重返月球——移居外星球的第一步_风闻

原创：牧夫天文

文章来源：NASA

原作：Rob Garner

翻译：陈杰

校译：牧夫天文校对组

编排：王招君

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接：

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

人类对未知总是充满好奇。借助望远镜，我们可以发现距离我们数亿光年甚至更远的地方。但是，探险精神和对未知的期望驱使我们想要踏足神秘的地方，毕竟“眼见为虚”。因此，载人航天的梦想自古便有，明朝万户飞天的故事便是其中最明显的实例。

基于航天之父，苏联的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基、美国的罗伯特·戈达德和德国的赫尔曼·奥伯特的贡献，人类在20世纪初研制出了现代火箭使人类进入太空成为可能。1961年4月12日，苏联发射了世界第一艘载人飞船“东方”1号，将尤里·加加林少校送入太空，使人类第一次离开地球。1969年7月20日，“阿波罗”登月舱降落到月面，使人类第一次踏足地球以外的天体。

从1972年“阿波罗计划”结束，人类已经有近半个世纪都未曾离开地球轨道以外的地方。2019年7月20号是人类首次载人登陆月球50周年纪念日，正式宣告美国“阿尔忒弥斯计划”将登陆月球南极并建立永久基地，为进一步的载人火星探测奠定基础。

NASA将在2024年把第一位女性和一位男性航天员送到月球表面，并使用新技术对月球表面展开前所未有的详细研究。NASA还计划与其商业和国际合作伙伴开展持续探索，在2030年左右将宇航员送往火星。

一

为什么要上月球？

1、 获取资源

月球上存在丰富的矿物资源可以为进一步的火星探测提供动力。月球土壤中包含的元素主要有氧（40%）、硅（20%）、铝（14%）、铁（4%）、钙及少量的钛、锰、镁、铬、氦，从中可提取氧作为深空探测的氧化剂，也可补给“深空门户”轨道飞行器或者合成水供人使用。硅可用于制作太阳能电池。月球上的天然玻璃，经物理处理后可制成高强度的结构用复合材料。

学会如何使用月球上发现的资源，对于人类到达更远的星球至关重要。例如，在月球上获得冰，并将其应用到其他地方，就能够证明这种事在火星上也有可能。

2、 科学研究

月亮是科学的宝库。在“阿波罗计划”期间返回的月球样品极大地改变了我们对太阳系的看法。但是，由于当时技术水平和科学认识使得我们对月球的认识较浅。科学家认为，月球两极可容纳数百万吨的冰水。这些冰代表着动力、燃料和科学。人类在太空中要想到达更远的地方，利用当地资源制造材料和产品就变得十分重要。通过载人登月可以告诉我们更多有关地球和太阳的信息。人类和机器人在月球上的持续活动也将为移居外星球的研究提供更多理论支撑。

3、 为火星探测做准备

不论是穿越海洋还是无边无际的太空，探索的本性使得我们想要去发现并居住在遥远的世界。正如齐奥尔科夫斯基所说：“地球是人类的摇篮，但是人类不能永远生活在摇篮里”。即便是为了人类的延续我们也必须找到与地球无关的生存之路。

NASA这次重返月球计划不是“阿波罗计划”的简单重复，它将为火星探测提供支持。通过载人登月NASA将开展广泛的科学研究并建立一套外星球探索方案，然后将其应用于将来的火星探测。

二

如何登上月球

NASA将研制最新的载人航天发射系统为重返月球提供强有力的保障。它包含地面发射系统、空间发射系统火箭和猎户座飞船。

空间发射系统是一种从航天飞机演变而来的重型运载火箭。第一阶段以载重量70吨的星座计划载人任务为主，发射时将产生3810吨的推力；再发展出载重量达130吨的运载火箭，发射推力约合4173吨，高度和总重量将分别为117米和2948吨。

NASA的“猎户座”飞船能够搭载４名航天员到达“深空门户”，然后通过月球着陆器到达月球表面。该飞船还能用于将来的载人火星探测。

在太空中保障宇航员安全的主要是“深空门户”、月球着陆器和新型宇航服。

“深空门户”类似于目前的国际空间站，用于支持人类在月球上的科学探索。美国的航天公司将定期向“深空门户”运送氧气、燃料和食物等物资。使得它可以为月球长期居住和将来的火星探测等任务提供充足的物资保障。

月球着陆器则是保障航天员安全到达月球表面的关键，从前段时间印度着陆失败的“月船２号”便能看出月球着陆的难度之大。月球着陆器不仅要突破通讯和控制难题让航天员安全到达月球表面，还要为航天员月面生存提供保障。

科学家将依据月球南极的极端太空环境研制新的航天服，使宇航员在月球上的探索活动得到有力的保障。

通过重返月球计划，NASA将成为21世纪第一个到达月球上的国家，并在该领域保持领先优势。如果美国重返月球计划能够顺利进行，人类踏足地球以外的第一个行星将不再遥远。

『天文时刻』 牧夫出品

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Image Credit: NASA