美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）22日宣布，新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）定于29日搭載“獵戶座”飛船升空，將執(zhí)行“阿耳忒彌斯1號(hào)”無人繞月飛行測(cè)試任務(wù)。上世紀(jì)六七十年代，美國(guó)阿波羅登月計(jì)劃曾轟動(dòng)全球，并實(shí)現(xiàn)了人類首次登月。50年后，美國(guó)為何又要向月球重新出發(fā)？
重返月球第一步
據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）報(bào)道，NASA22日結(jié)束對(duì)發(fā)射準(zhǔn)備工作的評(píng)估，確認(rèn)準(zhǔn)備就緒。新一代登月火箭已搭載“獵戶座”飛船，于上周運(yùn)送至佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射臺(tái)。
如果不出現(xiàn)技術(shù)故障或不利天氣條件，“太空發(fā)射系統(tǒng)”的4個(gè)主發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭助推器將在當(dāng)?shù)貢r(shí)間29日8時(shí)33分至10時(shí)33分之間點(diǎn)燃。
若能按時(shí)發(fā)射，飛行至距地球表面3700公里高度后，“獵戶座”飛船將與火箭上級(jí)箭體分離，點(diǎn)燃推進(jìn)器，飛向月球，預(yù)計(jì)于10月10日返回地球。
由于距離美國(guó)宇航員最后一次登月已過去近50年，此次發(fā)射任務(wù)備受矚目。
上海市宇航學(xué)會(huì)資深航天科普專家陶建中稱，重返月球?qū)⑹敲绹?guó)航天“國(guó)家隊(duì)”的一出“重頭戲”。
1961-1972年，NASA實(shí)施了阿波羅登月計(jì)劃。1969年，“阿波羅11號(hào)”飛船搭乘“土星5號(hào)”運(yùn)載火箭登月成功，阿姆斯特朗成為第一個(gè)踏上月球表面的人類。到1972年12月間，美國(guó)共實(shí)施了7次載人登月任務(wù)，除“阿波羅13號(hào)”因發(fā)生故障中途返回，其余6次均成功，共將12名宇航員送上月球，并帶回約382公斤月球樣品，獲取了大量科學(xué)成果。
但隨著美蘇太空爭(zhēng)霸落幕，美國(guó)對(duì)探月的狂熱逐漸冷卻。直到2019年，為紀(jì)念美國(guó)首次登月50周年，NASA才宣布了“阿耳忒彌斯”計(jì)劃，旨在重返月球。
據(jù)悉，此次發(fā)射任務(wù)是“阿耳忒彌斯”計(jì)劃的第一步。成功后，將進(jìn)行第二步——最早于2024年展開載人繞月飛行任務(wù)；最終實(shí)現(xiàn)第三步——載人登月。
不過，該計(jì)劃自開展以來已多次延期。由于預(yù)算不足等原因，NASA去年11月宣布，美國(guó)載人登月將從2024年推遲至2025年。
北京航空航天大學(xué)期刊中心《航空知識(shí)》編輯部主任武瑾媛表示，50年后，美國(guó)能否打響重返月球第一炮，將極大考驗(yàn)NASA及計(jì)劃參與者的信心。
據(jù)悉，如果錯(cuò)過8月29日的窗口，發(fā)射將推遲至9月2日或5日。
阿波羅的升級(jí)版
阿耳忒彌斯是古希臘神話中的月亮女神，同阿波羅是孿生姊弟。相比于“弟弟”，作為“姐姐”的“阿耳忒彌斯”計(jì)劃在火箭動(dòng)力、宇宙飛船和飛行計(jì)劃上，都有所升級(jí)。
“不僅是阿波羅計(jì)劃2.0，新計(jì)劃將在技術(shù)上有質(zhì)的飛躍。”武瑾媛表示，數(shù)十年來，全球在航天材料和制造技術(shù)上突飛猛進(jìn)，尤其在信息技術(shù)上取得革命式發(fā)展，都將為“阿耳忒彌斯”計(jì)劃帶來技術(shù)更迭。
與半個(gè)世紀(jì)前執(zhí)行阿波羅登月任務(wù)的“土星5號(hào)”火箭相比，新一代SLS火箭更短、更窄，但更有力。火箭高98米，推力可達(dá)4100噸，超越“土星5號(hào)”，其低軌運(yùn)載能力可達(dá)70噸-130噸，為現(xiàn)役運(yùn)載能力最大的超重型運(yùn)載火箭。
盡管不是處女秀，但“獵戶座”飛船是首次以月球?yàn)榘l(fā)射目標(biāo)。“獵戶座”高3米，內(nèi)部空間是阿波羅號(hào)飛船的2倍多，可乘坐宇航員數(shù)量也從3名增加至最多6名。此行“獵戶座”將乘載3個(gè)裝有探測(cè)儀器的人體模型。
另外，此次飛行計(jì)劃難度升級(jí)。據(jù)美聯(lián)社報(bào)道，飛船距離地球的最遠(yuǎn)距離將達(dá)到45萬公里，超越阿波羅計(jì)劃。另一大挑戰(zhàn)在于任務(wù)結(jié)束時(shí)，“獵戶座”將以每小時(shí)40000公里的速度沖破大氣層，最終落入太平洋。“獵戶座”還采用了有史以來面積最大的隔熱罩，可承受2750攝氏度的高溫考驗(yàn)。
設(shè)定多重目標(biāo)
時(shí)隔50年后，美國(guó)為何選擇重返月球？綜合各方分析，這背后也有多重考量。
