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月球赛跑2.0,为什么人类再次寻求征服月球?
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忙于尘世事务,我们很少关注太空。与此同时,“奔向月球2.0”正在火热进行中。至少三个国家(中国、美国和俄罗斯)正在努力尽快征服地球卫星并充分利用其财富。
月球上有什么贵重物品?
人类对月球的新兴趣首先是出于商业目标。这是和第一次登月竞赛时搞研究搞意识形态的区别。月球上有大量稀土金属矿床。用于电子产品的那些,包括智能手机。在地球上,这些金属的已发现矿床中,90%都在我国的控制之下。
此外,在月球上还发现了地球上没有的矿物月球水杨石。到目前为止,总共已知 6 种此类矿物。最后一块是我国在卫星带回地球的土壤中发现的,被命名为“嫦娥之石”。
同样在月球土壤中,发现了一种地球稀有的同位素氦3,它可用作有前途的热核反应堆的燃料。其成本约为每吨50亿美元。为什么这么贵?因为25吨氦3足以为地球提供一年的电力。并且它没有放射性。月球上的氦3最低储量估计为50万吨,而在地球上的年产量为几十克。
1967年联合国外层空间条约第2条禁止 矿和对太空物体提出其他要求,该条规定外层空间不得被占领或对其确立主权。但警钟已经在1979年敲响,当时没有一个太空大国签署联合国关于“国家在月球上的活动”的协议。该文件计划建立联合国对私人商业空间资源索赔的控制权。
2015 年,美国国会授予美国公民拥有他们在太空开采的任何材料的权利。这为商业太空探索和对月球资源日益增长的兴趣打开了大门。
月球作为深空探索的一种“跳跃机场”也很有趣。在卫星上发现的彗星冰可以用作火箭燃料。而从月球表面发射航天器,理论上比从地球上发射要容易得多,耗能也要少得多:重力要低得多(只有地球的 17%),而且没有大气层。但是,月球资源的吸引力当然远不止深空。
“阿波罗”对抗“月球”:第一次月球竞赛的简要回忆
在继续讨论月球赛跑2.0之前,让我们回顾一下月球的主要里程碑。在太空飞行成为可能之后,人类几乎立即将注意力转向了月球。苏联和美国上演了一场真正的月球竞赛,历时 17 年——从 1959 年到 1976 年。
苏联是第一个:1959 年,三个自动行星际站(实际上是探测器)同时被发送到卫星上,简单地命名为“Luna-1”、“Luna-2”和“Luna-3”。“月神一号”飞过,“月神二号”以每秒3.3公里的速度撞向卫星。而“月球三号”历史上首次拍摄了地球天然卫星的背面照片。
世界上第一辆行星探测器“Lunokhod-1”(如图)。它工作了 11 个月球日(302 个地球日),行驶了10,540米。Lunokhod 有两种速度,0.8和2.0公里/小时,允许它向前和向后移动。重量 - 756 kg,带完全打开太阳能电池板的长度 - 4.42 m,顶部宽度 - 2.15 m,车轮宽度 - 1.60 m,高度 - 1.92 m。 截至1976年,苏联总共向月球发射了 33 次航天器 ,其中 16 次成功,17 次失败。包括“乘客”在内:Lunokhod-1 于 1970 年交付到卫星表面,工作了 10 个月,1973 年 - Lunokhod-2(过热并在 4.5 个月后失效)。1977 年,苏联的登月计划被缩减——甚至搭载 Lunokhod-3 的 Luna-34 任务也被取消。
美国的登月计划是在苏联之后开始的,被称为阿波罗计划,从 1961 年一直存在到 1975 年。它的目标是将人送上月球,美国人在1969年设法实现了这一目标(根据月球阴谋论的支持者的说法,这是不准确的)。从1969年到1972年,总共进行了 6 次登月。然而,在20世纪70年代初期,NASA大幅减少了对该计划的资助,并于1975年完全停止了该计划。一方面,目标实现了,另一方面,飞往月球的费用非常昂贵。按2005年汇率计算,阿波罗计划的最终成本估计约为1360亿美元。
