■曾经登上月球的美国可载人月球车(截屏图) 视觉中国图
■美国宇航员踩到月球表面的土壤上 视觉中国图
美国副总统彭斯3月26日说,美国要展开一场21世纪的“太空竞赛”,在2024年前将美国宇航员再次送上月球,并且将选择在月球南极迈出第一步。这比美国航天局现有登月计划提前4年。
上世纪六七十年代,美国无人探测器和宇航员多次登月,但主要集中在月球赤道和中纬度区域。半个世纪后,为什么美国选择月球南极作为重返月球的首选登陆点?
彭斯当天在美国国家太空委员会第5次会议上说,在5年内将美国宇航员送上月球是“本届政府的既定政策”。
“让我明确一点:登上月球的第一位女性和下一位男性都将是美国宇航员,由美国火箭从美国本土发射。”彭斯说。
彭斯说,月球南极具有“巨大的科学、经济和战略价值”,所以美国国家太空委员会建议,美国宇航员再次登月地点首选月球南极。
本届美国政府将月球视为深空探测的重要“跳板”。彭斯说,美国将从月岩中开采氧气为飞船提供燃料,利用核能从月球南极陨石坑中提取水,最终将使美国宇航员搭载新一代飞船在数月之内而不是花费数年飞抵火星。
彭斯说,过去7年多,美国宇航员前往国际空间站不得不依赖俄罗斯飞船。美国航天局要“修正航向”,以50年前美国登月时的那种紧迫感推动未来的探月任务。
1969年,美国宇航员乘坐“阿波罗11”号飞船登上月球,上世纪六七十年代,美国宇航员先后登月6次。
美国总统特朗普2017年底下令美国宇航员将重返月球并最终前往火星。美国航天局曾表示,按照目前的预算,可以实现在2028年重返月球。但彭斯认为,2028年登月的时间表“不够好”,因为美国曾在上世纪仅用8年时间就登上月球。
美国航天局本月14日宣布,该机构下一代大推力运载火箭“太空发射系统”首飞时间被推迟到2021年。“太空发射系统”被视为美国未来实施载人登月和载人火星探索任务的主力火箭。
科学家确认月球南极存在水冰
月球黑暗、寒冷的极地地区一直被推测含有水冰,但直到半年前,美国科学家才通过分析印度“月船1号”月球探测器的数据,确认月球南极存在水冰。月球南极对美国整体太空探索计划、特别是对登陆火星的战略价值因此大幅提升。
按照去年8月在美国《国家科学院学报》上发表的一篇论文,在月球南北纬70度以上的永久阴影区存在多个含有水冰的区域,但水冰在月球南北极的分布规律并不相同:月球南极的多数水冰集中在陨石坑内,而月球北极水冰的分布较为广泛和稀疏。由于阳光永远照射不到月球极地陨石坑底部,因此产生的永久阴影区温度不高于零下163摄氏度,使这里的水冰可以长期保存。
美国航天局局长吉姆·布里登斯廷援引有关估算数据指出,月球两极可能存储了超过1万亿磅(约合4.5亿吨)的水冰,这意味着“生命的维持、可以呼吸的空气、可以饮用的水以及在月表作为火箭推进剂的氢气和氧气”。
月球是美国登陆火星重要“中转站”
美国总统特朗普上任以来,下令重建搁置25年的国家太空委员会,并宣布重返月球计划,提出“不仅要在月球上插旗并留下脚印,还要为将来的美国载人火星任务奠定基础”。可以看出,在美国政府的太空探索计划中,月球是登陆火星的重要“中转站”。如果要建立月球基地,为最终登陆火星做准备,月球上的水冰就成为极其宝贵的资源,可以维持宇航员的生存并成为航天器燃料的重要来源。水冰分布比较集中的月球南极自然成为首选登陆点。
实际开采月球水冰面临不少困难
理论上科学家已掌握了开采月球水冰的技术,但实际开采利用仍面临不少困难。
首先,印度“月船1号”月球矿物质绘图仪的探测深度只有地表以下1至2毫米,月球极地地下究竟蕴藏多少水冰可供利用,具体是以与月土混合还是大块水冰的形式存在,还需要更先进的探测器甚至着陆器找出答案。
其次,在月球南极登陆将“需要做得比其他登陆点更多”。美国行星科学研究所科学家瑞安·沃特金斯解释说,月球南极所在方位使宇航员和地球控制中心的通信变得更困难;与美国阿波罗11号载人飞船降落的月球赤道附近地区相比,月球南极的地形也更为崎岖。
延伸阅读
俄媒曝光俄登月科考计划:
2034年动工兴建月球基地
近期,俄罗斯航天领域的消息人士表示,莫斯科计划在2031年至2035年将四部自动化操作太空设备送往月球。
