近年來,人類探月有什麼進展?

2021-01-16 騰訊網

簡介:本文從國際探月、私人探月、太空人探月三方面進行近年人類探月旅程的概述。

不言而喻,探月從來不是簡單的關於科學的方面。它是超級大國之間的政治鬥爭,還有意識形態和經濟的風險。不管動機是什麼,美國的阿波羅和蘇聯的月球計劃的確也到來了很多新的科學和空前的科技突破。另外,這個時代也留下了很多關於月球的有趣的問題,近年來,隨著無人駕駛飛行任務數據的出現,這個問題變得越來越有趣。

快進到2019年,比賽又開始了。這一年,有更多的國家參與競爭,商業太空玩家的崛起使這個領域多樣化。但是民族自豪感以及一些巨大的個人自尊心,再次岌岌可危。幸運的是,科學和技術可以支撐勝利,今年在維也納舉行的歐洲地球科學聯盟大會已經討論了一些關鍵進展。

我們能否在月球上建立一個基地能夠長期停留和讓人類永久居住的可能性?

在一次關於月球科學和即將到來的月球任務的會議上,代表們思考了一些問題,比如月球是怎麼形成的,假設它是由早期地球和火星大小的物體碰撞留下的碎片聚集而成的。

瞄準月球入口

月球任務變得越多越快。在三月,美國副總統邁克·彭斯宣布,美國希望在2024年之前讓太空人重返月球表面(如果唐納·川普贏得第二個任期,這將是他總統任期的最後一年)。 此次著陸將是美國太空人阿爾特密斯計劃的一部分,該計劃以希臘神話中阿波羅的孿生姐妹命名。

彭斯的聲明是在中國於1月3號將嫦娥四號飛船降落在月球遠端創造歷史不到三個月後發布的。通過將圖像和數據傳回地球,嫦娥四號成為第一個在月球遠測運行的任務,月球遠測是永遠遠離地球的半球。研究這種崎嶇多樣的景觀可以提供關於月球和太陽系其他部分是如何形成的重要信息。

中國的成功意味著日本、印度和歐洲航天局(ESA)也加入了中國的行列,成功地發射了繞月、登月或飛越月球的飛行器。但私人組織也加入進來,尤其是歐洲承包商LuxSpace,它在2014年成為第一個搭載中國任務飛越月球的私人探測器。今年四月,與此同時,以色列非營利組織SpaceIL試圖成為第一個在月球著陸的私營機構,儘管它的引擎在著陸的最後時刻發生了戲劇性的故障。

私密玩家

SpaceIL最初是尋求贏得谷歌月球探險的私人玩家之一,目的是在月球上建造、發射和著陸一家無人駕駛飛船。儘管谷歌的比賽在2018年3月31號家屬,沒有贏家,但SpceIL利用私人投資繼續推進這個任務。SpaceIL科學團隊的成員克裡斯 拉塞爾告訴《物理世界》,月球旅行的遊戲規則改變者是能夠幫助發射火箭和規劃任務的私營公司的到來。事實上,SpaceIL的貝雷片飛船(希伯來語的意思是「創世紀」)搭乘SpaceX的獵鷹9號火箭進入太空。「最終,太空梭成了登月非常困難的事實的犧牲品,」拉塞爾在第二天早上告訴EGU代表們。

維也納的另一位演講者是莫斯科俄羅斯空間研究所的伊戈爾·米特洛夫諾夫, 他討論了俄羅斯復興的月球計劃。計劃於2021年發射的月球-25號將是俄羅斯自1976年發射月球24號以來的首次登月任務,隨後於2023年發射月球-26號軌道飛行器,然後於2024年發射月球-27號著陸器。

除了科學目標之外,俄羅斯即將到來的任務還將測試一種新的「軟著陸器」技術,米特洛夫諾夫將這種技術與汽車中的倒車系統進行了比較。如果成功的話,這項技術可以幫助未來的太空人引導自己安全著陸,避開包括巖石和陡坡在內的危險。事實上,月球計劃將為未來一系列載人任務可以訪問的月球基地鋪平道路。

最後一個太空人

馬蒂亞斯·毛雷爾於2018年成為歐空局認證的太空人,被允許進入太空,他認為月球探索應該優先考慮建立類似南極研究站的永久基地。在EGU會議的主題演講中,毛雷爾解釋了「月球村」將如何實現更長時間的停留和更細緻的科學研究。毛雷爾---一名訓練有素的材料科學家----也談到了現代太空人所需的素質。阿波羅時代的太空人需要「像牛仔一樣的快速反應」,而返回月球的太空人必須對科學技術,特別是地質學有更深入的了解。

毛雷爾討論了在位於德國科隆的歐空局太空人中心的新月球設施中對月球基地進行的一些研究。通過在地球上重建月球表面,該中心正在研究太空人如何在重力降低的情況下長時間生活和工作。它正在尋求開發可持續的氧氣和能源,同時改善太空人和地球上研究科學家之間的交流。毛雷爾在談到柔性皮膚套裝時特別激動,這種套裝可以使物理任務比目前的剛性加壓太空衣快「10倍」。

作為永久月球基地的敲門磚,ESA還與日本和加拿大航天局合作開發HERACLES,這是一項計劃在2020年代中期至後期進行的機器人任務。目的是讓一輛1800公斤的月球車在月球表面著陸,由位於軌道月球入口的太空人控制。一個上升艙將從地面起飛,帶著火星車採集的樣本返回入口。

美國明斯特大學的行星科學家哈拉爾德·希辛格在EGU會議上討論了赫拉克勒斯項目。「明確一點,HERACLES並不是完美的科學使命。但這是科學和技術之間的一個很好的妥協額,」他說.「我們正在考慮將月球入口放置在一個接近直線的光環軌道上,我們可以為月球表面任務進行優化。有了這種軌道,我們可以覆蓋或到達整個月球表面。」

作者:James Dacey

FY: 麼麼雅

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