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美国新老登月计划有三大不同

2019-07-18 11:44:52  来源:科技日报

1969年7月20日,随着阿姆斯特朗迈出登月舱的“一小步”,美国终于实现了将人类送上月球的宏伟目标,但仅仅过了3年,“阿波罗”计划就宣告终止。今年5月,美国再次宣布重新踏上登月征途,推出了雄心勃勃的“阿尔忒弥斯”计划,誓言5年内将宇航员再次送上月球。

时光飞逝50载,“阿尔忒弥斯”与“阿波罗”究竟有何不同?美国能否顺利推进新的登月计划?

目的不同

一为政治一为经济

“美国开展‘阿波罗’计划的时代背景是冷战,美苏在太空中激烈竞争,而苏联通过发射第一颗人造地球卫星以及实施人类首次载人航天暂时占据优?#39057;?#20301;。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示,美国朝野上下认为这是?#29616;?#30340;政治问题,所以在1961年决定实施载人登月计划,显示美国作为全球首屈一指的超级大国的综合国力和技术实力。“阿波罗”计划的结果是政治上确立了美国航天领域的领先地位,科学上深入认识了月球,技术上取得了诸多突破,经济上靠先进科技拉动发展。同时,美国也凭借“阿波罗”计划积累了丰富的大型工程管理经验。

“现在,美国在经过多年论证后重启登月计划的原因是认为开发月球的意义更为重要。”庞之浩说,首先月球上有多?#20540;?#29699;上没有的矿藏,特别是丰富的氦-3,是地球上稀缺的核聚变原料;其次,月球有丰富的水冰,能够建设月球基地;再者,月球的低重力、高真空环境能够用于生产特殊的材料和药物?#21462;4送猓?#21457;展载人登月技术能够带动基础科学、高新科技?#22982;?#23637;和多学科交叉,而且以月球为跳板能够更快更省地开展载人深空探测。最重要的是,载人登月能够有效拉动经济发展,在“阿波罗”计划产生的3000项专利中有1000多项用于国民经济。

庞之浩认为,“阿波罗”计划以实?#32456;?#27835;目标为主,而新的登月计划则主要为了经?#32654;?#30410;。月球不属于任何国家,但谁先开发、谁先受益。

技术差异

科技进步成本降低

“除了目的不同,相比50年前,现在的登月技术也有明显进步。”庞之浩介绍,以飞船为例,虽然新的“猎户座”和“阿波罗”计划中的指令舱外形相似,但其体积更大、载人数量和运送物资更多。“猎户座”服务舱以太阳能为动力,相比“阿波罗”使用的电池,能源更为充足,且“猎户座”可通过更换热防护层实现重复利用,而“阿波罗”则为一次性使用、成本更高。同时,“猎户座”的用途更多,既可用于空间站天地往返,也能用于探月登火,其交会对接自动化程度更高,返回方式更多样,着陆方式也更可靠。

“‘阿尔忒弥斯’和‘阿波罗’最大的技术不同点在于借助月球轨道空间站实现可重复登月。”庞之浩谈到,宇航员通过“猎户座”飞船进入月球轨道空间站,平时在空间站中开展科研工作,需要时可使用登月器随时出发降落在月面任何一点,甚?#37327;?#23558;其作为登?#20132;?#26143;的前哨站。这?#22336;?#24335;技术上更先进,实施起来也更方便。

“?#28909;?#26032;的登月计划突出经?#32654;?#30410;,新的技术也必然成本更低。”庞之浩还说,“阿波罗”计划中一枚“土星五号”运载火箭?#22982;?#23556;成本相当于现在的40亿美元,而美国国家航空航天局(NASA)正在研制的“空间发射?#20302;?rdquo;借鉴了航天飞机的部分技术,成本要低得多。同时,?#25509;?#33322;天公司的参与?#19981;?#26174;著降低成本,SpaceX等公司也在研究重?#31361;?#31661;,计划开展环月旅?#23567;?#36733;人登月甚至抢在美国政府前面登?#20132;?#26143;。

登月?#30340;?/strong>

政治掣肘技术不易

庞之浩告诉科技日报记者,1972年,美国之所以放弃“阿波罗”计划,一方面因为苏联重型运载火箭研制受阻,退出登月竞赛;另一方面则是由于登月?#22982;?#24040;额资金,影响美国发展空间站、航天飞机等新的太空技术。另外,其与美国陷入越南战争泥潭也不无关系。

“现在,美国政府推动重返月球仍然面临一些困难。”庞之浩表示,首先资金就是个大问题,“阿波罗”计划出于政治目的,可以不惜任何代价,举国之力、连续投入。即?#22815;?#20102;总统仍能保?#32456;?#31574;一致,但冷战时代早已过去,美国政府能否说动国会在载人登月上再次投入巨额资金仍是个未知数。其次,政府更迭?#19981;?#24433;响登月计划施?#23567;?#23567;布什时期就曾提出重返月球,但民主党奥巴马上台后认为再登月球意义不大,改为以小行星为跳板载人登?#20132;?#26143;;特朗普执政后虽然维持登?#20132;?#26143;的总目标不变,却将方案路线改为以月球为跳板,回归到小布什的政策。未来这种变化反复可能?#22815;?#20986;现。

“从技术上看,美国新的登月计划要实现由登月到驻月的转变,而驻月是一项庞大的复杂工程。”庞之浩指出,?#28909;?#26376;球基地的选址要求同时具备水和阳光,而月球赤道阳光充足却没有水,两极水冰丰富却没有阳光,这需要对月球进行更全面的勘探。?#36865;猓?#26376;球基地的能源?#20302;场?#29983;命保障?#20302;场?#26376;球航天服、新型月球车等都是必须攻破的技术难题。

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