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2019-08-24 14:31:15幻羽

為什麼我們想要“回到”月球?



如今似乎人人都想到月亮上去。
1月,中國的嫦娥四號機器人探測器攜帶一台小型巡視器歷史上首次在月球背面著陸。印度計劃本月發射“月船2號”(Chandrayaan-2),是該國首次嘗試到達月球表面。連以色列一家小型非營利性組織SpaceIL今年也嘗試發射了一個小型機器人著陸器到月球,但墜毀了。
在未來幾十年裡,包括前述這些在內的許多國家的到訪者,可能會在月球塵埃上留下他們的鞋印。中國正採取緩慢而堅定的方針,預計在未來的25年中將有宇航員首次登月。歐洲空間局(European Space Agency)已提出了國際“月球村”的概念,著眼於2050年左右的某個時刻。俄羅斯也已提出了最晚在2030年將宇航員送上月球的計劃,儘管許多人懷疑它是否能負擔得起這筆費用。

在1968年至1972年間將24名宇航員送往月球的美國,各項事務的優先級會隨著國會和總統心血來潮的想法而轉變。但在2月,美國國家航空航天局(NASA)突然被推著加快了步伐,那時副總統邁克·彭斯(Mike Pence)宣布了2024年美國人將再次登上月球的目標,這比之前的時間表提前了4年。
“NASA很有衝勁,”被特朗普總統挑選擔任該局局長的前俄克拉荷馬州國會議員、海軍飛行員吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)在一次採訪中說。“我們現在有一個非常明確的方向。”
對印度來說,登月將突出其技術進步。中國則將把自己建成地球外的世界強國。對美國和美國國家航空航天局來說,月球現在是前往火星路途中一個明確的停靠站。
對這個地球天體同伴的迷戀不僅僅限於民族國家。許多公司都已排隊等候希望獲得美國國家航空航天局的合同,以便向月球遞送實驗和儀器。由亞馬遜(Amazon)創始人兼首席執行官傑夫·貝佐斯(Jeff Bezos)創辦的火箭公司藍色起源(Blue Origin)正在研發一種大型著陸器,它希望能將其賣給NASA,以便將貨物和宇航員送往月球表面。

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阿波羅項目結束後的三十年間,很少有人想到月球。美國已經在登月競賽中擊敗了蘇聯。在1972年美國國家航空航天局宇航員最後一次登月的阿波羅17號行動後,蘇聯又向月球發送了幾艘機器人航天器,但很快也對進一步探索那裡失去了興趣。

那些年間,美國國家航空航天局把注意力轉向建造航天飛機以及後來的國際空間站。它的機器人探測器到達了更遠的地方,更密集地探索了火星,以及小行星帶和太陽係以外的世界。

布里登斯廷稱,如今之所以加速回到月球計劃,主要是為減少政客們再度改變主意的可能性。2024年登月的目標可能會發生在特朗普總統第二個任期接近尾聲之時,如果他能贏得明年大選的話。
“我認為,我們自1972年來還沒有回歸登月計劃令人遺憾,”布里登斯廷說。“過去曾做過努力。但從未實現。”
美國國家航空航天局已用希臘神話中阿波羅的姐姐阿爾忒彌斯(Artemis)命名新的登月計劃。它的首次行動將是對建造中的名為太空發射系統(Space Launch System)的巨型火箭進行無人測試。行動計劃於2020年底進行,儘管許多人預計此次發射將延後至2021年。
第二次飛行暨首次載人行動將於2022年繞月快速飛行,但不著陸。
2024年第三次飛行時,宇航員將首次前往月球軌道上的前哨“門戶”,並從那裡使用另一個航天器前往月球南極附近某處地表。

布里登斯廷和其他NASA官員都曾表示,阿爾忒彌斯將把“首名女性以及又一名男性”送上月球。


為何回歸登月計劃
現在競相登月的主要動力何在?已經發現月球上有水,特別是太陽照射不到的極地隕坑深處有冰。
對未來訪問月球的宇航員而言,這可能是寶貴的潛在飲用水源,但也可用來分解出氫氣和氧氣。

