作為地球最近的鄰居,月球一直是人類(lèi)載人航天活動(dòng)的重要目標之一。不過(guò),與過(guò)去由國家級航天機構提出探月計劃相比,近年來(lái)許多私營(yíng)公司也紛紛涌入探月大潮,而且其計劃更為大膽超前。
據報道,一家名為ispace的日本公司最近宣稱(chēng),他們打算在2040年前在月球上建造一座城市,并使其客流量達到每年萬(wàn)人左右。
對于這項計劃,中國航天科工集團二院研究員楊宇光作出了評價(jià):“異想天開(kāi)。”他說(shuō),“別說(shuō)2040年,2100年也不可能實(shí)現。”
過(guò)不了技術(shù)關(guān),夢(mèng)想只是空想
載人登月不可能一蹴而就,ispace也確實(shí)制定了兩項前期任務(wù)。
例如,其計劃在2020年代中期發(fā)射一顆探月衛星,以進(jìn)入月球軌道為任務(wù)目標。他們期待這顆衛星能拍攝一些月面照片,并驗證未來(lái)任務(wù)的導航系統。
該公司還設計了一臺月面巡視器,由兩臺漫游車(chē)組成。這兩臺“車(chē)”一大一小,通過(guò)線(xiàn)纜連接,以滿(mǎn)足供電和通信需求。他們希望巡視器能在月面軟著(zhù)陸并生存一天以上,如果能完成更多探索,將被視為額外的收獲。上述兩項任務(wù)都需依靠美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的獵鷹九號火箭實(shí)施發(fā)射。
然而無(wú)論是繞月探測還是落月巡視,全世界已有不少?lài)液徒M織實(shí)施過(guò)。就ispace目前公布的內容來(lái)看,其計劃在復雜性、持續時(shí)間等方面,與此前已經(jīng)實(shí)施過(guò)的一些探月任務(wù)相比實(shí)在是“小兒科”。對于載人登月,如果僅憑這樣的任務(wù)去打前站,無(wú)疑遠遠不夠。
ispace首席執行官袴田健還透露,該公司正在研發(fā)從月球極地開(kāi)采冰層并轉變成火箭燃料的技術(shù)。“在2030年前后,我們期待能夠研發(fā)推進(jìn)器燃料并且將它提供給太空中的火箭。”他向媒體表示,希望到時(shí)候已有數百人在月球或月球軌道中工作,建造一個(gè)工業(yè)基地。
楊宇光表示,比照美國最新提出的航天規劃就能看出,袴田健的愿望只是不切實(shí)際的空想。
9月24日,美國航空航天局(NASA)發(fā)布《國家太空探索活動(dòng)報告》,其中在月球計劃中提出,從2019年“開(kāi)始登月架構及任務(wù)分析,以支持美國航天員不晚于2029年登陸月球”。在相關(guān)計劃中,NASA將在月球軌道建立“深空門(mén)戶(hù)”空間站作為母艦,由宇航巨頭洛克希德·馬丁公司打造一款巨型月球著(zhù)陸器,在母艦與月球之間往返,每次搭載4名航天員在月面逗留2周。
楊宇光認為,美國此項計劃面臨的技術(shù)挑戰極大,但其憑借雄厚的技術(shù)基礎開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),還有望在2030年左右實(shí)現目標。不過(guò),如果說(shuō)“洛馬”公司把4個(gè)人送上月球都大費周折,一家沒(méi)有多少技術(shù)積累和工程經(jīng)驗的私營(yíng)公司憑什么能送去幾百人?
月球建城,考慮過(guò)成本么?