據(jù)NASA介紹，“阿耳忒彌斯”登月計(jì)劃的主要任務(wù)之一，是在月球南極建立基地，從而進(jìn)一步開展深空探索。另一項(xiàng)任務(wù)則是為美國(guó)的火星登陸計(jì)劃做準(zhǔn)備。
首先，月球上資源豐厚。
2018年，美國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)月球兩極存在水冰。月球冰可制成火箭燃料，將極大降低太空任務(wù)的成本。日前，NASA公布的登月備選區(qū)域名單中，13個(gè)備選地全都位于月球南極附近。
月球上還有一種珍稀物質(zhì)——氦-3。
氦-3是世界公認(rèn)高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。據(jù)計(jì)算，100噸氦-3所能創(chuàng)造的能源，相當(dāng)于全世界一年消耗的能源總量。氦-3在地球上的蘊(yùn)藏量極少，但早期研究表明月球淺層的氦-3含量非常豐富，未來或能解決人類的能源之憂。
其次，繼“登月”之后，美國(guó)將“駐月”視為人類登陸火星、探索深空的“前哨戰(zhàn)”。
NASA此前表示，美國(guó)計(jì)劃在2033年登陸火星，并在2040年將人類送上火星。
為此，NASA計(jì)劃建造月球基地和月球軌道空間站，作為可持續(xù)的駐扎點(diǎn)。此外，在月球兩極的永久光照區(qū)，可建設(shè)太陽能電站提供資源；在月球背面還可建設(shè)科研站，避開地球無線電干擾遙望星空。
武瑾媛指出，建立月球基地不僅能帶來更多資源和科學(xué)成果，美國(guó)的最終目標(biāo)在于載人登火，并重拾深空探索能力。
盡管此次發(fā)射沒有真人搭乘，但將有10顆立方體衛(wèi)星同行，為深空探索做鋪墊。每顆衛(wèi)星約為一個(gè)公文包大小，可用于探測(cè)月球、小行星和深空輻射環(huán)境。
面臨諸多挑戰(zhàn)
盡管備受期待，但專家指出，“阿耳忒彌斯”計(jì)劃面臨進(jìn)展緩慢、經(jīng)費(fèi)超支、國(guó)民向心力下降、民營(yíng)企業(yè)入局等諸多挑戰(zhàn)。
NASA前副局長(zhǎng)洛里·加弗（Lori Garver）悲觀預(yù)計(jì)，即使延期且追加預(yù)算，美國(guó)宇航員也未必能在2025年之前重新登上月球。
目前，包括設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和地面設(shè)施在內(nèi)，“太空發(fā)射系統(tǒng)”和“獵戶座”飛船相關(guān)項(xiàng)目共計(jì)已花費(fèi)370億美元。而整個(gè)“阿耳忒彌斯”計(jì)劃的資金投入預(yù)計(jì)將高達(dá)上千億美元。
喬治·華盛頓大學(xué)太空政策研究所前創(chuàng)始人約翰·洛格斯頓（John Logsdon）表示，考慮到不斷攀升的項(xiàng)目開支，以及任務(wù)之間過長(zhǎng)的時(shí)間跨度，“一旦這次任務(wù)失敗，美國(guó)將很難從頭來過”。
陶建中認(rèn)為，在美蘇太空爭(zhēng)霸的政治因素消退后，隨著民營(yíng)資本的入局，美國(guó)人對(duì)探索太空的熱度正在消退，太空計(jì)劃也不再像過去那樣能為美國(guó)經(jīng)濟(jì)注入動(dòng)力。
據(jù)報(bào)道，阿波羅計(jì)劃歷時(shí)11年，耗資255億美元，為實(shí)施該計(jì)劃，NASA每年預(yù)算占到美國(guó)政府總預(yù)算的4.5%左右。
“事實(shí)上，載人登月是一項(xiàng)非常龐大的工程，不僅是一國(guó)科學(xué)技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn)，也是國(guó)民向心力的呈現(xiàn)。這就解釋了為什么阿波羅計(jì)劃能在較短時(shí)間內(nèi)取得成功。”武瑾媛表示，而現(xiàn)在重返月球計(jì)劃能在美國(guó)國(guó)內(nèi)獲得多少支持，要打問號(hào)。
武瑾媛指出，該計(jì)劃的另一難點(diǎn)在于，作為“國(guó)家隊(duì)”的NASA如何與民營(yíng)企業(yè)打配合。據(jù)悉，NASA已邀請(qǐng)多家私企參與太空探索計(jì)劃，其中包括實(shí)力雄厚的SpaceX。
輿論分析認(rèn)為，在諸多壓力和挑戰(zhàn)下，美國(guó)政府有意借重返月球再次證明美國(guó)在太空中的“霸權(quán)地位”。
陶建中表示，隨著全球各國(guó)航天技術(shù)發(fā)展，美國(guó)自覺“航天老大”的地位受到威脅。
目前，中俄聯(lián)合發(fā)起的國(guó)際月球科研站項(xiàng)目，目標(biāo)同樣鎖定月球南極。
2020年12月，中國(guó)“嫦娥五號(hào)”飛船攜帶月球表面土石樣本成功返回地球。我國(guó)計(jì)劃在2030年前后實(shí)現(xiàn)載人登月。
與此同時(shí)，全球正掀起一股探月新高潮。除了美國(guó)“阿耳忒彌斯”計(jì)劃之外，還有俄羅斯“月球”系列計(jì)劃、印度“月船”計(jì)劃，以及以色列“創(chuàng)世紀(jì)2”登月計(jì)劃。此外，日本和歐洲也參與了美國(guó)的太空計(jì)劃聯(lián)合項(xiàng)目。
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