世界周刊丨时隔半个世纪的新一轮人类“探月”热潮
“明月几时有，把酒问青天，不知天上宫阙，今夕是何年。”千百年来，人类对高悬夜空的明月一直充满浪漫遐想，中国有“嫦娥奔月”的传说，西方有“月亮女神”的神话。20世纪以来，探月则成为人类共同的现实目标。今年，距离人类上一次从月球上离开，已过去整整50年。正值中秋佳节，本期特别报道，我们就来一起看看时隔半个世纪，一场正在兴起的新的人类“探月”热潮。当地时间9月8日，美国航空航天局宣布，将于9月23日或27日再次尝试发射“阿尔忒弥斯1号”任务。这将是一个月内的第三次尝试。《华尔街日报》记者 梅登伯格：“阿尔忒弥斯1号”只是一次测试飞行，是对火箭系统、航天器、地面系统、地面基础设施的测试。阿尔忒弥斯，取自希腊神话中月亮女神的名字，与当年“阿波罗”计划选择太阳神名字遥相呼应。根据最新计划，“阿尔忒弥斯1号”任务将实现无人绕月飞行，对各系统进行可行性测试；“阿尔忒弥斯2号”任务则最早于2024年发射，进行载人绕月飞行测试；“阿尔忒弥斯3号”的任务则是最早于2025年将宇航员送到月球表面。美国航天局副局长 卡巴纳：我们想以可持续的方式重返月球，我们想要计划在月球上生活，利用它的资源并学习我们最终去火星所需的知识。“阿尔忒弥斯1号”任务被视为美国重返月球计划的第一步。但“阿尔忒弥斯1号”的发射，由于各种原因一再推迟。8月29日，美国副总统哈里斯亲临肯尼迪航天中心，也没能目睹火箭上天。距离点火还有40分钟时，由于火箭引擎排气出现问题，发射被紧急叫停。美国航空航天局局长 纳尔森：所有要素必须同时不出错才行，在一切就绪之前不能点火。随后，美国航空航天局宣布，将于9月3日重新发射“阿尔忒弥斯1号”。然而，祸不单行。发射前约3小时，由于火箭底部发动机部位突然出现大量液氢泄漏，发射被再次推迟。据“阿尔忒弥斯1号”任务管理人员表示，当空气中氢浓度超过约4%时，就存在易燃风险，而这次泄漏的液氢量导致周边空气中的氢浓度高达8%至12%。美国航空航天局局长纳尔森解释称，发射推迟说明“阿尔忒弥斯”是一套非常复杂的系统。记者：看到眼前这个家伙，你会想到什么？美国航空航天局局长 纳尔森：那里面聚集的巨大能量。然而，在一些美国人眼里，聚集了巨大能量的“阿尔忒弥斯”火箭也浪费了巨额的金钱。美国航空航天局的“阿尔忒弥斯”火箭是巨大的金钱浪费。——彭博社《华尔街日报》记者 梅登伯格：这是SLS，是启动旅程的火箭系统，上面的是猎户座飞船，在与火箭分离后将开始它的月球之旅。阿尔忒弥斯1号主要由两部分组成：全新的SLS火箭发射系统和猎户座太空舱。看起来，这绝对是个大家伙。SLS重型火箭重达2721吨，搭载“猎户座”飞船，火箭组合体高度接近100米。火箭配备的4台RS-25D发动机，是目前世界最大的阶段燃烧液态氢氧发动机，起飞时最大推力可达39.1MN（兆牛顿），比阿波罗时代的土星五号高出15%。但9月3日的液氢泄漏事故，也给人们提了一个醒：液氢燃料并不是最佳选择，目前已被商业航天公司淘汰。9月4日，太空探索公司SpaceX创始人马斯克发推特称，该公司在设计猛禽发动机时已将推进剂把液氢换成了液态甲烷。实际上，这枚被寄予厚望的超级大火箭，一直备受争议。据了解，SLS的开发建设启动于2010年，最初声称将耗资60亿美元，计划于2016年首飞。发射一次的成本在8.76亿-20亿美元之间。然而，由于各种原因，目前火箭发射已延期18次，成本也一再上涨。《华尔街日报》记者 梅登伯格：建造SLS火箭系统和猎户座飞船，不同部件的承包商遇到了技术上的挑战。