据俄新社2月17日报道,俄罗斯航天领域的消息人士介绍说:“"月球-30"号登陆器将把可重复利用的月球飞船送到月球表面,服务载人科考。"月球-31"号登陆器将把近五吨重、拥有开发月球资源所必需装备的重型月球车运抵月球。”
此外,“月球-32”号登陆器会将六吨的重型模块送上月球,以兴建月球试验场,“月球-33”号轨道飞行器的使命则是保障通信及导航。
俄罗斯国家航天公司总裁德米特里·罗戈津表示,莫斯科打算2021年发射“月球-25”号登陆器、2023年发射“月球-26”号轨道飞行器、2024年发射“月球-27”号登陆器。
报道称,“月球-25”号登陆器将在月球南极地区寻找水的痕迹,并测试软着陆技术。它将完成俄罗斯在中断约40年之后的首次探月使命:1976年,苏联发射了最后一台登陆器即“月球-24”号。
“月球-26”号轨道飞行器将对月球表面进行地图绘制和远程研究,而“月球-27”号登陆器则会从月球南极取回土壤样本,供研究之用。
报道称,2027年,“月球-28”号登陆器将采集月球南极的低温土壤样本并返回地球,而2028年“月球-29”号登陆器会把月球车送上月球。
据俄国家航天公司的龙头研究机构即中央机械制造研究所提供的信息,俄罗斯宇航员应在2031年进行首次登月科考,随后,每年都会进行载人登月。
俄新社所掌握的该所相关文件显示,首批登月者将演练“宇航员在月球的活动操作”“按俄罗斯科学院下达的任务要求展开工作”。
报道称,2032年,俄计划发射重型月球车,即宇航员可以驾驶它在月球表面移动,并派出“测试并验收月球代步工具”的第二支考察队。2033年出发的考察队将驾月球车完成远距离行驶,并测试机器人技术。2034年俄计划动工兴建月球基地,2035年继续施工。
相关链接
欧航局开展登月“采矿”可行性研究
今年初,欧洲阿丽亚娜航天集团发布新闻公报说,该集团已与欧洲航天局签订合同,研究2025年前登月并开采月球风化层的可行性。
公报说,这份合同为期一年,内容是研究和准备一项旨在开采月球风化层的探月任务。覆盖在月球表面的风化层由黏土、矿物等组成。
据介绍,这次登月任务将由配备4个助推器的阿丽亚娜6型火箭执行。阿丽亚娜集团将与多家欧洲企业合作,提供发射、着陆、通信等服务。
“利用太空资源或许是可持续月球探测的关键,”欧航局人类和机器人探索部门负责人达维德·帕克说,这项研究是欧航局相关勘探计划的一部分。
欧航局近日也发表声明说,欧航局正鼓励欧洲冶金、化工、采矿、石油和天然气等行业企业投资开发相关技术,这些技术不仅可以支持未来的太空探索,还可解决地球资源短缺等问题。“从长远看,太空资源甚至可以用在地球上。”
日本大力推进探月计划
近期日媒称,多国正在就实施美国阿波罗计划以来的首个载人登月计划展开认真的研究。在此背景下,日本也有两项旨在实现独立登月的项目正在推进中,目的是对可能存在的“水资源”进行开发并掌握精度更高的着陆技术。
据日本《朝日新闻》3月21日报道,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”。考虑到这些“水资源”可能成为饮用水或用来生产食品和火箭燃料的原料,关系到人类在月球的生存和火星探测,各国正在纷纷推进各自的探月计划。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。
报道称,ispace独立筹资约103亿日元,并与美国的太空探索技术公司签署了火箭发射合同。2018年11月,ispace还被选为向美国国家航空航天局(NASA)探月活动提供物资运输的候选企业。这项业务的规模在未来10年有望达到26亿美元。此外,ispace还可能承担NASA主导的探月构想中的一部分工作,比如月球轨道空间站“门户”的建设。
报道称,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)正在研发一款名为“SLIM”的无人月球着陆器,以便验证在既定目标准确着陆的技术。这款着陆器的大小与轻型机动车差不多,重约200千克,研发投入148亿日元,计划在2021年度由H2A火箭发射升空。
新闻推荐
据新华社电英国议会下院1日举行第二轮“指示性投票”,就包括“关税同盟”“共同市场2.0”等在内的4种“脱欧”方案的...