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世界週刊丨時隔半個世紀的新一輪人類“探月”熱潮

2022-09-12 09:55:00
來源:中央廣電總臺央視新聞客戶端
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  “明月幾時有,把酒問青天,不知天上宮闕,今夕是何年。”千百年來,人類對高懸夜空的明月一直充滿浪漫遐想,中國有“嫦娥奔月”的傳説,西方有“月亮女神”的神話。20世紀以來,探月則成為人類共同的現實目標。

  今年,距離人類上一次從月球上離開,已過去整整50年。正值中秋佳節,本期特別報道,我們就來一起看看時隔半個世紀,一場正在興起的新的人類“探月”熱潮。

  當地時間9月8日,美國航空航太局宣佈,將於9月23日或27日再次嘗試發射“阿爾忒彌斯1號”任務。這將是一個月內的第三次嘗試。

  《華爾街日報》記者 梅登伯格:“阿爾忒彌斯1號”只是一次測試飛行,是對火箭系統、航太器、地面系統、地面基礎設施的測試。

  阿爾忒彌斯,取自希臘神話中月亮女神的名字,與當年“阿波羅”計劃選擇太陽神名字遙相呼應。

  根據最新計劃,“阿爾忒彌斯1號”任務將實現無人繞月飛行,對各系統進行可行性測試;“阿爾忒彌斯2號”任務則最早于2024年發射,進行載人繞月飛行測試;“阿爾忒彌斯3號”的任務則是最早于2025年將宇航員送到月球表面。

  美國航太局副局長 卡巴納:我們想以可持續的方式重返月球,我們想要計劃在月球上生活,利用它的資源並學習我們最終去火星所需的知識。

  “阿爾忒彌斯1號”任務被視為美國重返月球計劃的第一步。但“阿爾忒彌斯1號”的發射,由於各種原因一再推遲。

  8月29日,美國副總統哈裏斯親臨肯尼迪航太中心,也沒能目睹火箭上天。距離點火還有40分鐘時,由於火箭引擎排氣出現問題,發射被緊急叫停。

  美國航空航太局局長 納爾森:所有要素必須同時不出錯才行,在一切就緒之前不能點火。

  隨後,美國航空航太局宣佈,將於9月3日重新發射“阿爾忒彌斯1號”。

  然而,禍不單行。發射前約3小時,由於火箭底部發動機部位突然出現大量液氫泄漏,發射被再次推遲。

  據“阿爾忒彌斯1號”任務管理人員表示,當空氣中氫濃度超過約4%時,就存在易燃風險,而這次泄漏的液氫量導致周邊空氣中的氫濃度高達8%至12%。

  美國航空航太局局長納爾森解釋稱,發射推遲説明“阿爾忒彌斯”是一套非常複雜的系統。

  記者:看到眼前這個傢夥,你會想到什麼?

  美國航空航太局局長 納爾森:那裏面聚集的巨大能量。

  然而,在一些美國人眼裏,聚集了巨大能量的“阿爾忒彌斯”火箭也浪費了鉅額的金錢。

  美國航空航太局的“阿爾忒彌斯”火箭是巨大的金錢浪費。——彭博社

  《華爾街日報》記者 梅登伯格:這是SLS,是啟動旅程的火箭系統,上面的是獵戶座飛船,在與火箭分離後將開始它的月球之旅。

  阿爾忒彌斯1號主要由兩部分組成:全新的SLS火箭發射系統和獵戶座太空艙。看起來,這絕對是個大傢夥。

  SLS重型火箭重達2721噸,搭載“獵戶座”飛船,火箭組合體高度接近100米。火箭配備的4台RS-25D發動機,是目前世界最大的階段燃燒液態氫氧發動機,起飛時最大推力可達39.1MN(兆牛頓),比阿波羅時代的土星五號高出15%。

  但9月3日的液氫泄漏事故,也給人們提了一個醒:液氫燃料並不是最佳選擇,目前已被商業航太公司淘汰。

  9月4日,太空探索公司SpaceX創始人馬斯克發推特稱,該公司在設計猛禽發動機時已將推進劑把液氫換成了液態甲烷。

  實際上,這枚被寄予厚望的超級大火箭,一直備受爭議。

  據了解,SLS的開發建設啟動於2010年,最初聲稱將耗資60億美元,計劃于2016年首飛。發射一次的成本在8.76億-20億美元之間。然而,由於各種原因,目前火箭發射已延期18次,成本也一再上漲。

