耳忒弥斯”计划并非只是再次踏足月球这么简单。NASA的野心远不止于此。他们计划建立月球前哨站,探测月球资源及其发掘方式,并将这些资源用于在这个红色星球上建立基地并探索太阳系更深处。

  NASA在官方推特上发出宣言:“我们将前往月球,并留下来。我们将建立可持续基础设施以支持火星任务等更多任务。”

  但NASA的“阿耳忒弥斯”计划执行起来困难重重。“太空发射系统(SLS)”火箭开发多年,已多次推迟发射,载人实验似乎更遥遥无期。此外,NASA还需要研发新的月球车。

  根据NASA公布的资料,其百亿经费中,大约6.5亿美元将用于加快运载工具的研发,包括“太空发射系统(SLS)”火箭及“猎户座”载人飞船;1.32亿美元用于开发新型月球探测技术,例如将月球水冰转化为能源、氧气和饮用水的装置;9000万美元用于科学研究,以便在人类执行月球任务之前实施对月球南北极的机器人探索。另外,NASA将投资10亿美元支持商业载人航天服务的开发,包括购买月球车,把宇航员从月球轨道运输到月球表面甚至是月球背面。


  “蓝月亮”

  ●大约两层楼高

  ●由四条腿支撑

  ●顶部预留载货平台

  ●空载质量超过3吨

  ●注满燃料质量15吨

  ●有效荷载3.6吨


  印度“月船2号”探测定于今年7月发射。


  以色列首个月球探测器“创世纪”号2月成功升空,但4月登陆月球时失败。(设计图片)


  贝索斯发布无人登月器

  在政府集中资金和能源探月的同时,美国私企也有着同样的雄心,掷重金研发登月装备,其中的典型代表是美国亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯。

  5月9日,贝索斯在华盛顿揭开无人登月器“蓝月亮”的真面目。贝索斯说,“蓝月亮”由“蓝色起源”设计3年,具备太空自主巡航能力,可同时搭载4台大型探月车,能够向月球同步轨道发射卫星,今后可以搭载载人加压太空舱。

  贝索斯宣称将在2024年让人类重返月球,正好和特朗普为NASA设立的目标一致。但两者面临的问题也很相似,在未能成功试飞之前,一切都还需打上问号。

  贝索斯去年接受德国阿克塞尔·施普林格出版社颁发“商业创新奖”时说,太空事业是他“手头最重要的事”。在贝索斯的愿景里,数百万人未来将在太空工作和生活。

  为了实现太空梦,贝索斯在2000年创立蓝色起源公司,除了“蓝月亮”,蓝色起源同时还在开发“新谢泼德”火箭——意在把游客送上太空,开发“纽格伦”火箭——发射大载荷商业卫星。


  印度

  7月发射探测器,9月登月

  印度“月船2号”探测器在多次推迟后定于今年7月9日~16日之间发射。印度空间研究组织(ISRO)5月初发布消息说,“月船2号”将携带13个有效载荷或研究装置,计划9月6日前后在月球南极区域着陆。

  “月船2号”重达3.8吨,分为轨道器、着陆器和月球车3个模块,这3个模块将分别携带8个、3个和2个有效载荷或装置。轨道器将在距月球100公里的距离环绕月球、拍摄月球照片,着陆器将在月球南极区域登陆并释放出一部20公斤重的六轮月球车,半自动的月球车将在月面移动300~400米,在14天的时间里用不同的科学设备采集研究各种数据,并在15分钟内将数据和图片发回地球。

  据介绍,如果“月船2号”按计划成功在月球南极区域着陆,印度空间研究组织将成为第一个让探测器在月球南极登陆的机构。

  最开始,ISRO与俄罗斯约定共同开发“月球2号”,并定于2013年发射“月船2号”。但随后俄罗斯退出计划,印度转为独立研发,“月船2号”发射日期一推再推。

  “月船2号”是印度第二次月球探测任务。印度曾于2008年10月成功发射首个月球探测器“月船1号”,这个1.4吨重的探测器携带来自印度、欧洲、美国和保加利亚的11个有效载荷,原计划绕月飞行2年,在2009年8月与地球失联。但“月船1号”绕月飞行3400多次,给地球传回大量图像和探测数据。

  2018年,美国科学家通过分析“月船1号”月球探测器发回的数据确认月球南极存在水冰,月球南极的科学、经济和战略价值因此大幅提升。


以色列

  首次登月失败,将再来一次

  2019年2月,以色列首个月球探测器“创世纪”号在美国佛罗里达州搭乘太空探索技术公司的“猎鹰9”号运载火箭发射升空。

  这个探测器耗资约1亿美元,由非营利机构以色列太空登陆组织(SpaceIL)和国有的以色列航空航天工业公司共同建造,担负着将以色列国旗插到月球上并研究磁场的任务,承载着以色列跃升第四个实现月面软着陆国家的希望。

  “创世纪”号经历了650万公里的航行奔赴月球。然而,4月11日,它在距离月球表面不足10公里处因技术故障坠毁月球,距离成功着陆只有一步之遥。首个民间资助的登月计划宣告失败。