除了技術(shù)門(mén)檻,開(kāi)展載人登月活動(dòng)還必須考慮另一個(gè)重要條件——錢(qián)。
畢竟,唯一實(shí)現載人登月的阿波羅計劃,是美蘇爭霸背景下的產(chǎn)物。“當時(shí)有一種說(shuō)法:每發(fā)射一艘用于登月的土星五號重型火箭,相當于燒掉一艘航空母艦。”楊宇光說(shuō)。為了政治目的不惜代價(jià)將人送上月球的時(shí)代早已終結,如今的探月活動(dòng),注重的是將科學(xué)探索和經(jīng)濟利益相結合,以探測月球資源為主,為未來(lái)月球資源的開(kāi)發(fā)利用打基礎。
自1972年阿波羅17號任務(wù)至今,全世界再也沒(méi)有開(kāi)展載人登月活動(dòng)。不是不想,實(shí)在是難過(guò)金錢(qián)關(guān)。1989年,美國總統老布什表示要重返月球、建立永久性月球基地,并以此為出發(fā)點(diǎn)向火星進(jìn)發(fā);2004年,小布什宣布“太空探索新構想”,再次提出重返月球并以此為跳板,為載人登陸火星以及其他深空探測活動(dòng)做準備。但這些計劃均未能完成。“最重要的原因還是耗資太大。”航天專(zhuān)家龐之浩告訴科技日報記者。
對于錢(qián)的問(wèn)題,袴田健顯得很樂(lè )觀(guān)。他聲稱(chēng)ispace已經(jīng)籌集到9500萬(wàn)美元,足以完成探月衛星和月面巡視器項目。除了市場(chǎng)資金,日本政府于3月宣布,將在5年內向太空初創(chuàng )企業(yè)提供9.4億美元的資金扶持。這想必也給袴田健帶來(lái)了底氣。
但楊宇光認為這并不足以實(shí)現袴田健的夢(mèng)想。“別說(shuō)在月球兩極建基地開(kāi)采,地球南極每年又有多少人能去科考?”他說(shuō),“相比之下,月球開(kāi)發(fā)的運輸、維護成本高出何止萬(wàn)倍。”
楊宇光說(shuō),近半個(gè)世紀以來(lái),人類(lèi)前往太空的運輸方式并沒(méi)有革命性的技術(shù)突破,仍然是借助運載火箭。目前以氫氧為燃料的火箭,性能已達到極致。即使像SpaceX研制的可重復使用火箭,乃至其提出的“大獵鷹”構想,實(shí)際成本也不像其設想的那樣美好,達不到大規模頻繁進(jìn)出空間所需的低成本需求。
“如果說(shuō)人類(lèi)研發(fā)出強度比目前納米管高千萬(wàn)倍的材料,以此造出‘太空電梯’,進(jìn)入太空的成本有望縮減至目前的萬(wàn)分之一。這時(shí)候才有可能在月球建設‘城市’。”楊宇光說(shuō)。然而這一切還遙遙無(wú)期。
萬(wàn)人登月?籌集資金的噱頭而已
退一萬(wàn)步說(shuō),即便ispace能攻克技術(shù)、解決成本,他們還要面對一個(gè)現實(shí)問(wèn)題:數百人在月球工作,每年萬(wàn)人流量,你是要干嘛?
這不是開(kāi)發(fā)月球的“正確打開(kāi)方式”。
從月球在航天計劃中的定位來(lái)看,它絕非人類(lèi)的“太空家園”,而更適合作為人類(lèi)前往火星以及更遙遠深空的中轉站。龐之浩說(shuō),人類(lèi)下一步登月活動(dòng)勢必以駐月為目標,包括建造能源基地、科研基地等,讓航天員在月球上長(cháng)期工作和生活。如果能提取、利用月球資源飛向火星,這樣才有意義。
此前的探測顯示,月球上存在水冰,科學(xué)界普遍認為其分布在月球兩極的永久陰影區。楊宇光說(shuō),如果能采集這些水資源,原位利用將其制備成火箭發(fā)動(dòng)機所需的氫氧燃料,可以支持未來(lái)火星飛船從月球表面起飛,相比從地球出發(fā),載人探測火星的成本將大大降低。為此,許多航天專(zhuān)家強烈建議建設永久性月球基地,派航天員長(cháng)期駐守。
但這樣的基地,實(shí)在是不用住幾百人。一是花費太大,二是無(wú)此需求。楊宇光說(shuō),月球水資源具體如何分布、哪些適合開(kāi)采、如何開(kāi)采,目前還沒(méi)有定論。因此早期的月球基地開(kāi)展一些科考活動(dòng),像國際空間站那樣住4到6人已經(jīng)足夠。如果發(fā)現大量可用水資源,需要擴大基地規模進(jìn)行開(kāi)采和燃料制備,那也不需要幾百人。
“2050年代人類(lèi)能開(kāi)始開(kāi)采月球資源,那就很不錯了。”楊宇光說(shuō),ispace沒(méi)搞明白開(kāi)采月球的概念,就想當然地提出這樣的“天方夜譚”,不過(guò)是用于籌集資金的噱頭而已。(記者 付毅飛)
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