□克莉斯汀

　　9月2日，我國“神舟十四”號乘組剛剛完成了他們的首次出艙活動。這并不是中國航天員第一次出艙，但現(xiàn)場直播依然看得人熱血沸騰。擴大的出艙口、更長的安全繩、更智能的儀表與照明分系統(tǒng)……中國航天技術的發(fā)展速度已令全世界矚目。

　　自2003年10月15日，中國宇航員楊利偉成為中國第一位進入太空漫步的太空人后，近20年來，中國“嫦娥探月”工程已圓滿完成了數項探月前期任務，中國空間站也順利搭建起來。正如中國空間科學學會理事長、中國科學院國家空間科學中心原主任吳季最近發(fā)表在《澎湃》上的一篇文章中所說，中國早已開始論證下一階段的載人航天任務，其中一個重要目標就是載人登月。或許，不用等到2030年，中國人的腳印就會印在月球表面。

　　探月，一直是全人類的夢想。如今人類為探測月球而展開的“太空競賽”，明顯已趨白熱化。最近，美國在迫不及待地展開新一輪登月計劃，只是進展并不順利，火箭發(fā)射也不得不一再延期。各國也都在加快推動相關技術的試驗與研發(fā)，這自然在間接推動屬于全人類共同事業(yè)的載人登月計劃的進展。

　　人類“登月”，當然并不只是為了炫耀技術，最終還是因為月球上可能存在的豐富礦產資源，并希望以此為中轉站，邁向更遙遠的深空。從目前了解的情況來看，今明兩年內，全球竟有不少國家都在計劃著或已經發(fā)射了月球探測器或無人繞月飛船。或許不久，“廣寒宮”里也會變得熱鬧非凡。

　　◆美國商業(yè)火箭“電子號”助力探月

　　據NASA官方報告，目前SLS火箭還在積極準備下一次升空。但暫時SLS火箭并沒有載人計劃。這次SLS火箭的發(fā)射只不過是“阿爾忒彌斯”登月計劃其中的一小步，只有這次“探路”成功，NASA才能展開下一次載人火箭的行動，但離真正嘗試登月還有時日。而美國有SLS這樣相當“燒錢”的重型火箭，也有“電子號”這種3D打印的、用電動泵驅動發(fā)動機的微小型火箭。今年5月3日，搭載34顆衛(wèi)星的“電子號”商業(yè)運載火箭，就創(chuàng)造了“世界航天小型火箭的一箭多星”新紀錄?！半娮犹枴比L僅17米，直徑1.2米，起飛質量只有10.5噸，近地軌道運力能達到300千克。

　　6月28日“電子號”已將美國NASA一項“地月空間立方星”任務中的實驗衛(wèi)星“拱石”送入了軌道?！肮笆币彩菫镹ASA再探月球和建立月球門戶空間站探路的。它將首次測試一條獨特的橢圓月球軌道（NRHO），也就是繞月近直線暈輪軌道，以驗證未來月球門戶空間站繞月軌道的可行性，并測試新型導航技術，降低未來探月任務風險。

　　◆俄羅斯目標是“月球軟著陸”

　　俄羅斯發(fā)射上一個月球探測器“月球-24號”，還是在1976年。但今年他們也要發(fā)射“月球-25號”探測器了，還準備和中國聯(lián)手，建立月面國際科研站?！霸虑?25號”探測器的發(fā)射重量只有1.75噸，它的主要任務是驗證月球軟著陸技術。它將選擇一個研究較少涉及的極地區(qū)域著陸，并至少在月球上工作一年。但目前它也面臨著多次延期升空。

　　◆印度“月船三號”聯(lián)手俄羅斯

　　印度方面已組織計劃了第三次月球探測任務——“月船三號”任務。“月船三號”由軌道器、著陸器和月球車（巡視器）三部分組成，計劃延續(xù)“月船二號”預設的軌道運行。該月球探測器達4噸級，但月球車重量只有27千克，由印度和俄羅斯聯(lián)合研制。不過，它的發(fā)射計劃也一再延期。

　　◆日本設計月球車創(chuàng)意無限

　　為了支撐載人重返月球任務，NASA三年前發(fā)起了一個“商業(yè)月球有效載荷服務計劃（CLPS）”。其中一項任務就是計劃在2022年用“火神-半人馬座”火箭發(fā)射“游隼”月球著陸器，同批運送的28個“商業(yè)月球有效載荷”中，還有日本戴蒙公司研制的“八起”月球車。只是目前還不知“火神-半人馬座”火箭能否如期發(fā)射。