2021年11月，美国航空航天局监察长办公室发布报告称，自2012年至2025年，“阿尔忒弥斯”项目将耗资930亿美元，每次发射的成本将高达约41亿美元。相比之下，太空探索公司SpaceX声称他们正在开发的下一代完全可重复使用运输系统“星舰”，单次发射费用不超过1000万美元。难怪美国航空航天局监察长办公室警告称，“SLS的发射成本过于昂贵，不可持续”。而且，SLS虽然庞大有力，但它仍基于旧技术。它的助推器是航天飞机的固体助推器改进版，芯一级发动机是航天飞机用过多次的主发动机，芯二级火箭发动机是阿波罗时代的RL10改进版。美国航空航天局前副局长 加弗：SLS并不主推新科技，那从来就不是其销售话术中的内容。情形正好相反，这是因为我们在再利用航天飞机的部件，这样能加快进度，节省支出。正是这位前副局长加弗，曾在自己的新书《逃离重力》（Escaping Gravity）中提到，2010年，波音公司总裁就许诺，在5年内，花费60亿美元就能造出用于探月计划的火箭。美国航空航天局前副局长 加弗：我不相信这些人觉得自己说的是真的，但他们知道可以此说服国会。在加弗看来，美国国会与航空工业之间存在一种互惠互利，就像是“自舔的冰激凌甜筒”。美国航空航天局局长 纳尔森：最初布什政府推行的是一个远远超出预算的项目。奥巴马总统取消了这个项目，然后就出现了各种各样的事情。你们今天看到的是一种公私合作的伙伴关系，对各种火箭零件展开衍生使用却不采用新科技。为了降低成本，充分利用旧有部件或技术，这并非坏事。然而，严重超标的预算和低下的效率仍然让人们觉得这个项目“不划算”。不过，如果仔细分析该项目的利益构成，便不难发现它并非科技产物，而更像是一种政治产物。美国航空航天局2019年的一份经济影响报告显示，“阿尔忒弥斯”计划创造了约140亿美元的总经济产出，支持了全国69000多个工作岗位。美国航空航天局还在官网上列出了“阿尔忒弥斯”计划涉及的总共3800多家承包商在全美的分布。这些承包商遍布全美50个州，而该计划930亿美元中的大部分资金也都流向了这些公司。正是这种广泛的利益连接，促成了国会对SLS的跨党派支持，即使其成本严重超支且一再延误。自1972年“阿波罗17号”离开月球后，美国已阔别月球50年。而且在美国的航天飞机全部退役后，美国宇航员一度都要依赖俄罗斯的宇宙飞船前往太空。进入21世纪，美国着手启动新的探月计划。2004年，时任美国总统小布什启动“星座计划”，项目总费用预计将达2300亿美元。然而，“星座计划”在完成“战神一号”火箭原型机的发射后，便被继任的奥巴马政府叫停。2017年12月，共和党再度上台后，时任总统特朗普签署“太空政策一号令”，宣布美国宇航员将重返月球，并最终前往火星。时任美国总统 特朗普：这一次，我们不仅将插上我们的旗帜，留下我们的足迹，还将为最终的火星任务奠定基础。也许有一天，我们还将前往其他星球。2019年3月，时任美国副总统彭斯宣布，美国将于2024年重返月球，并将该计划命名为“阿尔忒弥斯计划。”时任美国副总统 彭斯：如今我们正处于太空竞赛中，正如20世纪60年代一样，而今的竞争风险更高。2020年4月2日，美国航空航天局正式公布“阿尔忒弥斯”计划的任务目标、实施步骤，标志着该计划全面启动实施。5月，美国政府起草了一份关于月球矿产开发的协定，并为该协定命名为“阿尔忒弥斯协定”。科罗拉多矿业大学太空资源中心主任 马德里：月球的45%是氧气，它们只是被困在了岩石里，这些是氧化的岩石可以被加热，进而从中提取大量氧气。月岩中21%是硅，可以用于半导体生产。铁和钛都是非常重要的元素，铝、钙和镁以及钾和磷，你还会从中发现放射性物质，比如铀和钍。另外还有可能在那找到水。