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重返月球至关重要

环球科学2016年10月05日15:03

[摘要]月球不只是前往火星的中转站,更是建立太空产业的根据地。

重返月球至关重要

欧空局月球基地概念图

撰文 克莱夫•R•尼尔(Clive R. Neal)

翻译 薄锦

几个月前,欧洲空间局(ESA)局长约翰-迪特里希•韦尔纳(Johann-Deitrich Woerner)在展望该机构的未来时,提出要牵头建起一座国际月球村,这让我有种似曾相识的感觉。2004年1月,布什总统曾公布他的“太空探索计划”,声称美国将带领世界重返月球。只要我们去了月球,并学会如何在另一个星球上生活和工作,我们就能向着我们的终极目标——火星前进了。

布什的设想十分鼓舞人心,除美国航空航天局(NASA)外,还有至少14家航天机构签署协议,参与登月计划。不幸的是,该计划的实施出现了严重缺陷。NASA专注于开发可将所有物资从地球运载到月球上的一次性运载工具,试图重现阿波罗计划的辉煌。阿波罗计划的确取得了伟大的成就,但它在运转上难以为继,这也是该计划于20世纪70年代初被取消的部分原因。事实证明,布什总统的图景成本太过高昂,同样难以持续,2010年,奥巴马总统宣布,美国没有重返月球的需要,简而言之就是我们已经去过了那了,成就达成。他说,我们要跳过这过渡性的一步,直接前往火星。

但是重返月球对于人类太空探索的未来至关重要——绝不止于这能为我们带来的那些外星球上的生存经验。我们的这颗卫星同样蕴藏着十分丰富的资源,尤其是水冰,它可以被电解成氧和氢。这些元素可用在燃料电池里和制成液体火箭燃料。如果我们最终要向火星(或者其他什么星球)进发,从地球表面运载燃料上天效率实在太低了。若能从月球上启程,那就高效多了,毕竟那里的重力只有地球上的六分之一。

重返月球也可以激励下一代,像当年的阿波罗计划那样推动技术的发展——只是这一次的办法更具可持续性,更加循序渐进。纳税人需要看到投资这一努力所带来的回报,而且不能仅止于技术的发展而已。比如说,一座绕月球旋转的航天器加油站,提供用月球资源提炼而成的燃料,由民间经营,向各航天机构出售月球制品,将是一条让月球进入人类经济圈的商业途经。此类活动可大幅减轻从地表发射物资的繁重任务,从而为航天任务节省成本。它们还有望催生出一连串的新产业,相应地创造出更多待遇优渥的高科技岗位。

探索月球的下一步,应是勘察那些在环月轨道上发现的月球资源,让勘探机器人在月球表面查明这些资源的范围、形式、分布,以及从开采和提炼这些资源的难易程度。一次国际间的协作,将有助于完成这关键性的一步。NASA确实也正在筹划一项资源勘探任务,但它的运行预算十分有限,而且随时都有可能被砍掉。俄罗斯也有一项月球资源计划,是与ESA密切合作开展的。当然也别忘了中国,他们在2013年成为了第三个成功在月球上软着陆的国家。中国还计划在今后几年里将月岩样本成功运回地球,成为继美国和俄罗斯之后第三个完成这项壮举的国家。

目前,美国的载人太空探索计划,是用无人航天器从一颗小行星上捕获一块直径大约一米左右的石块,再将它重定向到环月轨道上。然后人类便会探索这颗巨石,为最终前往火星进行练习。但是这项所谓的小行星重定向任务,对于火星之旅却并没有什么实用价值,主要是因为微重力环境中的工作与行星地表上的工作是完全不同的。基本上,这是一条完全走不通的快车道。

这又把我们带回到了韦尔纳的月球村计划上,当他在去年12月由ESA主办的“月球2020-2030”大会上公布这一计划时,具备航天能力的国家均表示出欢迎的态度。眼下,美国正站在赛场旁边,静观其他国家前进。的确,火星是我们的终极目的地,但是对于该如何到达那里,我们的国家却选择了一条不明确的道路。月球才是能让我们实现这一目标的资本和关键。我们需要改变自己看待载人太空探索的视角,从而让任何用于航天的经费都能被视作为对未来的投资。

本文作者 克莱夫•R•尼尔是美国圣母大学的地质学教授。他的研究主要考察月球的起源与演化,他最近担任了美国航空航天局行星科学部长期太空任务高级审查小组的负责人。

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[责任编辑:sorazhang]
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