北美首頁  |  新聞  |  時尚  |  大陸  |  臺灣  |  美國  |  娛樂  |  體育  |  財經  |  圖片  |  移民  |  微博  |  健康

載人登月活動停滯40多年 人類何時才能重返月球?

http://dailynews.sina.com   2018年10月04日 20:53   北京新浪網

  來源:科技日報

  1969年,美國東部時間7月20日22時56分,美國航天員阿姆斯特朗爬下9級舷梯。當他用腳上的九號半靴子,在月球表面踩下深深印記的同時,說出了那句人類航天史上的名言:“對個人來說這是一小步,但對人類來說這是巨大的飛躍。”

  隨後他果然飛躍了——在全世界5億電視觀衆的圍觀之下,他和同伴奧爾德林像羚羊一樣蹦來蹦去,享受着僅有地球六分之一重力帶來的奇妙體驗。

  臨走前,他們留下了一塊不鏽鋼板,上面刻着:來自行星地球的人於紀元1969年7月第一次在這裏踏上月球,我們代表全人類和平地來到這裏。

  加上駐守在環月指揮艙裏的科林斯,三名阿波羅11號航天員完成了人類首次登月壯舉。

  從1969年到1972年,美國共完成6次載人登月,將12名航天員送上月球。但從此至今46年間,全世界再也沒有開展過載人登月活動。

  爲什麼?人類何時能重返月球?

  政治鬥爭促成阿波羅登月

  航天專家龐之浩說,人類的月球探測歷程大致經歷了三個發展階段。首先是1958年至1976年,由美蘇空間競賽引發的首次探月高潮。這一階段,兩國共發射上百個形態各異的月球探測器。

  可以說,美國舉全國之力實施的阿波羅計劃,本質上是政治鬥爭的結果。

  20世紀50年代末,美蘇太空競賽拉開了序幕。初期,蘇聯連續取得領先:成功發射了世界首顆人造衛星、首個月球探測器,並率先把航天員送入太空……美國人深感這是極其嚴重的政治問題,下定決心要趕超蘇聯,顯示出世界頭號超級大國的科技水平和國力。

  既然是趕超,意味着除了重複蘇聯做過的事,還要做蘇聯沒做到的事。奧爾德林向中國航天科工二院研究員楊宇光講述過一段往事:當時美國總統肯尼迪對航天不太瞭解,他跑去訪問NASA,腦洞大開地問:能不能登上火星?NASA官員嚇了一跳,表示火星不可能,但有望在70年代前後登上月球。

  於是1961年5月25日,肯尼迪向世界宣佈,美國要用10年時間,實施雄偉的阿波羅載人登月計劃。

  “由此可見,美國實施載人登月計劃是一項政治性決定,主要爲在全世界重新確立美國的技術領先地位,振奮美國全民精神。”龐之浩說。

  阿波羅計劃給美國此前緩慢推進的航天發展帶來了強烈激勵。該國各界紛紛獻計獻策,只用了8年時間,就把航天員送上了月球,併產生了巨大影響。政治上,它使美國在航天許多方面確立了領先地位,獲得極大聲譽;科學上,它使人類對月球及近月空間有了首次直接的研究和認識;技術上,取得了多項重大突破,不僅爲後續航天計劃奠定基礎,而且許多技術後來廣泛用於國民經濟領域。在工程管理方面也取得了一系列寶貴大型工程計劃和管理經驗。

  登月活動爲何終止?貴!

  上世紀70年代中期,美蘇冷戰形勢逐漸緩和。蘇聯退出了載人登月競爭,美國也從狂熱中冷卻,停止了登月活動。

  除了失去政治動力,也因爲載人登月實在是很燒錢。

  “當時有一種說法:每發射一艘用於登月的土星五號重型火箭,相當於燒掉一艘航空母艦。”楊宇光說。

  龐之浩介紹,一枚土星五號火箭造價高達5億美元,一艘阿波羅登月飛船比等重黃金貴十多倍。阿波羅計劃歷時11年,耗資255億美元,爲實施該計劃,NASA每年預算佔到美國政府總預算的4.5%左右,平均每個美國家庭要負擔400多美元。這讓美國承受了巨大的經濟壓力。

  除了傷財,阿波羅計劃還很勞民。高峯時期,參與該工程的有2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構,總人數超過30萬。

  由於這是一項爲了目標不惜代價的工程,且技術難度極大,因而除了性價比低,其可靠性也不高,承擔着很大風險。楊宇光說,該工程技術途徑比較冒進,一些設備冗餘做得很少,從安全性角度來看十分冒險。

