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登陆月球:中国追求的不是插国旗而是建基地(图)




来源: (第一财经)    2019/7/22 18:32:21
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中国在2020年的后续探月任务仍将以机器探索为主要方向。到2030年以后,机器人技术足够成熟,可以支持对月球基地进行升级使之宜居

钱童心

夜空中最亮的星,也比不过月亮。中国盛唐诗人李白曾写道“举杯邀明月,对影成三人”;如今,李白的后人们很快将能拥抱明月。

1969年7月20日,阿波罗11号登陆宁静海,《FlyMetotheMoon》成为人类在月球播放的第一首歌曲。而宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球上迈出的一小步,终于成为了50年后人类重启登月计划的一大步。

50年前,中国还没有太空探索计划。今天中国的探测器已经在月球背面着陆,探索其他国家都无法抵达的区域。而下一个登月者,可能会用中文向地球发出问候。

“如果来自月球的下一个声音说中文,我不会感到惊讶。”美国海军战争学院太空政策专家弗瑞斯(JoanJohnson-Freese)教授表示。

玉兔登陆,嫦娥落月

今年1月,中国航天科技集团发布了《中国航天科技活动蓝皮书(2018)》,并介绍2019年宇航任务整体情况。除了载人航天工程长征五号乙运载火箭已经全面进入试样研制,空间站核心舱研制工作按计划顺利实施,被称为“胖五”的长征五号运载火箭将再度出征复飞;嫦娥五号将实现我国首次月球采样返回,技术难度大、系统复杂,是探月工程的标志性任务。

这将是自1976年以来的首次。

2013年,“玉兔号”月球车在月球表面软着陆,标志着中国成为继美国和俄罗斯之后第三个成功实现月面软着陆的国家。

去年12月8日,搭载着“嫦娥四号”月球探测器的长征三号火箭从中国西南的西昌卫星发射中心发射升空。今年1月3日,“嫦娥四号”在经过26天的等待之后,在月球背面南极·艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内着陆,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

嫦娥四号的“落月”也标志着我国探月工程的第二阶段顺利完成。未来的三期工程将由嫦娥五号任务组成,实现月面自动采样返回的科学目标,并开展月球样品的地面分析研究。

中科院上海技术物理研究所王建宇院士对第一财经记者表示,嫦娥五号在未来发射后的几年内就将返回地面。“这也将实现人类探测器首次登陆月球并返回地球的壮举。”王建宇说道。

而中国的月球采样计划也表明,新时代的登月计划不同于50年前。和在月球上竖立国旗相比,中国对于利用月球上的资源更感兴趣。深藏在月球两极的水不仅可以帮助人类维持生命,还能将太空船推向宇宙;而地球上的稀有元素,比如氦-3,可以从月球运回产生几乎无限的能量。

氦-3是一种如今已被世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。

总部位于中国香港的咨询公司ObitalGateway创始人布莱恩·柯西奥(BlaineCurcio)表示,中国的技术正在赶上美国。“如果中国做得越来越好,那么很有可能在某个时间点成为深空探测的主导力量。”他说道。

2030年中国宇航员可登月

中国正在考虑十年内将宇航员送上月球。

根据美国《科学》周刊7月19日发表的一篇名为《中国现在和未来的探月工程》的文章,到2030年,中国具备能力让自己的宇航员在月球表面行走,并在月球南极建立一个完全由人工智能操作的研究站。

文章是中国政府探月团队的科学家们为纪念阿波罗登月50周年而撰写的,通讯作者为中国科学院国家空间科学中心主任王赤。文章概述了未来的探月技术挑战,详细说明了中国将如何以务实的办法解决这些难题。

文章认为,基于技术水平、航天器选择、经济承受能力和成本效益比的考虑,中国在2020年的后续探月任务仍将以机器探索为主要方向。到2030年以后,机器人技术足够成熟,可以支持对月球基地进行升级使之宜居。

参与嫦娥探测器载荷任务研制的一名研究员对第一财经记者表示:“中国目前的探月任务都是在为一个更加宏大的计划做准备,包括物资运送和生态舱的实验,也是在为载人登月进行论证。”

尽管目前多国都有各自的探月计划,但唯独中美两国在认真考虑载人登月任务。美国总统特朗普希望建立一支“太空军”,并加速美国宇航局(NASA)重返月球的时间表。相比美国原本拟定的2028年登月计划,特朗普现在希望美国在2024年前重返月球。

为了实现这一目标,NASA可能需要多达300亿美元的资金,而现阶段NASA的预算为215亿美元,特朗普政府正在寻求另外16亿美元为其本财年的这项计划名为阿尔忒弥斯(Artemis)的返月计划提供资金。

这也意味着,未来NASA将另外需要数十亿美元才能满足登月的最后期限。

特朗普已经授权NASA使用马斯克(ElonMusk)的太空探索技术公司(SpaceX)和贝索斯(JeffBezos)的蓝色起源(BlueOrigin)等承包商来实现这一目标,这会令其登月计划的成本大幅降低。

马斯克近日在接受《时代》杂志采访时雄心勃勃地表示,“我认为我们可以在不到两年的时间内登上月球,然后再过一两年,我认为或许可以送人返回月球。”

柯西奥表示:“中国将拥有比NASA或SpaceX和BlueOrigin更尖端缜密的太空计划,这也是完全合理的,中国的空间计划和美国只有十年至十五年的差距了,他们还在奋力追赶。”

嫦娥系列探测器及火星探测器总指挥、总设计师顾问叶培建院士在解释为什么中国想要登月时说道:“如果我们现在有能力登月但不去做,那么后代将责备我们。”

打开深空探测的“视界”

中国登月计划是为打开深空进行更远探测任务的第一步。中国探月工程总设计师吴伟仁今年3月表示,中国将于2020年探测火星,并将通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星。另据“嫦娥之父”、中国探月工程首席科学家欧阳自远院士透露的最新消息,目前火星车已经建好。

按照规划,中国火星探测计划将一次性完成对火星的“绕、落、巡”,获取自主火星探测科学数据,实现深空探测技术的跨越。2028年,我国还将实施火星采样返回任务。

“我现在觉得4亿公里很头疼。”嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲在上个月接受采访时透露,“这种形式的探测此前没有任何一个国家实现过,因为难度非常大,这也体现出中国在空间技术发展中的‘首创精神’。”4亿公里是地球到火星的距离,是地月之间38万公里的1052倍。

相比月球探测器而言,火星探测器主要有两大难度,一是火星距离地球更远,通信链路更长、延时更久,这意味着火星着陆的过程中,一切都要靠探测器自主进行。

“在嫦娥月球探测器上,我国已经实现了落月的自主控制,这一技术也将在火星探测器上发挥作用。此外,中国目前在月球探测器上已经采用了激光测速、降落相机与激光三维成像雷达相结合等各种先进技术。”中科院上海技术物理研究所一名研究员对第一财经记者表示。

目前最重要的是“胖五”长征五号重型火箭的发射。第一财经记者了解到,长征五号是一款超重型火箭,能将大型有效载荷送入轨道,帮助中国发射望远镜研究黑洞,推动宇航员登月并建造空间站。今年的嫦娥五号、明年的火星探测器,以及未来的空间站核心舱等,都是用长征五号重型火箭来做推进的。中国航天科技集团副总经理杨保华在今年早些时候表示,长征五号可能于今年7月再次尝试发射。


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