「這是個人的一小步,人類的一大步」。人類的太空探索始於政治、軍事的較量,最終回歸科學與合作。近年探月熱潮重又掀起,誰是下一個登月者?
圖註:巴斯·奧爾德林在月球上,為他拍照的是尼爾·阿姆斯特朗。圖片來源:Smithsonian Institution
1969年7月20日,美國太空人尼爾·阿姆斯特朗踏上月球,說出了那句著名的「這是個人的一小步,人類的一大步」。藉助當時剛剛誕生不久的全球電視直播技術,數億人目睹了這個歷史性的瞬間。
在接下來的三年中,美國一鼓作氣,整個阿波羅計劃共進行了6次成功的發射任務,將12位太空人送上月球。但是自從1972年底阿波羅17號任務結束後,儘管人類的太空探測器已經飛出了太陽系,卻再也沒有人登上月球。
為什麼近幾十年來再也沒有人類登上過月球?下一次登月的會是誰,在什麼時候?
遠大的目標
二戰結束後,藉助當時剛剛出現的火箭技術,將探測器甚至人類送上太空成為可能。美國和蘇聯開始了激烈的「太空競賽」。蘇聯最初佔據上風,成功發射了世界上第一顆人造衛星,隨後又完成了人類歷史上首次載人航天飛行——1961年4月12日,蘇聯太空人尤裡·加加林乘坐宇宙飛船繞行地球一周,然後安全返回。
美國顯然坐不住了。一個月後,當時的美國總統甘迺迪提出了一個雄心勃勃的目標:在十年內將航天員送上月球,然後返回。
阿波羅計劃就此啟動。雖然此前美國航空航天局(NASA)已經成功將猴子送上了太空,但載人登月顯然是另一回事。為了實現這個目標,說是舉全國之力一點也不為過——在這一時期,NASA的預算佔了美國聯邦政府支出預算的近5%。這使得阿波羅計劃成為全世界最昂貴的科研項目之一。
不完美的登月
儘管花費了大量的財力,集中了全美國乃至全世界最好的科學家,但是受限於當時的技術,參與登月任務的太空人們仍然承擔了極高的風險。
「阿波羅1號」便是一次還未開始就意外結束的旅程。1967年1月27日,一艘編號為AS-204的飛船在一次例行測試中突然發生大火,導致三名太空人當場喪生。應遇難者遺孀的要求,NASA將這艘飛船命名為「阿波羅1號」,以示紀念。
被載入史冊的「阿波羅11號」也不是完美的。當阿姆斯特朗和奧爾德林在月球上漫步,忙著採集月球土壤和拍照的時候,地面上的科學家們還在瘋狂搶修程序,保證登月艙能正常返航。指令艙駕駛員麥可·柯林斯後來在回憶錄中寫道,當他坐在指令艙裡,看著同伴們準備從月面返回的時候,他心想:「如果他們無法離開月球表面,甚至墜落下去,我不會馬上自殺。我當然要回家,但我接下來一輩子都會帶著這個印記,我很清楚這點。」
圖註:阿波羅11號成員合影,左起:阿姆斯特朗、科林斯、奧爾德林。圖片來源:NASA
更驚險的是1970年4月11日發射的「阿波羅13號」。當飛船抵達離地球33萬千米的太空時,一個液氧罐發生爆炸,並導致飛船主引擎損壞。NASA做了一個大膽的決定:按照原定路線前進,依靠月球引力變軌返回。三名太空人關閉除通信和生命維持系統之外的所有電力設備,苦苦支撐了4天,才終於回到地球。這一事件後來被拍成電影《阿波羅13號》,湯姆·漢克斯扮演指令長吉姆·洛維爾,說出了那句著名的「休斯敦,我們有麻煩了」(Houston, we have a problem)。
圖註:「阿波羅13號」指令長吉姆·洛維爾(Jim Lovell)。圖片來源:NASA
隨著冷戰局面趨於緩和,NASA的任務逐漸轉向純粹的科學探索,開始向其他行星發射探測器。而對於月球,從20世紀80年代到21世紀初這二十多年中,只有美國的「克萊門汀」號以及「月球探勘者」號對月球進行了環繞探測並成功返回了科學數據。其他國家隨後也加入了太空探索的隊伍,越來越多的探測器被送往太空,只是再也沒有人登上月球。
