阿尔忒弥斯筹划在月球南极着陆的缘故原由有三:首先月球南极存在一些常年无法被阳光照到的、永久黑暗的陨石坑,这些陨石坑底部有大概存在水冰;其次,月球南极可以或许被阳光照射到的高地可以连续获得太阳光的照射,不会被长时间的月夜困扰;末了,由于连续光照,该地域的温度变革不大,这可以大大地降低研发载人登月技能设施的难度。
现在,间隔人类末了一次从月球上离开,已过去了50年,人类再也没有去过月球。2004年,美国政府在其新的空间探索筹划中提出重返月球,并以此为跳板实施载人登陆火星筹划,宣告了其重返月球筹划的再次启动。2017年, NASA正式启动了阿尔忒弥斯(Artemis)筹划,该筹划旨在于2024年实现人类重返月球。
而最近备受关注的“太空发射系统”(SLS)重型火箭则是美国重返月球筹划的关键一步。
月球南极登陆,有好处也有不利因素
与阿波罗筹划不同,阿尔忒弥斯筹划在月球的南极着陆。近期,NASA公布了13个月球南极附近的预选着陆区。之所以选择南极,告急有3个缘故原由。
第一,在月球南极存在一些常年无法被阳光照到的、永久黑暗的陨石坑。颠末雷达回波探测,科学家判断在这些陨石坑底部有大概存在水冰。如果科学家的推断被证明,这些水冰不但可以支持将来人类月球基地对用水的需求,还可以通过电解水提取氢气和氧气,为火箭发动机提供燃料。要知道,从月球上生产燃料为飞船加注,比将这些燃料从地球上带过去要自制得多,这样可以大大降低人类探索深空的本钱。
第二,月球南极可以或许被阳光照射到的高地,可以连续获得太阳光的照射,每年的连续光照时间乃至可达10个月,不存在月球低纬度地域长达14个地球日的月夜。
第三,由于连续光照,该地域的温度变革不大,不像在月球低纬度地域,昼夜温差会高出250摄氏度。这可以大大地降低研发载人登月技能设施,如生命保障系统、航天服计划等的技能难度。
只管云云,降落在月球南极,并在那里建立人类科研和生活基地,也存在着很多不利的因素。首先,那里没有平坦的月海,多高山峡谷,降落腾飞都会非常困难,因此对着陆时机的要求很高,一旦错过原定着陆点,下一次着陆能找到另一块平坦的备选着陆点的大概性很小。其次,高地上平坦的运动空间不多,也不利于载人月球车的移动。别的,生存有水冰的永久黑暗陨石坑底部见不到阳光,因此探测水冰的探测器和发掘机械的能源供给必须由位于高地的基地供给,因此基地到坑底的能源运送须要额外的底子设施,必须事先建立好,才气进入水冰的提取和燃料生产阶段。
一旦降服寒冷月夜,月海或更适合建立基地
相比之下,如果将载人登月和以后基地建立的所在选择在月球北纬、中纬度等靠近零度经线的月海中,除了没有南极那样的水冰、月夜能源需求高和昼夜温差大以外,其他方面都是优点。好比,月海中阵势平坦,非常适合飞船的腾飞和降落,也方便载人月球车的长间隔驾驶,扩大了职员运动的范围。别的,月海的月壤中有大量的氧化物,通过还原法也可以提炼出液氧燃料,只是复杂度比从水中提取要高,要消耗更多的能源。而且在不远的将来,一旦相干技能成熟,还可以从月海的月壤中提取核聚变燃料氦-3。
在中纬度的月海中着陆,最大的困难是要降服长达14个地球日的寒冷月夜。不外,目前有很多相干研究工作正在展开,为办理月夜标题提供可行的方案。好比在月日高温时,将月球表面大量的热能存储下来,在月夜期间渐渐释放;还有使用月壤中的硅就地制作大面积、高灵敏度的太阳能帆板,使其在月夜期间,也可以使用地球对太阳光的反射光,产生肯定量的电能;再有就是在月球轨道上布局带有太阳能反射镜的月球卫星,将太阳光反射到基地的大面积太阳能帆板上进行发电。固然,如果小型安全的核能发电站可以或许尽快突破其关键技能,就可以更容易地办理中纬度月球基地的月夜能源需求标题。
至于宇航员的生活用水,似乎并不是很大的标题。由于根据地球轨道空间站发展出来的循环使用技能,水的循环使用率可以达到约90%,再加上不断从地球向月球进行少量的水补给,宇航员的生活用水是可以得到满意的。
综上所述,除了NASA正在关注的月球南极着陆方案,在月球北纬、中纬度地域的月海中建立载人登月基地,也已受到越来越多相干机构的关注,并已开始布局多项研究。
陪同着各项登月筹划的实施,人类在近期重返月球的目标肯定会成为现实。作为中华民族巨大复兴征程中必不可少的一项举措,也是我国载人航天筹划发展的必然选择,陪同着中国地球轨道空间站任务建立的完成并进入应用阶段,中国也开始论证下一阶段的载人航天任务,此中一个告急的目标就是载人登月。中国人登上月球的空想也会在不远的将来变为现实。 |