nasa改造月球基地(38万公里外太空圈地)

随着技术的进步,以及月球资源图谱的日益明晰,世界各航天大国正在掀起继阿波罗载人登月计划之后的新一轮探月高潮。

本周三,法国空间研究中心负责人菲利普·巴普蒂斯特在华盛顿正式签署了由NASA主导的《阿尔忒弥斯协定》,从而成为该协定的第20个缔约国。

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菲利普·巴普蒂斯特与纳尔逊签署《阿尔忒弥斯协定》

签署协定是加入“阿尔忒弥斯计划”的先决条件,后者是旨在载人重返月球建立长期科研站,并为载人登陆火星做准备的一项空间探索计划,该计划发展至今约五年时间,而《阿尔忒弥斯协定》推出至今也刚刚满2年,在短短两年时间里缔约国数量就增长至20个,由此可见大洋彼岸的国际话语权以及制定国际规则的能量之大。

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签署《阿尔忒弥斯协定》的20个国家

阿尔忒弥斯载人重返月球计划乍看上去与其他空间探测项目的属性没什么两样,都体现了“和平利用太空”这一属性,然而要认识到在“和平外衣”下的真实目的。《阿尔忒弥斯协定》预设了多条潜在的破坏“和平”的条文,该协定多条条文规定缔约国可在开展活动的场所周围建立“安全区”,表面上是预防在周围活动的竞争对手干扰破坏,实质是要在38万公里外的月球“跑马圈地”。

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阿尔忒弥斯计划此前参与竞标的登月舱构型

设立安全区保护空间资产看上去也是“天经地义”的事情,然而做这种事情需要讲究“实力”,阿尔忒弥斯载人重返月球计划的确是由多国参与联合实施,然而主导者只有一个,有实力在月球表面建立“安全区”的也只有一个,那就是NASA所在的大洋彼岸,其他参与方多少都能捞点汤汤水水,但最终也就是一个“重在参与”,他们存在的价值之于NASA主要体现在“分担经费”。

依托实力设立月球基地安全区,与地球上的海洋法公约如出一辙。后者在一般情况下规定了12海里领海范围,大洋彼岸却只要3海里领海,比公约更加“大方”,他们不需要公约守护的领海,因为依托全球第一的海军力量,他们可以纵横全球海洋,在这种情况下如果遵守海洋法公约,那无异于是给其海军套上了“枷锁”。

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在他们看来有了“这些”,是不需要领海的。图为尼米兹号穿行圣迭戈海峡。

类似“换汤不换药”的做法还有很多,比如前文提到参加“阿尔忒弥斯计划”之前需要与NASA签署《阿尔忒弥斯协定》,这是一个先决条件,意味着与运行在近地轨道的“国际空间站”一样,谁能加入谁不能加入都由他们一家说了算,归根结底还是“不带我们一起玩”。

阿尔忒弥斯载人重返月球计划目前已规划部署了多次发射任务:

阿尔忒弥斯一号:最早于今年实施发射,由一枚SLS Block1型火箭将无人版猎户座载人飞船送入地月转移轨道,这是一次无人绕月飞行任务,旨在实际检验火箭发射能力以及飞船执行地月空间任务的适应性;

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执行阿尔忒弥斯一号任务的SLS Block1型运载火箭

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执行阿尔忒弥斯一号任务的猎户座飞船

之后发射无人版着陆器至月球表面测试着陆与月面起飞能力;

阿尔忒弥斯二号:计划2024年发射,由一枚SLS Block1型火箭发射猎户座载人飞船至绕月轨道,此次任务并不登月,是一次有人绕月任务,将全面检验载人飞船执行地月空间往返任务的能力;

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执行阿尔忒弥斯二号任务的猎户座飞船服务舱

阿尔忒弥斯三号:计划2025年实施,该任务分两次发射,首先发射月面着陆器至绕月轨道等待,之后发射猎户座载人飞船至绕月轨道与其对接,宇航员进入月面着陆器实施载人登月任务;

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登月版星舰将配合猎户座飞船执行载人登月任务

阿尔忒弥斯四号:SLS Block1B运力增强型火箭首次发射,此次任务不登月,是重返月球计划的第2次有人绕月任务,如果说此前的发射任务都是试验性质,那么此次发射就带有“建设性质”。与第1次不同的是,月球门户轨道空间站第一个舱段模块“居住舱”将随同猎户座载人飞船一同部署;

阿尔忒弥斯五号:第2次载人登月任务,与第1次不同的是,此次登月将依托月球门户轨道空间站实施,并部署一辆月球车,与此同时月球门户轨道空间站的第二个模块“服务舱”也将一同部署。

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“积木式”结构的月球门户空间站效果图

阿尔忒弥斯载人重返月球计划最终将形成依托载人飞船、月轨空间站、载人月面重复使用着陆器、月面科研设施的闭环探索体系,并随着技术的进步与时间的推移逐步扩大探索规模,直至利用开发月球资源。

计划总是美好的,现实往往会有另一番景象,阿尔忒弥斯计划原计划于2024年载人重返月球,然而由于一系列研制进度问题影响,实际载人重返月球时间预计将延期至少两年,甚至更久。

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登月版星舰的研制进度并不乐观

外层空间在人类共同的意识中应当属于“公域资源”,但阿尔忒弥斯计划的“安全区”则要挑战这一共识,要将“公域资源”变为“私域资源”,具有鲜明的“排他性”