截至2022年7月，有21个国家签署了《阿尔忒弥斯协定》，但更多国家担忧这一美国主导的协定是否公平。“该行动威胁到了地外空间的多边主义，而且预示着未来太空可能不再平等地属于所有人。”——《纽约时报》值得注意的是，今年8月美国国家宇航局公布了“阿尔忒弥斯3号”任务候选着陆点，13个着陆点中有10个与两年前我国提出的“嫦娥7号”任务候选着陆点部分重合。今年8月，美国国防部国防创新部门（DIU）、美国太空部队（USSF）、美国空军研究实验室（AFRL）还联合发布了一份长达110页的《2022年太空工业基地状况报告》。该报告认为美国应当制定一项战略，以保持“太空超级大国”地位。“赢得新太空竞赛是国家的当务之急，也是美国、我们的盟友和伙伴在21世纪维护自由和繁荣的关键组成部分。”——《2022年太空工业基地状况报告》和美国将“阿尔忒弥斯”计划作为国力象征不同，更多其他国家为了开发月球的巨大商业价值，也纷纷投身于探测、登陆月球的新浪潮之中。今年5月，据日本共同社报道，日本政府召开太空开发战略总部会议，拟定于21世纪20年代后半期实现日本宇航员登月，这也是美国“阿尔忒弥斯计划”的其中一环。去年7月，日本月球工业愿景委员会向政府提交《月球工业愿景：地球6.0》白皮书。索尼、东京大学和日本宇宙航空研究开发机构宣布，将共同创建一个卫星系统，配备可从陆地远程实时控制的摄像机，让普通观众能像宇航员一样观察外太空和地球。8月4日，韩国首个月球探测器“韩国探路者月球轨道器”搭乘SpaceX猎鹰9号火箭成功升空。该探测器将探测月球表面，并为未来韩国登陆月球寻找着陆点。韩国计划在2030年左右在月球上降落自己的机器人探测器。今年8月，印度太空研究组织主席对媒体表示，原定于8月发射的印度“月船3号”，由于受疫情影响，推迟到2023年初发射。2019年7月，印度发射“月船2号”，计划让月球车登陆月球南极，但“月船2号”的着陆器在预计软着陆前几分钟坠毁于月球表面。“月船3号”与“月船2号”选择的月球着陆地点相同。如果成功，印度将成为全球第四个在月球表面软着陆的国家。当地时间9月7日，塔斯社援引俄罗斯国家航天集团发布的消息称，由于航天器上的速度和飞行距离测量仪不符合探月任务的技术要求，俄罗斯“月球-25号”探测器将推迟至2023年7月至8月间发射，目标是在月球南极地区着陆。11月，阿联酋的“拉希德”号月球车将搭乘日本的“白兔-R”探测器由美国“猎鹰9号”可回收式中型运载火箭发射升空，尝试阿拉伯世界的首次月球着陆。近年来，中国的探月工程也在稳步推进。嫦娥探月工程实现“绕、落、回”目标并从月球上成功取土返回。9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合发布嫦娥五号最新科学成果。中国科学家首次在月球上发现的新矿物，被命名为“嫦娥石”。这是人类在月球上发现的第六种新矿物，我国也成为第三个在月球发现新矿物的国家。按照规划，我国探月工程四期任务将从2024年到2030年有序展开，有望实现月球背面采样、月球南极巡视探测、在月球南极建设国际月球科研站基本型三大目标。月球探索，经过近50年的停滞后，在21世纪20年代有望迎来有又一个“黄金时代”。只不过，和20世纪的“星球大战”不同，今天的太空注定是合作的舞台。在《第五次工业革命》一书中，西班牙科学家茵玛·马丁内斯就曾严肃指出，太空技术引领的第五次工业革命，将使人类进入全新的“太空文明”时代。而新时代的太空探索，人类绝无可能孤军奋战。
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