氧氣可供呼吸;氧氣和氫氣還可用作火箭的推進燃料。因此,月球或月球軌道上的燃料補給站可作為航天器的停靠站,在深入太陽系前為油箱加油。
“如果我們能做到,門戶會成為燃料庫,”布里登斯廷說。
人們對月球重新產生興趣的關鍵轉折點是在1998年,NASA的小型廉價軌道飛行器月球探勘者(Lunar Prospector)發射升空。曾在洛克希德·馬丁公司工作的行星科學家艾倫·賓德(Alan Binder)認為,月球探勘者是用來追踪暗影環形山中是否有冰,也是用來演示如何以低廉價格執行太空任務的。
2005年,NASA推出了星座計劃——一個由全新、更大的火箭、太空艙和著陸器組成的艦隊。時任NASA局長的邁克爾·格里芬(Michael Griffin)將其描述為“吃了興奮劑的阿波羅”。


但在接下來的十年裡,登月雄心再次受挫。
延誤和成本超支困擾著星座幾乎。貝拉克·奧巴馬(Barack Obama)在大衰退之初就職,他的政府於2010年取消了該計劃,轉而製定了一條不同的路線,以一個小行星為目標。
然後特朗普政府再次改變了NASA的路線。不再以小行星為目標,月球再次成為NASA的下一個目的地。
月亮錢
在政府搖擺不定的同時,企業家們開始集思廣益,考慮在月球上進行商業經營的可能性。
2007年,“X獎”基金會宣布了一項由谷歌資助的2000萬美元大獎,將授予第一個能夠將機器人著陸器送上月球的私資團隊。
參賽隊伍發現這項挑戰在財務和技術上都比預期要困難得多。甚至在最後期限被延長了幾次之後,該獎項直至去年到期時都沒有產生獲獎者。
雖然沒有一家公司能贏得頭獎,但許多公司並沒有放棄把登月變為商機。
登月的回報可能包括從月球土壤中開采的氦-3,這可能是未來聚變反應堆的燃料,儘管實際的聚變反應堆還需要幾十年的時間才會出現。
將親人骨灰運往月球作為一種悼念的公司可能會有機會。一些私資公司可以為科學研究攜帶載荷。例如,月球遠面可能是光學望遠鏡和射電望遠鏡的理想位置,因為那裡不會受到地球的干擾。

有了這些潛在的業務,就算沒有贏家,月球X獎也可能是個成功。
在過去,NASA會設計並發射自己的航天器來完成這些任務。為此該機構已經開始了資源勘探者(Resource Prospector)計劃,這是一輛探測車,可以在土壤中下鑽一碼的深度,提取氫、氦、氮、二氧化碳和水等物質。
但去年,NASA取消了資源探勘者計劃,轉而向商業公司付費,讓他們把載荷送到那裡。許多企業是前谷歌月球X獎的參賽者,或者是利用這些團隊開發技術的公司。


哈里森·施密特於1964年在哈佛大學獲得地質學博士學位,此後在美國聯邦地質調查局和哈佛大學工作過一段時間,直到1965年,他參加宇航員訓練。阿波羅17號是他首次參與太空飛行任務,他也是首位抵達月球表面的宇航員/科學家。陪他一同登上月球的還有尤金·塞爾南,塞爾南是一名航天老兵,1966年首次隨雙子星-IX-A任務登上太空,隨後在1969年5月執行阿波羅10號任務,擔任登月艙駕駛員,當時距月球表面少於90英里(約合145公里)。

我們的星星沒有缺憾
NASA能否在2024年之前到達月球,這將取決於國會是否資助他們。NASA已要求在2020財政年度增加16億美元,布里登斯廷上個月告訴CNN,加速計劃可能總共要花費200億到300億美元,人們擔心NASA可能會把其他部門的錢轉到登月計劃。
布里登斯廷現在表示,成本可能沒有那麼高。“我認為可能遠遠少於200億美元,”他說。“我這麼說,是因為很多商業合作夥伴都願意投入自己的資金。”
他說,如果沒有共和黨和民主黨的支持,登月計劃可能會再次受挫。
“我的目​​標是確保我們有一個非常均衡的項目組合,我們不會踩到任何政治地雷,這是本機構的傳統,”布里登斯廷說。“在我看來,它應該是兩黨合作的,不涉及政治的。”