月球车 (LRV)(如图)是阿波罗 15 号探险队运送到月球的第一辆月球车。波音公司是开发商和总承包商,通用汽车公司受托设计车轮。“月球车”的整备重量为 210 千克,月球重力承载能力接近半吨。宣布的最高速度为 13 公里/小时,但宇航员约翰杨和查尔斯杜克能够将 LRV 分散到 18 公里/小时。
1976 年之后,月球几乎被遗忘了。偶尔会对其进行研究探索,但都没有太大的野心。例如,1990 年,日本自动站 Hiten 访问了卫星附近。
中国领先
当苏联(俄罗斯)和美国专注于地球事务时,对月球的兴趣在中国苏醒。中国在60年代和 70 年代由于缺乏空间技术而错过了地球卫星发展的第一阶段,但现在打算大力发展。
早在2004年,中国就开始了名为“嫦娥”的月球计划,并取得了良好的效果——今天它几乎已经重复了半个世纪前苏联和美国的所有成就。除了登月。嫦娥一号空间站于2007年进入月球轨道,2013年嫦娥三号登陆月球,将中国玉兔号月球车送上月球——成为继苏联月球车二号之后的第一辆。2020年,嫦娥五号站向地球运送月壤样本。
中国月球计划的下一阶段是到2030年在月球南极建立一个机器人科学站。这可能是一个国际项目(与俄罗斯一起)。计划在2030年后实现宇航员登月。
美国:阿尔忒弥斯计划 2010年代中期,俄罗斯和美国意识到中国在地球卫星的研制上已经超越了他们。进一步的延迟可能会导致下一次登月。
结果,2017年,美国宣布了一项名为阿尔忒弥斯的新月球项目,价值约350亿美元。尽管这是美国宇航局的项目,但它扩展为国际项目——欧洲、日本和加拿大的航天局成为伙伴,然后还有其他 18 个国家加入,包括卢森堡、波兰、乌克兰和哥伦比亚。
作为该项目的一部分,计划进行10次飞往月球的飞行(第一次已经进行),以及建立一个载人国际近月站 Lunar Gateway,该站将来可以成为一个中转站供宇航员在深空飞行期间使用。按照计划,近月站最早将于2024年开始运行,2025年实现宇航员登月,2027年“落户”月球门户。
2028 年,NASA 将在月球南极附近建立月球表面资产 ——第一个有人居住的月球基地,研究用微型机器人和 VIPER 重型月球车将在那里帮助人们。
作为2033年名为 Artemis-10 的最新任务的一部分,计划让宇航员长期停留在月球上。也就是说,事实上,月球前哨基地的创建将在 10 年后进行!这样的速度,他们希望美国在卫星殖民问题上赶超中国和俄罗斯。
俄罗斯:与中国一起 2018 年 11 月 28 日,在RAS太空委员会和Roscosmos在莫斯科举行的会议之后,俄罗斯宣布了探索和探索月球的概念。它涉及3个阶段,将持续到2040年。近年来,俄罗斯在探月方面一直依赖与中国的合作。
第一阶段—— “莎莉” ——涉及到 2030 年向月球发射五艘无人航天器。他们没有重新开始行星际站的编号,所以它们都冠以“Luna”的名字,索引从25到29。计划Luna-29任务将在2029年向卫星发射月球车。
第二阶段称为“Forpost”,将于 2028 年开始。在其框架内,俄罗斯将开始建设月球基地。这将是一个与中国的联合项目——关于建立国际科学月球站的政府间协议于 2022 年 5 月签署。俄罗斯宇航员首次登月计划定于 2031 年。
第三阶段称为“基地”,将从 2036 年开始。计划到那时已经建成一个永久居住的月球基地,其中包含天文台的元素。
因此,在苏联和美国的月球计划失败近 50 年后,地球卫星再次成为理想的目标。那就是谁将获得这个“奖品”——一个悬而未决的问题。 |