人类在月球上的未来:为什么俄罗斯、印度和其他国家正在奔向月球南极
(2023-09-24 09:46:34)
撰文:夏米拉.库特努尔
月球南极的重力图,以紫色显示重力较低的区域,以红色显示重力较高的区域。许多国家都竞相在这里建立永久存在。(图片:美国宇航局科学可视化工作室)
1969年7月20日,阿波罗11号宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林,在降落到月球表面时,与休斯顿的任务控制中心通信不畅,计算机不堪重负,控制人员疯狂地翻阅笔记以识别错误代码。在经历了令人紧张的13分钟,并超过着陆点4英里(6公里)后,机组人员在只剩下15秒的燃料的情况下,成功地在月球赤道附近安全着陆,并用无线电向家里发送了一条期待已久的信息:“鹰已经着陆。”
1969年至1972年间,作为阿波罗计划的一部分,美国让12名宇航员登上了月球,该计划的设立,主要是为了在冷战最激烈的时候击败前苏联登上月球。现在,在第一个人类登上月球50多年后,人们再次对访问我们的天体邻居产生了浓厚的兴趣。然而,这一次,航天国家正在关注月球南极,它已成为短期和长期太空探索的热点。
为什么要关注月球南部?因为在那里,科学家们认为无数永久阴影区蕴藏着丰富的冷冻水,可以开采这些冷冻水来维持生命和火箭燃料。
然而,英国莱斯特大学天体物理学和空间科学教授马丁·巴斯托告诉《生活科学》,“这真的是猜测;没有人知道”那里是否有充足的水。“这就是为什么去看看很重要。”
最近,多个国家正试图做到这一点。
到月球南部的竞赛
8月19日,俄罗斯的月球25号月球探测器试图在南极附近着陆,但在一次重要的轨道机动后,由于通信不稳定而坠毁,在月球东南部形成了一个33英尺宽(10米)的弹坑。
8月23日,印度凭借“月船3号”使命,成为第一个在月球南极附近着陆的国家,这是登月成功的罕见一瞥。在那里,该国的机器人着陆车二重奏,花了一个月球日的时间探索附近的地区。太阳能探险家们证实了硫的存在,硫是一种基础设施建设成分,可能是未来营地的关键;通过将探针首次插入土壤来测量月球温度;很可能探测到了月球地震。9月初,任务团队让二重奏进入睡眠模式,希望充满电的电池能度过苦涩的夜晚,在下一次月球日出时醒来。
2026年,中国计划向月球南极发射嫦娥七号宇宙飞船,这是一项雄心勃勃的计划。根据任务计划,该航天器将由一个轨道器、一个着陆器、一辆火星车和一个小型飞行探测器组成,该探测器将在阴影区域寻找水冰。本十年晚些时候,美国国家航空航天局的阿尔忒弥斯月球计划,旨在让一名宇航员在南极附近着陆,执行为期一周的任务。其中一项任务是,宇航员背负一辆澳大利亚漫游车。
家,在月球上的家?
对于许多参与新太空竞赛的国家来说,目标不仅仅是访问南极,而是在那里建立永久存在。
科罗拉多大学由美国宇航局资助的,探索与空间科学网络主任杰克·伯恩斯说:“随着50年的技术进步,任何人都可以登上月球——这次是留下来。”
例如,美国宇航局的阿尔忒弥斯计划旨在月球上建造一个舱,供宇航员一次生活和工作两个月,届时他们将利用当地资源(如水冰)来完善技术,用于生命支持和火箭燃料生产。
巴斯托说:“太空制造的想法对很多人来说都很有趣,但还没有人真正做到这一点。我认为,这就是我们现在的处境。我们都知道自己想做什么,我们甚至可以设想如何做到这一点。但我们必须进行第一次工程测试,看看我们是否真的能做到。”
未来的太空任务将努力应对建筑材料的挑战,这些材料既轻便又坚固,足以承受发射载荷。巴斯托说:“我们还没有这样做的设施。”尽管到达月球南极比直接到达赤道更具挑战性,但我们已经有了这样做的技术。例如,登陆月球南极的唯一方法,是进行火箭驱动的受控下降。巴斯托说:“这方面的原则相当简单,”更紧迫的挑战将是确定如何安全着陆。
科学家们表示,最终,在月球上建立可持续存在的努力,也将成为通往火星的垫脚石。
巴斯托说,尽管我们可能拥有派遣人类访问这颗红色星球的技术,但所涉及的成本极高,“没有一个政府愿意投资目前所需的资金”。建立火星殖民地的后勤和人力成本也是一个需要广泛研究的悬而未决的问题。随着重返月球的竞赛终于开始,任何“鹰”登陆火星,可能还需要几十年的时间。