  《華爾街日報》記者 梅登伯格:建造SLS火箭系統和獵戶座飛船,不同部件的承包商遇到了技術上的挑戰。

  2021年11月,美國航空航太局監察長辦公室發佈報告稱,自2012年至2025年,“阿爾忒彌斯”項目將耗資930億美元,每次發射的成本將高達約41億美元。

  相比之下,太空探索公司SpaceX聲稱他們正在開發的下一代完全可重復使用運輸系統“星艦”,單次發射費用不超過1000萬美元。

  難怪美國航空航太局監察長辦公室警告稱,“SLS的發射成本過於昂貴,不可持續”。

  而且,SLS雖然龐大有力,但它仍基於舊技術。它的助推器是太空梭的固體助推器改進版,芯一級發動機是太空梭用過多次的主發動機,芯二級火箭發動機是阿波羅時代的RL10改進版。

  美國航空航太局前副局長 加弗:SLS並不主推新科技,那從來就不是其銷售話術中的內容。情形正好相反,這是因為我們在再利用太空梭的部件,這樣能加快進度,節省支出。

  正是這位前副局長加弗,曾在自己的新書《逃離重力》(Escaping Gravity)中提到,2010年,波音公司總裁就許諾,在5年內,花費60億美元就能造出用於探月計劃的火箭。

  美國航空航太局前副局長 加弗:我不相信這些人覺得自己説的是真的,但他們知道可以此説服國會。

  在加弗看來,美國國會與航空工業之間存在一種互惠互利,就像是“自舔的冰激淩甜筒”。

  美國航空航太局局長 納爾森:最初布希政府推行的是一個遠遠超出預算的項目。奧巴馬總統取消了這個項目,然後就出現了各種各樣的事情。你們今天看到的是一種公私合作的夥伴關係,對各種火箭零件展開衍生使用卻不採用新科技。

  為了降低成本,充分利用舊有部件或技術,這並非壞事。然而,嚴重超標的預算和低下的效率仍然讓人們覺得這個項目“不划算”。不過,如果仔細分析該項目的利益構成,便不難發現它並非科技産物,而更像是一種政治産物。

  美國航空航太局2019年的一份經濟影響報告顯示,“阿爾忒彌斯”計劃創造了約140億美元的總經濟産出,支援了全國69000多個工作崗位。

  美國航空航太局還在官網上列出了“阿爾忒彌斯”計劃涉及的總共3800多家承包商在全美的分佈。這些承包商遍佈全美50個州,而該計劃930億美元中的大部分資金也都流向了這些公司。

  正是這種廣泛的利益連接,促成了國會對SLS的跨黨派支援,即使其成本嚴重超支且一再延誤。

  自1972年“阿波羅17號”離開月球後,美國已闊別月球50年。而且在美國的太空梭全部退役後,美國宇航員一度都要依賴俄羅斯的宇宙飛船前往太空。

  進入21世紀,美國著手啟動新的探月計劃。

  2004年,時任美國總統小布希啟動“星座計劃”,項目總費用預計將達2300億美元。

  然而,“星座計劃”在完成“戰神一號”火箭原型機的發射後,便被繼任的奧巴馬政府叫停。2017年12月,共和黨再度上臺後,時任總統特朗普簽署“太空政策一號令”,宣佈美國宇航員將重返月球,並最終前往火星。

  時任美國總統 特朗普:這一次,我們不僅將插上我們的旗幟,留下我們的足跡,還將為最終的火星任務奠定基礎。也許有一天,我們還將前往其他星球。

  2019年3月,時任美國副總統彭斯宣佈,美國將於2024年重返月球,並將該計劃命名為“阿爾忒彌斯計劃。”

  時任美國副總統 彭斯:如今我們正處於太空競賽中,正如20世紀60年代一樣,而今的競爭風險更高。

  2020年4月2日,美國航空航太局正式公佈“阿爾忒彌斯”計劃的任務目標、實施步驟,標誌著該計劃全面啟動實施。

  5月,美國政府起草了一份關於月球礦産開發的協定,併為該協定命名為“阿爾忒彌斯協定”。

  科羅拉多礦業大學太空資源中心主任 馬德里:月球的45%是氧氣,它們只是被困在了岩石裏,這些是氧化的岩石可以被加熱,進而從中提取大量氧氣。月岩中21%是硅,可以用於半導體生産。鐵和鈦都是非常重要的元素,鋁、鈣和鎂以及鉀和磷,你還會從中發現放射性物質,比如鈾和釷。另外還有可能在那找到水。

