美国要向月球南极派遣宇航员 究竟原因何在?

发布: | 发布时间:2019-03-31,星期日 | 阅读:279

作者:丹尼尔·奥伯哈斯

3月26日,美国国家太空委员会第五次大会在阿拉巴马州亨茨维尔市举行。美国副总统、太空委员会主席彭斯在会上宣布,美国宇航局将在2024年之前让本国宇航员重返月球。这是一项雄心勃勃但又可以实现的计划。此外,彭斯还透露了一个大消息,美国宇航员将登月月球南极。为什么选择南极?

美国宇航局计划让宇航员登陆月球南极

当选美国总统大约一年后,也就是2017年12月,特朗普命令美国宇航局制定一项计划,让美国宇航员重返月球。在此之后,白宫只公布了重返月球计划的些许细节。在日前举行的第五届国家太空委员会会议上,副总统彭斯不仅宣布了美国宇航员何时重返月球,同时还透露了一个令人兴奋的消息——宇航员将登陆月球南极。之所以选择南极是因为这里存在大量水冰,而水冰可以转化为火箭燃料。

月球蕴藏着丰富的资源,能够帮助拓荒者在月球上生存并走向繁荣,同时也能让企业家赚得钵盈盆满

彭斯称:“本世纪内,我们将满怀雄心壮志重返月球。我们不仅要重新踏足这颗星球,同时还要开采月岩中的氧,为我们的飞船提供燃料。此外,我们还会利用核能开采月球南极拥暗面陨坑的水,为新一代飞船提供燃料,让我们可以在数月内抵达火星,而不是耗时数年之久。”

由于月球没有实质性大气层,科学家在10年前还不敢确信月球上存在水。过去10年,对印度空间研究组织“月船一号”月球轨道器收集的数据进行的分析证实,月球上存在水冰。“月船一号”发现的大部分水冰藏身于南极陨坑。由于月球的旋转轴略微倾斜,这些陨坑处于永暗面,温度永远不会超过零下250华氏度(约合零下156摄氏度)。这意味着陨坑内的水冰不会蒸发并逃逸到太空。

1969年7月20日,尼尔·阿姆斯特朗创造了历史,成为第一个在月球留下人类足迹的人

宇航局局长吉姆·布里登斯廷在国家太空委员会会议上指出,根据宇航局科学家利用“月船一号”的观测数据进行的估计,月球极地的水冰数量可能超过1万亿磅(约合4.5亿吨)。他说:“这些水冰能够支持生命存在,提供可呼吸的空气、饮用水和氢-氧火箭推进剂。”

彭斯和布里登斯廷指出虽然我们已经掌握了开采月球水冰,以便为生命提供支持和获取火箭燃料的技术,但让这个梦想成为现实前,科学家仍有大量工作需要去完成。宇航局需要战胜的第一大挑战就是完成“太空发射系统”(SLS)火箭的建造。SLS火箭是宇航局的下一代巨型火箭。但自十年前启动以来,这项计划便受到预算问题困扰,不断推迟。

月球极地的永暗面陨坑蕴藏着丰富的水冰

按照原定计划,SLS火箭将于2020年执行一项测试任务,让无人“猎户座”飞船环绕月球轨道。宇航局3月初宣布这项计划要推迟到2021年。重返月球计划一推再推,第一次载人任务要等到2028年。彭斯在国家太空委员会会议上指出这个目标日期并不令人“非常满意”,呼吁在2024年之前重返月球。

宇航局可以加快SLS火箭的研发速度,实现特朗普政府设定的2024年载人登月的目标,但在月球南极登陆无疑会提高整个任务的难度。行星学研究所的科学家莱恩·瓦特金斯指出:“月球南极是执行载人任务的理想所在,我们应派遣宇航员造访南极。”瓦特金斯对一系列潜在的月球登陆区进行了研究。

1969年7月20日,巴兹·奥尔德林站在月球上,身旁便是“小鹰”号登月舱

瓦特金斯认为在月球南极所能取得的收获将远远超过其它登陆区。由于地理位置的特殊性,在月球南极进行勘测的宇航员与地球任务控制中心之间的通讯会遭遇挑战。此外,月球南极的地形复杂程度超过赤道地区。1969年,“阿波罗11”号宇航员登陆月球赤道地区。瓦特金斯说:“在我看来,最理想的做法是首先让宇航员登陆月球的其它地区,测试如何开采这些资源,执行下一次任务时再登陆南极。”

毫无疑问,开采和转化月球水冰要面临一系列技术问题。科罗拉多大学天体物理学家、曾效力宇航局总统过渡团队的杰克·伯恩斯在会上指出,对于月球上的水冰以及如何将水冰转化成火箭燃料,科学家所知不多。

专家们表示十年内可开采月球极地陨坑的水冰,例如沙克尔顿陨坑

伯恩斯表示:“在派遣宇航员登陆月球南极前,我们需要执行一项月球极地水冰机器人勘探任务。我们并不了解地下水冰的形态。它们是否与月球风化层混合在一起?又是否成块存在?所有这些都还是未知数。两种情况理论上都有可能,我们需要研发截然不同的技术,开采这些水冰。”

阿波罗登月让人类在太空探索的道路上迈出了“一大步”,特朗普政府派遣宇航员登陆月球南极无疑是一项非常大胆的计划,但在迈出“又一个一大步”之前,我们需要做好包括任务规划和相关技术研发在内的准备工作。


来源:漫步宇宙
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