中國人的探月之旅
2006年,歐洲首個月球探測器「智能1號」成功撞擊月球,翻開了月球探索的新篇章。日本、中國、印度等國家也紛紛加入。2007年10月24日,中國首個月球探測器「嫦娥一號」發射升空。
接下來,嫦娥任務繼續推進。2019年1月,「嫦娥四號」探測器成功在月球背面著陸,這是人類首次對月球背面展開探索。接下來,「嫦娥五號」還計劃鏟取月球土壤,送回地球。這將是繼1976年前蘇聯「月球」24號(「月球計劃」中最後一個送回月球表面樣本的探測器)任務後,人們首次將月球表面的樣品帶回地球。
圖註:「嫦娥四號」任務著陸器外觀設計構型。圖片來源:新華社
而後續論證中的「嫦娥」任務將計劃前往月球南極,探討潛在水冰資源利用以及建立月球科考站的可能性。值得一提的是,自「嫦娥四號」開始中國已經開放搭載國際載荷的機會,今後中國也將會以更加自信、開放的姿態參與到國際太空探索的合作中去。
私人航天的浪潮
進入21世紀,一些團體和私人企業也加入到對月球的探索中。來自以色列的非營利性太空組織SpaceIL就是其中的佼佼者。由SpaceIL發起製造的以色列首個登月探測器「創世紀」號於今年2月21日發射升空,4月4日進入月球軌道。儘管探測器最終在距離月球10公裡的地方發生了故障,沒能實現軟著陸,但是作為第一個私人資助並成功繞月的實體,SpaceIL仍然創造了歷史。
私人企業還對太空旅行展現出濃厚的興趣。日本企業家前澤友作(Yusaku Maezawa)可能會成為第一個實現繞月飛行的私人旅客,他計劃2023年乘坐美國太空探索技術公司(SpaceX)的BFR運載火箭拜訪月球。今年6月,畢格羅航天公司(Bigelow Space Operations)也宣布,未來只要支付5200萬美元,就能去國際空間站體驗一到兩個月的太空之旅。
BFR運載火箭藝術構想圖。圖片來源:SpaceX
不過,這個「未來」具體是什麼時候還不好說,私人航天的安全性仍然是一個亟待解決的問題。畢格羅航天公司的旅遊項目計劃搭乘SpaceX的載人「龍」飛船往返。「龍」飛船本該在今年7月進行首次載人飛行任務,但是今年4月,飛船在地面測試中發生爆炸,幸好無人傷亡。SpaceX已經將載人飛行任務推遲到年底或明年。
載人登月的意義
如今,隨著阿波羅登月50周年的到來,電影《登月第一人》、紀錄片《阿波羅11號》在美國先後上映,或許側面反映了美國社會對登月重新燃起的熱情。NASA更宣布啟動「阿爾忒彌斯」計劃,預計在2024年之前重返月球。
俄羅斯也在今年3月公布了最新的探月計劃,宣布將於2031年執行載人登月任務,並在接下來四年中將四個探測器發送至月球,最終建立月球基地。
儘管載人登月計劃的經濟成本高昂,但其卻能夠極大地促進社會民生等多個領域的發展。此外,載人登月也是一個國家綜合國力的體現,會大幅提升國家的科學技術發展水平。更為重要的是,對於年輕的下一代,載人登月將會激發他們對於太空探索的好奇心,畢竟正如航天之父齊奧爾科夫斯基所言:「地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃裡」。
人類的太空探索始於政治、軍事的較量,最終回歸科學與合作。著名天文學家卡爾·薩根曾寫道:「不管『阿波羅』計劃原先發起的理由是什麼,也無論它在冷戰時期的民族主義和成為毀滅人類的工具的泥坑中陷得多深,它不可避免地使我們認識到地球是一個整體,並且它很脆弱……旅行使我們眼界開闊。現在是重新上路的時候了。」
作者 | 戚譯引
審校 | 北京大學地球空間科學學院 博士研究生 都駿
責編 | 高佩雯
文章由騰訊科普「科普中國頭條創作與推送項目」團隊推出
轉載請註明來自科普中國