美國宇航局真的能在 2024 年將人類送回月球嗎?

唐納德·特朗普希望美國宇航員重返月球。但他雄心勃勃的計劃面臨著巨大的政治、財政和技術挑戰

1972 年 12 月,阿波羅 17 號任務指揮官、最後一位登上月球的宇航員尤金·塞爾南在月球表面考察期間舉著一面美國國旗。目前的計劃要求美國宇航局在 2024 年之前將人類送回月球。

在將人類送上月球五十年後,美國宇航局的任務是重複這一壯舉,並在 2024 年之前完成,這是美國總統唐納德·特朗普團隊設定的雄心勃勃的最後期限。但目前尚不清楚該航天局將如何克服一些巨大的技術、政治和財政挑戰,在短短四年半的時間內完成登月任務。

密蘇里州聖路易斯行星科學研究所的月球科學家瑞安·沃特金斯說:“如果一切順利,他們可以成功。”“但他們必須一切順利。”

美國宇航局的領導人尚未就如何推進這項名為阿爾忒彌斯(阿波羅的孿生姐妹)的月球計劃做出關鍵決定。該機構還沒有準備好將人類送入深空的火箭,自 1972 年阿波羅計劃結束以來,它也沒有開發出月球著陸器。此外,還有控制美國宇航局預算的國會,他們似乎越來越不願意為登月任務買單。


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就在美國宇航局爭分奪秒地實現其雄心勃勃的目標之際,中國正在穩步推進在 2030 年代中期將宇航員送上月球的計劃。在過去十年中,中國發射了一系列無人月球探測器,今年 1 月,其嫦娥四號探測器成為第一個在月球背面著陸的國家航天器。中國官員表示,還將有四次機器人任務,首先是嫦娥五號,它最早可能在 12 月發射,並帶回月球岩石和土壤。月球研究人員預計,這些任務將進行科學實驗,併為未來的月球基地奠定基礎。

倫敦空間政策和法律研究所的研究員克里斯托夫·貝施爾說:“在未來的一到二十年內,我們肯定會看到中國宇航員登上月球。”

現成的幫助

美國宇航局正在賭博,商業夥伴可以透過接管其在阿波羅時代處理的一些關鍵任務,幫助它再次到達月球。其中包括將科學和技術實驗飛行到月球表面,為最終的載人任務奠定基礎。今年 5 月,該航天局宣佈已與三家公司簽署合同,每家公司將透過小型機器人著陸器將多達 14 項實驗送往月球。

其中一家公司,新澤西州愛迪生的 Orbit Beyond 公司計劃最早在 2020 年第三季度向月球的雨海熔岩平原發射一個著陸器。Orbit Beyond 首席科學官喬恩·莫爾斯在 6 月科羅拉多州戈爾登市舉行的太空資源會議上表示,該探測器將攜帶美國宇航局的儀器,包括一個用於監測宇航員將暴露的宇宙輻射水平的儀器。此前,包括嫦娥四號在內的其他探測器也曾進行過輻射監測實驗。

在未來幾年裡,美國宇航局設想私營公司將繼續飛行越來越複雜的月球探測器。這些探測器最終可能會執行收集月球岩石併為載人任務偵察著陸點的機器人任務。

與此同時,該機構計劃繼續開發其重型運載火箭和獵戶座載人艙,這將把宇航員送入深空。火箭和獵戶座都是從美國宇航局早期為將宇航員送往小行星和後來的火星而開發的早期版本中改造而來的。火箭-艙組合的首次無人測試計劃不早於 2020 年年中,首次載人測試不早於 2022 年。

著陸

美國宇航局重返月球的最大挑戰可能是獲得一個大型著陸器,該著陸器在用重型運載火箭發射獵戶座後,可以將宇航員一直送往月球表面。商業公司已經在紙上設計了這樣的著陸器;其中包括由億萬富翁傑夫·貝索斯創立的火箭公司藍色起源的藍色月球飛行器,以及科羅拉多州丹佛市洛克希德·馬丁公司基於 2008 年在火星上著陸的鳳凰號著陸器而開發的飛行器。但是這些飛行器都沒有製造、測試或在太空飛行過。

同樣不確定的是月球軌道前哨站“門戶”的最終設計,美國宇航局設想阿爾忒彌斯將使用它作為對接站和前往月球表面的跳板。它也是美國宇航局一項被放棄的計劃的遺留物,最初是以更復雜的形式,作為 2013 年將宇航員送往近地小行星附近進行研究的計劃的一部分而提出的。

今年 5 月,該機構宣佈計劃從科羅拉多州威斯敏斯特的 Maxar Technologies 公司購買前哨站的第一部分,即提供電力和推進力的航天器。但是,門戶的其他部分將來自哪裡,以及它將有多複雜,目前尚不清楚。

該機構只發布了關於無人著陸器、載人飛行和門戶將如何協同工作,以及如何在未來四年半的時間內完成所有工作的概念性細節。美國宇航局科學部門負責人托馬斯·祖布欽說,要做到這一點,“需要每個人高速運轉,並且多個利益相關者控制著這種速度”。“人們可以想象出許多可能的失敗模式。”

回到地球

控制美國宇航局預算的國會的反應一直不溫不火。6 月 25 日,民主黨控制的眾議院批准了一項 2020 年美國宇航局支出法案,該法案忽略了阿爾忒彌斯的要求。共和黨控制的參議院尚未對美國宇航局提出的 2020 年預算(包括該機構對阿爾忒彌斯的資金請求)採取行動。

與國會就資金問題進行的曠日持久的鬥爭,導致特朗普的前任兩次重返月球的嘗試都失敗了。喬治·H·W·布什在 1989 年提出的計劃從未獲得國會的支援。而喬治·W·布什在 2004 年宣佈的月球計劃,於 2010 年被巴拉克·奧巴馬取消了,但在此之前,它啟動了特朗普現在想要使用的重型運載火箭的開發。

特朗普最早於 2017 年提議將宇航員送上月球,幾個月內,美國宇航局表示,它的目標是在 2028 年之前實現這一目標。但今年早些時候,特朗普政府將阿爾忒彌斯的最後期限提前到了 2024 年。美國宇航局局長吉姆·布里登斯廷表示,這是為了限制政客們就此問題進行爭論的時間。如果特朗普連任,他的任期將到 2025 年 1 月,這意味著理論上可以在他的總統任期內實現登月。

華盛頓特區史密森尼國家航空航天博物館的館長和太空歷史學家蒂塞爾·繆爾-哈莫尼說,到目前為止,關於阿爾忒彌斯的一切都與阿波羅不同。1961 年,約翰·F·肯尼迪總統呼籲登月,以此來突出美國作為全球超級大國的地位,國會兩院從一開始就支援這一目標。

她說:“這些型別的計劃非常昂貴,而且依賴於政治意願,阿波羅得到了兩黨支援和關注。”特朗普是否能夠調動這種程度的支援,“對於阿爾忒彌斯的成果至關重要”。

與此同時,中國在將人類送上月球方面面臨著不同的障礙。它已將宇航員送入低地球軌道上的太空實驗室,並計劃 在 2022 年完成空間站的建設,但在將人類運送到更遠的地方方面沒有經驗,這需要更先進的航天器和著陸技術。貝施爾說,該國面臨的最大挑戰可能是開發出能夠勝任這項工作的火箭。“其他一切,你都可以在你已經擁有的基礎上發展。”

本文經許可轉載,首次發表於2019 年 7 月 8 日

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