  截至2022年7月,有21個國家簽署了《阿爾忒彌斯協定》,但更多國家擔憂這一美國主導的協定是否公平。

  “該行動威脅到了地外空間的多邊主義,而且預示著未來太空可能不再平等地屬於所有人。”——《紐約時報》

  值得注意的是,今年8月美國國家宇航局公佈了“阿爾忒彌斯3號”任務候選著陸點,13個著陸點中有10個與兩年前我國提出的“嫦娥7號”任務候選著陸點部分重合。

  今年8月,美國國防部國防創新部門(DIU)、美國太空部隊(USSF)、美國空軍研究實驗室(AFRL)還聯合發佈了一份長達110頁的《2022年太空工業基地狀況報告》。該報告認為美國應當制定一項戰略,以保持“太空超級大國”地位。

  “贏得新太空競賽是國家的當務之急,也是美國、我們的盟友和夥伴在21世紀維護自由和繁榮的關鍵組成部分。”——《2022年太空工業基地狀況報告》

  和美國將“阿爾忒彌斯”計劃作為國力象徵不同,更多其他國家為了開發月球的巨大商業價值,也紛紛投身於探測、登陸月球的新浪潮之中。

  今年5月,據日本共同社報道,日本政府召開太空開發戰略總部會議,擬定於21世紀20年代後半期實現日本宇航員登月,這也是美國“阿爾忒彌斯計劃”的其中一環。

  去年7月,日本月球工業願景委員會向政府提交《月球工業願景:地球6.0》白皮書。

  新力、東京大學和日本宇宙航空研究開發機構宣佈,將共同創建一個衛星系統,配備可從陸地遠端實時控制的錄影機,讓普通觀眾能像宇航員一樣觀察外太空和地球。

  8月4日,韓國首個月球探測器“韓國探路者月球軌道器”搭乘SpaceX獵鷹9號火箭成功升空。該探測器將探測月球表面,併為未來韓國登陸月球尋找著陸點。韓國計劃在2030年左右在月球上降落自己的機器人探測器。

  今年8月,印度太空研究組織主席對媒體表示,原定於8月發射的印度“月船3號”,由於受疫情影響,推遲到2023年初發射。

  2019年7月,印度發射“月船2號”,計劃讓月球車登陸月球南極,但“月船2號”的著陸器在預計軟著陸前幾分鐘墜毀於月球表面。

  “月船3號”與“月船2號”選擇的月球著陸地點相同。如果成功,印度將成為全球第四個在月球表面軟著陸的國家。

  當地時間9月7日,塔斯社援引俄羅斯國家航太集團發佈的消息稱,由於航太器上的速度和飛行距離測量儀不符合探月任務的技術要求,俄羅斯“月球-25號”探測器將推遲至2023年7月至8月間發射,目標是在月球南極地區著陸。

  11月,阿聯酋的“拉希德”號月球車將搭乘日本的“白兔-R”探測器由美國“獵鷹9號”可回收式中型運載火箭發射升空,嘗試阿拉伯世界的首次月球著陸。

  近年來,中國的探月工程也在穩步推進。嫦娥探月工程實現“繞、落、回”目標並從月球上成功取土返回。

  9月9日,國家航太局、國家原子能機構聯合發佈嫦娥五號最新科學成果。中國科學家首次在月球上發現的新礦物,被命名為“嫦娥石”。這是人類在月球上發現的第六種新礦物,我國也成為第三個在月球發現新礦物的國家。

  按照規劃,我國探月工程四期任務將從2024年到2030年有序展開,有望實現月球背面採樣、月球南極巡視探測、在月球南極建設國際月球科研站基本型三大目標。

  月球探索,經過近50年的停滯後,在21世紀20年代有望迎來有又一個“黃金時代”。只不過,和20世紀的“星球大戰”不同,今天的太空註定是合作的舞臺。

  在《第五次工業革命》一書中,西班牙科學家茵瑪馬丁內斯就曾嚴肅指出,太空技術引領的第五次工業革命,將使人類進入全新的“太空文明”時代。而新時代的太空探索,人類絕無可能孤軍奮戰。

[責任編輯:楊永青]