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3月26日,美國國家太空委員會第五次大會在阿拉巴馬州亨茨維爾市舉行。美國副總統、太空委員會主席彭斯在會上宣佈,美國宇航局將在2024年之前讓本國宇航員重返月球。這是一項雄心勃勃但又可以實現的計劃。此外,彭斯還透露了一個大消息,美國宇航員將登月月球南極。爲什麼選擇南極?

美國宇航局計劃讓宇航員登陸月球南極

當選美國總統大約一年後,也就是2017年12月,特朗普命令美國宇航局制定一項計劃,讓美國宇航員重返月球。在此之後,白宮只公佈了重返月球計劃的些許細節。在日前舉行的第五屆國家太空委員會會議上,副總統彭斯不僅宣佈了美國宇航員何時重返月球,同時還透露了一個令人興奮的消息——宇航員將登陸月球南極。之所以選擇南極是因爲這裏存在大量水冰,而水冰可以轉化爲火箭燃料。

月球蘊藏着豐富的資源,能夠幫助拓荒者在月球上生存並走向繁榮,同時也能讓企業家賺得鉢盈盆滿

彭斯稱:“本世紀內,我們將滿懷雄心壯志重返月球。我們不僅要重新踏足這顆星球,同時還要開採月岩中的氧,爲我們的飛船提供燃料。此外,我們還會利用核能開採月球南極擁暗面隕坑的水,爲新一代飛船提供燃料,讓我們可以在數月內抵達火星,而不是耗時數年之久。”

由於月球沒有實質性大氣層,科學家在10年前還不敢確信月球上存在水。過去10年,對印度空間研究組織“月船一號”月球軌道器收集的數據進行的分析證實,月球上存在水冰。“月船一號”發現的大部分水冰藏身於南極隕坑。由於月球的旋轉軸略微傾斜,這些隕坑處於永暗面,溫度永遠不會超過零下250華氏度(約合零下156攝氏度)。這意味着隕坑內的水冰不會蒸發並逃逸到太空。

1969年7月20日,尼爾·阿姆斯特朗創造了歷史,成爲第一個在月球留下人類足跡的人

宇航局局長吉姆·布里登斯廷在國家太空委員會會議上指出,根據宇航局科學家利用“月船一號”的觀測數據進行的估計,月球極地的水冰數量可能超過1萬億磅(約合4.5億噸)。他說:“這些水冰能夠支持生命存在,提供可呼吸的空氣、飲用水和氫-氧火箭推進劑。”

彭斯和布里登斯廷指出雖然我們已經掌握了開採月球水冰,以便爲生命提供支持和獲取火箭燃料的技術,但讓這個夢想成爲現實前,科學家仍有大量工作需要去完成。宇航局需要戰勝的第一大挑戰就是完成“太空發射系統”(SLS)火箭的建造。SLS火箭是宇航局的下一代巨型火箭。但自十年前啓動以來,這項計劃便受到預算問題困擾,不斷推遲。

月球極地的永暗面隕坑蘊藏着豐富的水冰

按照原定計劃,SLS火箭將於2020年執行一項測試任務,讓無人“獵戶座”飛船環繞月球軌道。宇航局3月初宣佈這項計劃要推遲到2021年。重返月球計劃一推再推,第一次載人任務要等到2028年。彭斯在國家太空委員會會議上指出這個目標日期並不令人“非常滿意”,呼籲在2024年之前重返月球。

宇航局可以加快SLS火箭的研發速度,實現特朗普政府設定的2024年載人登月的目標,但在月球南極登陸無疑會提高整個任務的難度。行星學研究所的科學家萊恩·瓦特金斯指出:“月球南極是執行載人任務的理想所在,我們應派遣宇航員造訪南極。”瓦特金斯對一系列潛在的月球登陸區進行了研究。

1969年7月20日,巴茲·奧爾德林站在月球上,身旁便是“小鷹”號登月艙

瓦特金斯認爲在月球南極所能取得的收穫將遠遠超過其它登陸區。由於地理位置的特殊性,在月球南極進行勘測的宇航員與地球任務控制中心之間的通訊會遭遇挑戰。此外,月球南極的地形複雜程度超過赤道地區。1969年,“阿波羅11”號宇航員登陸月球赤道地區。瓦特金斯說:“在我看來,最理想的做法是首先讓宇航員登陸月球的其它地區,測試如何開採這些資源,執行下一次任務時再登陸南極。”

毫無疑問,開採和轉化月球水冰要面臨一系列技術問題。科羅拉多大學天體物理學家、曾效力宇航局總統過渡團隊的傑克·伯恩斯在會上指出,對於月球上的水冰以及如何將水冰轉化成火箭燃料,科學家所知不多。

專家們表示十年內可開採月球極地隕坑的水冰,例如沙克爾頓隕坑

伯恩斯表示:“在派遣宇航員登陸月球南極前,我們需要執行一項月球極地水冰機器人勘探任務。我們並不瞭解地下水冰的形態。它們是否與月球風化層混合在一起?又是否成塊存在?所有這些都還是未知數。兩種情況理論上都有可能,我們需要研發截然不同的技術,開採這些水冰。”

阿波羅登月讓人類在太空探索的道路上邁出了“一大步”,特朗普政府派遣宇航員登陸月球南極無疑是一項非常大膽的計劃,但在邁出“又一個一大步”之前,我們需要做好包括任務規劃和相關技術研發在內的準備工作。

來源:漫步宇宙

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