重返月球——移居外星球的第一步_風聞

原創：牧夫天文

文章來源：NASA

原作：Rob Garner

翻譯：陳杰

校譯：牧夫天文校對組

編排：王招君

後台：庫特莉亞芙卡 李子琦

原文鏈接：

https://www.nasa.gov/specials/artemis/

人類對未知總是充滿好奇。藉助望遠鏡，我們可以發現距離我們數億光年甚至更遠的地方。但是，探險精神和對未知的期望驅使我們想要踏足神秘的地方，畢竟“眼見為虛”。因此，載人航天的夢想自古便有，明朝萬户飛天的故事便是其中最明顯的實例。

基於航天之父，蘇聯的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基、美國的羅伯特·戈達德和德國的赫爾曼·奧伯特的貢獻，人類在20世紀初研製出了現代火箭使人類進入太空成為可能。1961年4月12日，蘇聯發射了世界第一艘載人飛船“東方”1號，將尤里·加加林少校送入太空，使人類第一次離開地球。1969年7月20日，“阿波羅”登月艙降落到月面，使人類第一次踏足地球以外的天體。

從1972年“阿波羅計劃”結束，人類已經有近半個世紀都未曾離開地球軌道以外的地方。2019年7月20號是人類首次載人登陸月球50週年紀念日，正式宣告美國“阿爾忒彌斯計劃”將登陸月球南極並建立永久基地，為進一步的載人火星探測奠定基礎。

NASA將在2024年把第一位女性和一位男性航天員送到月球表面，並使用新技術對月球表面展開前所未有的詳細研究。NASA還計劃與其商業和國際合作夥伴開展持續探索，在2030年左右將宇航員送往火星。

一

為什麼要上月球？

1、 獲取資源

月球上存在豐富的礦物資源可以為進一步的火星探測提供動力。月球土壤中包含的元素主要有氧（40%）、硅（20%）、鋁（14%）、鐵（4%）、鈣及少量的鈦、錳、鎂、鉻、氦，從中可提取氧作為深空探測的氧化劑，也可補給“深空門户”軌道飛行器或者合成水供人使用。硅可用於製作太陽能電池。月球上的天然玻璃，經物理處理後可製成高強度的結構用複合材料。

學會如何使用月球上發現的資源，對於人類到達更遠的星球至關重要。例如，在月球上獲得冰，並將其應用到其他地方，就能夠證明這種事在火星上也有可能。

2、 科學研究

月亮是科學的寶庫。在“阿波羅計劃”期間返回的月球樣品極大地改變了我們對太陽系的看法。但是，由於當時技術水平和科學認識使得我們對月球的認識較淺。科學家認為，月球兩極可容納數百萬噸的冰水。這些冰代表着動力、燃料和科學。人類在太空中要想到達更遠的地方，利用當地資源製造材料和產品就變得十分重要。通過載人登月可以告訴我們更多有關地球和太陽的信息。人類和機器人在月球上的持續活動也將為移居外星球的研究提供更多理論支撐。

3、 為火星探測做準備

不論是穿越海洋還是無邊無際的太空，探索的本性使得我們想要去發現並居住在遙遠的世界。正如齊奧爾科夫斯基所説：“地球是人類的搖籃，但是人類不能永遠生活在搖籃裏”。即便是為了人類的延續我們也必須找到與地球無關的生存之路。

NASA這次重返月球計劃不是“阿波羅計劃”的簡單重複，它將為火星探測提供支持。通過載人登月NASA將開展廣泛的科學研究並建立一套外星球探索方案，然後將其應用於將來的火星探測。

二

如何登上月球

NASA將研製最新的載人航天發射系統為重返月球提供強有力的保障。它包含地面發射系統、空間發射系統火箭和獵户座飛船。

空間發射系統是一種從航天飛機演變而來的重型運載火箭。第一階段以載重量70噸的星座計劃載人任務為主，發射時將產生3810噸的推力；再發展出載重量達130噸的運載火箭，發射推力約合4173噸，高度和總重量將分別為117米和2948噸。

NASA的“獵户座”飛船能夠搭載４名航天員到達“深空門户”，然後通過月球着陸器到達月球表面。該飛船還能用於將來的載人火星探測。

在太空中保障宇航員安全的主要是“深空門户”、月球着陸器和新型宇航服。

“深空門户”類似於目前的國際空間站，用於支持人類在月球上的科學探索。美國的航天公司將定期向“深空門户”運送氧氣、燃料和食物等物資。使得它可以為月球長期居住和將來的火星探測等任務提供充足的物資保障。

月球着陸器則是保障航天員安全到達月球表面的關鍵，從前段時間印度着陸失敗的“月船２號”便能看出月球着陸的難度之大。月球着陸器不僅要突破通訊和控制難題讓航天員安全到達月球表面，還要為航天員月面生存提供保障。

科學家將依據月球南極的極端太空環境研製新的航天服，使宇航員在月球上的探索活動得到有力的保障。

通過重返月球計劃，NASA將成為21世紀第一個到達月球上的國家，並在該領域保持領先優勢。如果美國重返月球計劃能夠順利進行，人類踏足地球以外的第一個行星將不再遙遠。

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Image Credit: NASA