  但以色列太空登陆组织越挫越勇,计划第二次登月。以色列太空登陆组织董事长莫里斯·卡恩决定开展“创世纪2”号项目。

  作为世界上最小的登月探测器,同时首个由私营企业发起、经费主要来自民间资助的登月项目,“创世纪”号虽然并未成功登陆月球,但仍在人类探月史上留下可歌可泣的一页。


  “创世纪”号

  ●质量585千克

  ●高大约1.5米

  ●直径大约2米

  ●所携燃料质量为总质量的75%


 日本

  最快2020年登月

  日本打算2020年至2021年发射月球探测器,以研究月球表面火山地带。

  总部位于东京的日本航天初创企业ispace正在推进一项名为“HAKUTO-R”的计划,第一步是在2020年年中将独立研发的探测器送入月球轨道,第二步是在2021年年中发射月球着陆器并实现其携带的两个漫游车在月面行走。日本航空、日本特殊陶业、三井住友海上火灾保险、朝日新闻社等五家企业将对该项目提供援助。

  后续目标将是开发月球南北两极可能蕴藏的“水资源”。在成功登陆月球后,ispace将把探查水资源以及向国内外宇宙开发机构和企业提供物资运输作为其业务,实现构建月面生活圈的目标。

  此外,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)与丰田汽车公司3月宣布,将开发最多可容纳四人的载人月球车。月球车将采用氢燃料电池车技术和无人驾驶技术,目标是2029年发射升空。JAXA与丰田希望月球车可得到有效利用,推动实现日本宇航员登月探测。

  报道称,新开发的月球车相当于两辆面包车大小。车内像宇宙飞船那样充满空气,宇航员可不必穿着宇航服在其中工作生活,相当于一个可移动的居住舱。

  日美欧俄等正探讨建立的月球轨道平台“月球门户”或于2026年建成,月球车研制成功后可用于月球水资源探测。根据设想,2029年至2034年间月球车将进行五次探测,每次花42天在月球南极附近移动约2000公里。月球车将在昼间探测月球表面,夜间则返回登陆船附近进行燃料补给等。宇航员离开后,月球车会自动行驶至下一个探测地点,等待轮换的宇航员。


  日本载人月球车

  ●全长6米

  ●宽5.2米

  ●高3.8米

  ●车内空间约13立方米

  ●舱内可供2名宇航员居住,最多可容纳4人


  俄罗斯

  2031年宇航员登月

  2034年建月球基地

  俄罗斯在今年春季发布了登月探测时间表,计划于2031年首次将宇航员送上月球。

  今年2月,俄罗斯媒体透露,俄罗斯首个载人登月探测器将于2031年登陆月球,目标是将宇航员送上月球,宇航员同时将完成俄罗斯科学院安排的任务。

  俄罗斯计划2032年将载人重型月球车和第二批宇航员送上月球,这批宇航员将执行在月球表面测试月球车的任务。2033年俄罗斯宇航员将乘坐月球车完成长距离旅行,进行科学探测并测试机器人技术系统。2034年,俄罗斯首个月球基地将开始建设。

  2018年3月,俄罗斯总统普京介绍了俄罗斯探索月球和火星的计划。普京说,俄罗斯的探测目标首先是月球,之后是火星。他说,俄罗斯对月球的探测是在停止40多年后再次启动,至2025年俄计划发射3个无人探测器。2019年俄罗斯将发射“月球25号”探测器,它将降落在月球的南极区域,主要任务是寻找水冰。2021年发射“月球26号”轨道探测器,2022年发射“月球27号”登陆探测器,对月球表面以及地面以下两米范围成分进行研究。之后,俄罗斯将考虑开始载人探月任务。


  欧洲航天局

  2025年开采月球资源

  2018年,欧洲航天局(欧航局)提出了“月球村”计划,希望建设一个可供人类工作和生活的月球社区,而不只是短暂停留。“月球村计划是真的要在月球上建基础设施,是一个村庄,是为了人类在月球上永久移居而提出的计划。”欧航局局长扬·韦尔纳说。

  2019年1月,欧航局发布声明称,他们已经与欧洲最大的火箭制造商签署了协议,将在2025年前登上月球,并建立月球基地,还将挖掘月壤。欧航局指出,假如人类或机器人登陆月球,可从月壤里提取水、氧气和未来新能源氦-3,进而把月球基地作为探索火星和太阳系更深处的中转站。举例来说,在执行火星计划时,太空飞船可以先飞到月球,进行补给后再继续前往火星。

  欧航局此前还透露了打造月球基地的一些细节,例如将使用月壤3D打印居住舱,消融陨石坑里的冰层取水,用月球泥土种田作为食物来源等。


  私企也在开发“月球经济”

  在月球搭4G网络

  总部位于柏林的德国科技初创企业“兼职科学家”2018年提出,计划在2019年用美国太空探索技术公司的“猎鹰9号”火箭将探月飞行器和两辆探月车送往月球,并在月球上搭建首个4G网络,还将发回第一个有关月球表面的HD高清视频。

  

  把月球变成“第八大洲”

  美国私人登月公司“月球特快”2016年拿到了首个私人登月“执照”。其创始人兼首席执行官罗伯特·理查兹2018年宣布,要将地球的经济和社会范畴扩大到月球,让月球成为地球的“第八大洲”,以低成本实现月球商业探索。该公司计划2020年发射月球探测器,2021年前在月球表面建立永久性研究站,通过探测器挖掘月球样本,将首批非政府的月球样本送回地球。

  

  在月球搞太空葬

  “月球特快”公司与莱斯蒂斯公司合作,推出将骨灰带至月球的服务,预计最快2020年启动。这项服务收费相当昂贵,带1000克骨灰上月球就要花费300万美元。但“月球特快”称已经有相当多客户报名。

  莱斯蒂斯公司宣称1997年就进行了全球首次商业“太空葬”,借助火箭将骨灰撒到宇宙空间。


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