　　日本在研發(fā)月球車方面可謂創(chuàng)意無限，技術含量不容小覷。比如由GITAI公司與日本航空航天探索局（JAXA）合作研發(fā)的一款R1機器人，四足的半人馬外形，兩個爪狀的手臂、一個蜘蛛狀的腹部和兩個凸起的眼睛狀攝像頭，據說它可以輕松穿越各種崎嶇不平的地形，鉗子狀的手臂還可以拆開各種部件，甚至組裝太陽能電池板的基礎框架；JAXA還與一家汽車制造商合作，建造了一輛加壓式可自動駕駛的月球車，有13平方米的可居住空間，車內氧氣充足，車內宇航員不用穿宇航服；而戴蒙公司開發(fā)的“八起”月球車則可謂“世界上最小的兩輪月球車”，靈感據說來源于一款兒童玩具車，可從兩個輪子行駛變成一個球狀滾動前進，在各種惡劣環(huán)境中都能行動自如。

　　◆韓國“探路者”發(fā)射成功

　　今年8月5日，韓國的第一個月球探測器，即“韓國探路者月球軌道器”，由美國“獵鷹9號”火箭攜帶發(fā)射升空。這個月球探測器又叫“享受月亮”或“達努里”，計劃采用“彈道月球轉移”方式，于12月中旬到達距離月球表面100千米高的月球軌道，并在軌運行一年。該月球探測器上攜帶有6臺科學儀器，其中5臺是韓國研制的，包括月球地形成像儀、廣角偏振相機、磁力計、γ射線光譜儀、空間互聯(lián)網測試器，還有一臺是美國研制的高靈敏度相機。它們將用于探測月球表面物質，探索包括磁場在內的月球多方面的特征，最終繪制月球地形圖，為未來的月球探測器選擇最佳著陸點。

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　　登月著陸選址，為何要在南半球？

　　關注“登月計劃”的人應該都留意到一個問題：登月車著陸點通常都在月球的南極。這是為什么呢？

　　首先，我們知道，受太陽入射角以及月面地形影響，月球高緯度地區(qū)部分撞擊坑內部存在太陽光無法照射的區(qū)域，形成了永久陰影區(qū)。據統(tǒng)計，月球上目前已知有324個永久陰影區(qū)，總面積約3.1萬平方公里（相當于一個海南島），其中一半以上的永久陰影區(qū)都位于月球南半球。經過多顆環(huán)月軌道衛(wèi)星的雷達回波探測，已有數據表明，這些永久陰影區(qū)中可能存在水或水冰。

　　計劃于2023年登陸月球南極的NASA無人探月旗艦級月球車“毒蛇號”，其核心任務就是進行原位探測，獲取月球是否有水的直接證據。人們認為，如果極地有水，就可以極大程度地解決航天員在長期駐留時的補給問題，同時水還可以用于制作氫氧發(fā)動機的推進劑，便于在月球上建立一座為更遙遠深空探索提供補給的“中轉站”。

　　其次，月球南北兩極與地球南北兩極一樣都有極晝極夜。這意味著在月球南極能夠被陽光照射到的高地上，每年連續(xù)光照時間甚至可長達10個月，可為探測器的太陽能電池提供可持續(xù)時間更久的連續(xù)發(fā)電能力。而月球車如果在月球低緯度地區(qū)著陸，則可能遇到長達14個地球日的“月夜”，最后不得不因能源問題而進入休眠狀態(tài)。

　　還有，由于連續(xù)光照，月球南極地域溫度變化不大，不像在月球低緯度地區(qū)，晝夜溫差會超過250℃。而溫度差會大大地提高研發(fā)載人登月技術設施的難度，比如生命保障系統(tǒng)、航天服設計等的技術研發(fā)難度。

　　但是，現(xiàn)在人們也發(fā)現(xiàn)，探測器降落在月球南極也存在很多不利因素。比如那里多高山、峽谷，地勢上會給降落、起飛帶來困擾，對把握探測器著陸時機的要求會更多，同時極地上平坦的活動空間不多，并不利于載人月球車的移動，等等。

　　相比之下，如果將載人登月和以后基地建設的地點選擇在月球北緯、中緯度等靠近零度經線的“月海”，不僅更適合飛船的起飛和降落，也方便載人月球車的長距離行駛。研究人員在分析月壤時還發(fā)現(xiàn)，完全可以從月海的月壤中找到大量的氧化物來提煉出液氧燃料，一旦相關技術成熟，甚至還可以從月海的月壤中提取核聚變燃料氦-3，建立起小型又安全的核能發(fā)電站，這樣便解決了中緯度地域建立月球基地的能源需求問題。目前根據地球軌道空間站發(fā)展出來的循環(huán)利用技術，水的循環(huán)利用率其實已可以達到約90%，并不一定非得用上月球南極隕石坑里的水冰。

　　所以，要在月球北緯、中緯度地區(qū)的月海建立載人登月基地也不無可能。  （苗苗）