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人类登月50周年 重燃探月热

华西都市报 2019-06-11 03:07 大字

印度“月船2号”探测器定于今年7月发射。

嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的玉兔二号巡视器走上月面影像图。据新华社

欧洲航天局计划在2025年前登上月球,并建立月球基地。

1969年,美国宇航员乘坐“阿波罗11”号飞船首次登上月球,开启人类探索月球的新纪元。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热情。

今年1月3日,中国首次实现人类探测器在月球背面软着陆;以色列首个月球探测器“创世纪”号于今年2月升空;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……

去年月球南极发现冰,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”。

美国

五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”。

NASA原计划到2028年实现重返月球的目标,但美国政府要求2024年前将美国宇航员送上月球,2033年前往火星。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。

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计划建立月球前哨站,探测月球资源及其发掘方式,并建立基地探索太阳系更深处。

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。

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,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,宣称将在2024年让人类重返月球。

贝索斯去年接受采访时说,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

七月发射探测器,九月登月

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。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,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。

“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”,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。

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,登月计划宣告失败。但以色列太空登陆组织越挫越勇,决定开展“创世纪2”号项目第二次登月。

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。

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。

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。

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。

俄罗斯

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。

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。

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。

《信息时报》

中国首次实现探测器在月球背面软着陆

今年1月3日,中国嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

众所周知,人类探月的征途早就起步且越来越快。那么,月球上到底有什么宝贝让人如此着迷?

“坐月观天”及“看地”极有利

月球是离地球最近的天体,“在月球上可以实现得天独厚的对天观测、对地观测和对月观测。”中国科学院国家天文台研究员郑永春解释道,月球上没有大气层,其背面没有无线电噪声干扰,在那里开展天文观测,可获得更暗弱的宇宙信息。同时,相对地球来说,月球的地质结构更稳定,有利于开展长期精密的天文观测。

“特别值得一提的是,月球还有两个优势:一是月球南北两极的永久阴影区温度极低,某些地区只比绝对零度高二三十摄氏度,可以进行红外天文观测;二是月球背面是一片难得的宁静区域,没有任何人为的无线电噪声干扰,能更灵敏地监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。”郑永春说。

在月球上建立观测站,可对地球进行全球大尺度观测,如地壳结构的起伏、地球表面植被和全球气候变化等。

全国空间探测技术首席传播专家庞之浩则表示,由于月球几乎没有大气和地质活动,岩石受到的损坏不大,研究月球岩石相当于研究地球39亿—40亿年前的标本,甚至有助于人们认识生命、地球、太阳系乃至整个宇宙起源和演化历史。

想去火星?先来月球歇歇脚吧

“在月球上开展原位资源利用,有助于建立人类走向深空的前哨站。”郑永春说。

人类未来的目标是登陆火星,而火星距离地球最近也有5500万公里。郑永春表示,月球是非常理想的中转站,以及测试各种载人航天技术的训练场。

“月球上的环境比起地球来有很多独特性,在月球上组装和发射航天器,利用原地资源生产所需的燃料,将为人类走向深空提供重要支撑。因此,先建月球基地,再从月球发射航天器到火星,是具有现实可行性的选择。”郑永春说。

仅氦3就能发电1万年

当然,月球上还拥有巨大的能源储备。庞之浩说,月球被称为21世纪的波斯湾,最主要的燃料是氦3。

“由于没有大气层,月球表面土壤中有大量通过太阳风吹来的氦3,这是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,用它进行核聚变发电可提供便宜、无毒和无放射性的能源,所以被科学界称作‘完美能源’。”庞之浩介绍道,据保守估计,月壤中有100万吨氦3,用它发电可以满足地球1万年的能源需求。

此外,庞之浩说,月球上蕴藏着大量的自然资源,已知有100多种矿物,其中5种是地球上没有的。“月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中就含有至少100万亿吨可开采利用的钛金属。”

《科技日报》

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