当一块无主之地没有利用价值,或者说人们开发能力有限时,大家可以坐下来谈谈和平的事情,但是随着技术能力的提升,这块无主之地逐渐变得有利用价值时,局面就会“反转”,这并不以人的意识为转移,月球如此,地球上的南极洲也是如此,我们可以向往和平,但更要守护和平的能力。

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阿尔忒弥斯计划载人重返月球效果图

大洋彼岸在月球要防范的竞争者是谁?我想这是不言自明的。

人类进入21世纪以来至今,所有的月球登陆任务完全由我们的“嫦娥探月工程”一力承担,中途虽然有其他参与者,但他们的月球登陆任务皆以失败告终。

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登陆月球正面的嫦娥三号着陆器

嫦娥探月工程实施以来,已经先后部署嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1、鹊桥中继星、嫦娥四号、嫦娥五号共计7个服务月球探测任务的航天器,成功率高达100%,圆满实现了既定的“绕、落、回”三步走计划目标,其中嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号三次登月任务的连战连捷更是为国际瞩目,全面掌握了月球环绕、地月转移发射、月面软着陆、月面巡视、月面起飞、环月轨道自动交会对接、月地转移返回等一系列核心技术,为后续实施更大规模的月球探测任务奠定了坚实基础。

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在月面进行采样作业的嫦娥五号

当你取得巨大成功并欢呼雀跃的时候,竞争对手的心中往往是另一番滋味,比如嫦娥四号探测器代表人类首次软着陆于月球背面,做成了别人从未做过的事情,而月球背面虽然有环绕飞行的探测器可以直接成像,但监控手段还是非常贫乏,于是大洋彼岸将这一盲区定义为他们的“耻辱锥”

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嫦娥四号部署月球背面的玉兔二号月球车

放眼全球唯一可以与阿尔忒弥斯计划比肩的项目就是我们的“国际月球科研站”计划,该计划部署了新的三步走战略,即“勘、建、用”:

“勘”,对月球环境和资源进行勘察,并为国际月球科研站的建设选址,验证高精度月面着陆技术,此阶段技术至2025年左右实现;

“建”,至2030年建成月面科研站的基本型,在实际发射任务中检验大承载货物月面到达能力,以及确保月面高精度软着陆技术;

“用”,到2035年基本建成国际月球科研站,完成在轨和月面能源、通讯、月面运输等基础设施部署,进而达到应用状态。

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国际月球科研站效果图

与无人探月并行发展的还有载人登月计划,两年前旨在服务载人登月任务的新一代载人飞船试验船利用长征5B火箭首飞机会进行了发射试验,任务取得了圆满成功,这是一款包括返回舱与服务舱在内的完整构型飞船,飞船飞行高度达到了约8000公里左右,是21世纪至今人类部署太空轨道高度最高的载人用航天器,就构型的完整度也比NASA的猎户座载人飞船首次验证飞行只有返回舱要高得多,飞船研发周期也仅相当于猎户座飞船的一半左右,由此可见我们的发展加速度亦属空前。

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新一代载人飞船试验船

旨在服务新一代载人飞船发射任务的921新一代载人运载火箭研制工作也驶入了快车道,后续将按照高可靠的分级试飞方案进行研制,按照计划到2026年左右船箭都将具备载人飞行能力,与此同时载人月面着陆器的研制情况近期也陆续得到了公开。

最终我们也将形成依托月面、月轨空间设施的有人与无人协同探月的探测体系,任务能力足以比肩阿尔忒弥斯计划。

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新一代载人飞船试验船两年前搭乘长征5B遥一火箭成功进行了首飞试验

话说,月球那么大,真的就容不下几个竞争者吗?当然是容得下,但是在任务的具体执行过程中,多项目之间的“干涉”也是在所难免。

月球虽然也很大,但在初期阶段适合人类登陆并能开发利用的区域却很小,主要集中在月球南北两极的极区,那里存在长期连续光照区,有光照就意味着有充足的能源供给,这不像月球的正面与背面存在长时间的月夜交替,月夜对于探测器或人员而言是不利的,因为在长期低温环境下无法获得充足的能源供给。

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月球南极分布着大大小小众多的连续光照区与永久阴影区,后者存有水冰资源。

而受月球自转轴、太阳光入射角、极区地形影响,月球极区的连续光照区面积又很狭小,未来大概率会出现多家探测器部署在同一月面区域的情况,同时随着技术的发展人类在月面的活动能力也将逐渐增强,比如我们规划的月面载人移动实验室活动半径可达数十乃至数百公里,由一方探测区域进入另一方探测区域将成为可能。

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某型轮腿式月面移动着陆探测器

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正在研制中的“载人月面移动实验室”

人类只有打破藩篱共同发展才能有未来,对此,运行于近地轨道的天宫空间站做出了表率,这是一座没有命名为“国际”的国际空间站,该空间站创新了运营思路,对参与方不附加任何附带条件,只要参与项目满足我方的科学技术标准与科学价值都可以免费进入天宫空间站。

如果说一定有什么附带条件,这个条件也是多方共赢,那就是所有外方参与项目均需要与我方共享科研数据与成果(等于用载荷研制费抵扣发射与搭载费),这样一来就可以形成全面聚焦科研的体系框架,与国际空间站、阿尔忒弥斯载人重返月球计划的“排他性”形成了鲜明对比。

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天宫空间站天和核心舱

守护外层空间的持久和平需要实力,更需要创新思路,而思路创新的根基则是文明的底蕴。

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