  於是,從1976年至1994年,全世界進入了深入研究探月意義的冷靜思考階段,其間只有日本開展過一次探月活動。已經探月的國家開始進行探測資料的消化、分析與綜合,將月球探測技術向各領域轉化、推廣和應用,並加速研製新的空間往返運輸系統和高效探測的裝備。計劃探月的國家或組織也在總結探月活動耗資大、效率低的經驗與教訓,尋找新的探測思路和戰略。

  這一時期美國萌發過重返月球的念頭。1989年,其總統老布什表示美國將重返月球、建立永久性月球基地,並以此爲出發點向火星進發,隨後提出成本高達5000億美元的計劃,但因預算規模過大遭到國會否決。

  新一輪探月高潮更務實

  經過十多年的“冷靜思考”,世界各國普遍認識到探月活動具有政治、社會、技術、科學和經濟等多方面意義。特別是通過對月壤的研究發現,月球上含有大量安全、高效的核聚變發電燃料——氦3,讓人們大爲心動。此外,美國於1994年和1998年先後發射的克萊門汀號、月球勘探者號探測器,發現月球兩極存在大量水冰,進一步激發了人類的探月熱情。

  因此,進入21世紀後全球再次掀起探月高潮,更多國家、更多新技術參與其中。當然,探月目標也不再像美蘇競賽時那樣以政治和科學需要爲主,而轉變爲將科學探索和經濟利益相結合,以探測月球資源爲主,爲未來月球資源開發、利用打基礎。

  2004年,小布什宣佈了“太空探索新構想”,再次提出重返月球並以此爲跳板,爲載人登陸火星以及其他深空探測活動做準備。他吸取了父親因經費問題導致計劃破滅的教訓,提出了航天飛機退役等舉措以節約經費,初步預算爲1040億美元,得到了國會認可。2009年,NASA將該計劃命名爲“星座計劃”,研發了戰神火箭、獵戶座載人探索飛行器和牽牛星載人登月着陸器。同年,爲載人登月選址做準備的月球勘測軌道器和月球坑觀測與感知衛星發射,標誌着該計劃啓動。 

  不過隨着星座計劃的推進,最初的預算不斷被突破,新的評估結果表明該計劃要耗資2300億美元。奧巴馬上任後,以耗資太大和美國曾經登月爲由將該計劃終止。

  “由此可見,美國之所以一直沒能重返月球,最重要的原因是載人登月耗資太大。”龐之浩說,另外美國政府的更迭,也使載人登月方案多次更改甚至下馬,沒有像“阿波羅時代”那樣幾屆政府延續一個方案。這些都對重返月球帶來了不利影響。

  人類重返月球將以駐月爲目標

  近十多年來,隨着包括中國在內的多個國家多次成功實施探月活動,可以預見人類重新踏上月面的日子不會太遙遠。當然,未來的載人登月既不會沿用阿波羅計劃的陳舊技術,也不會僅滿足於在月面踩個腳印、學學羚羊。

  龐之浩說,人類探月的總步驟分爲“探、登、駐”三步。美國已走完前兩步,後續登月活動勢必以駐月爲目標,包括建造能源基地、科研基地等,讓航天員在月球上長期工作和生活。

  2017年底,川普正式簽署“太空政策一號指令”,要求NASA重啓登月計劃。他認爲經過幾位前任的努力,重返月球道路已經鋪平,迎來了最好的時機。

  龐之浩認爲確有道理:雖然美國載人航天計劃不斷變更,但NASA始終注重發展共性技術,打造了SLS重型火箭和獵戶座多用途載人飛船等核心裝備,完成了月球極區勘探等任務,有望大幅降低載人月球探測成本。深入研究月球有利於實現登陸火星的最終目標,月球資源也能爲深空探測提供燃料,這都將爲該計劃增添砝碼。

  同時,載人登月活動雖由政府主導,但商業部門對月球開發也有濃厚興趣。商業航天參與該計劃,或將創造年規模高達萬億美元的太空經濟,並刺激創新和就業,對多個領域發展產生重要影響。

  此外,目前主要航天國家及組織都是以月球衛主要探索目標,如果率先重返月球,美國可以發揮主體作用,成爲“國際登月聯盟”之首,樹立其在載人航天領域的領導地位。

  不過龐之浩也表示,這些計劃看上去很美,卻未必能實現。耗資龐大以及方案持續性的老問題仍很難解決,會不會重蹈前幾任總統計劃的覆轍,誰也說不準。

  展望未來,楊宇光認爲從目前人類的技術儲備來看,要建立永久性月球基地,還有很多技術難題要解決,耗費也會十分驚人,需要通過多國合作的模式才能實現。

Bookmark and Share
|
關閉