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2040年前建成“月球城市”?航天专家:异想天开

2018-12-13 08:51来源:科技日报
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  作为地球最近的邻居,月球一直是人类载人航天活动的重要目标之一。不过,与过去由国家级航天机构提出探月计划相比,近年来许多私营公司也纷纷涌入探月大潮,而且其计划更为大胆超前。

  据报道,一家名为ispace的日本公司最近宣称,他们打算在2040年前在月球上建造一座城市,并使其客流量达到每年万人左右。

  对于这项计划,中国航天科工集团二院研究员杨宇光作出了评价:“异想天开。”他说,“别说2040年,2100年也不可能实现。”

  过不了技术关,梦想只是空想

  载人登月不可能一蹴而就,ispace也确实制定了两项前期任务。

  例如,其计划在2020年代中期发射一颗探月卫星,以进入月球轨道为任务目标。他们期待这颗卫星能拍摄一些月面照片,并验证未来任务的导航系统。

  该公司还设计了一台月面巡视器,由两台漫游车组成。这两台“车”一大一小,通过线缆连接,以满足供电和通信需求。他们希望巡视器能在月面软着陆并生存一天以上,如果能完成更多探索,将被视为额外的收获。上述两项任务都需依靠美国太空探索技术公司(SpaceX)的猎鹰九号火箭实施发射。

  然而无论是绕月探测还是落月巡视,全世界已有不少国家和组织实施过。就ispace目前公布的内容来看,其计划在复杂性、持续时间等方面,与此前已经实施过的一些探月任务相比实在是“小儿科”。对于载人登月,如果仅凭这样的任务去打前站,无疑远远不够。

  ispace首席执行官袴田健还透露,该公司正在研发从月球极地开采冰层并转变成火箭燃料的技术。“在2030年前后,我们期待能够研发推进器燃料并且将它提供给太空中的火箭。”他向媒体表示,希望到时候已有数百人在月球或月球轨道中工作,建造一个工业基地。

  杨宇光表示,比照美国最新提出的航天规划就能看出,袴田健的愿望只是不切实际的空想。

  9月24日,美国航空航天局(NASA)发布《国家太空探索活动报告》,其中在月球计划中提出,从2019年“开始登月架构及任务分析,以支持美国航天员不晚于2029年登陆月球”。在相关计划中,NASA将在月球轨道建立“深空门户”空间站作为母舰,由宇航巨头洛克希德·马丁公司打造一款巨型月球着陆器,在母舰与月球之间往返,每次搭载4名航天员在月面逗留2周。

  杨宇光认为,美国此项计划面临的技术挑战极大,但其凭借雄厚的技术基础开展技术攻关,还有望在2030年左右实现目标。不过,如果说“洛马”公司把4个人送上月球都大费周折,一家没有多少技术积累和工程经验的私营公司凭什么能送去几百人?

  月球建城,考虑过成本么?

  除了技术门槛,开展载人登月活动还必须考虑另一个重要条件——钱。

  毕竟,唯一实现载人登月的阿波罗计划,是美苏争霸背景下的产物。“当时有一种说法:每发射一艘用于登月的土星五号重型火箭,相当于烧掉一艘航空母舰。”杨宇光说。为了政治目的不惜代价将人送上月球的时代早已终结,如今的探月活动,注重的是将科学探索和经济利益相结合,以探测月球资源为主,为未来月球资源的开发利用打基础。

  自1972年阿波罗17号任务至今,全世界再也没有开展载人登月活动。不是不想,实在是难过金钱关。1989年,美国总统老布什表示要重返月球、建立永久性月球基地,并以此为出发点向火星进发;2004年,小布什宣布“太空探索新构想”,再次提出重返月球并以此为跳板,为载人登陆火星以及其他深空探测活动做准备。但这些计划均未能完成。“最重要的原因还是耗资太大。”航天专家庞之浩告诉科技日报记者。

  对于钱的问题,袴田健显得很乐观。他声称ispace已经筹集到9500万美元,足以完成探月卫星和月面巡视器项目。除了市场资金,日本政府于3月宣布,将在5年内向太空初创企业提供9.4亿美元的资金扶持。这想必也给袴田健带来了底气。

  但杨宇光认为这并不足以实现袴田健的梦想。“别说在月球两极建基地开采,地球南极每年又有多少人能去科考?”他说,“相比之下,月球开发的运输、维护成本高出何止万倍。”

  杨宇光说,近半个世纪以来,人类前往太空的运输方式并没有革命性的技术突破,仍然是借助运载火箭。目前以氢氧为燃料的火箭,性能已达到极致。即使像SpaceX研制的可重复使用火箭,乃至其提出的“大猎鹰”构想,实际成本也不像其设想的那样美好,达不到大规模频繁进出空间所需的低成本需求。

  “如果说人类研发出强度比目前纳米管高千万倍的材料,以此造出‘太空电梯’,进入太空的成本有望缩减至目前的万分之一。这时候才有可能在月球建设‘城市’。”杨宇光说。然而这一切还遥遥无期。

  万人登月?筹集资金的噱头而已

  退一万步说,即便ispace能攻克技术、解决成本,他们还要面对一个现实问题:数百人在月球工作,每年万人流量,你是要干嘛?

  这不是开发月球的“正确打开方式”。

  从月球在航天计划中的定位来看,它绝非人类的“太空家园”,而更适合作为人类前往火星以及更遥远深空的中转站。庞之浩说,人类下一步登月活动势必以驻月为目标,包括建造能源基地、科研基地等,让航天员在月球上长期工作和生活。如果能提取、利用月球资源飞向火星,这样才有意义。

  此前的探测显示,月球上存在水冰,科学界普遍认为其分布在月球两极的永久阴影区。杨宇光说,如果能采集这些水资源,原位利用将其制备成火箭发动机所需的氢氧燃料,可以支持未来火星飞船从月球表面起飞,相比从地球出发,载人探测火星的成本将大大降低。为此,许多航天专家强烈建议建设永久性月球基地,派航天员长期驻守。

  但这样的基地,实在是不用住几百人。一是花费太大,二是无此需求。杨宇光说,月球水资源具体如何分布、哪些适合开采、如何开采,目前还没有定论。因此早期的月球基地开展一些科考活动,像国际空间站那样住4到6人已经足够。如果发现大量可用水资源,需要扩大基地规模进行开采和燃料制备,那也不需要几百人。

  “2050年代人类能开始开采月球资源,那就很不错了。”杨宇光说,ispace没搞明白开采月球的概念,就想当然地提出这样的“天方夜谭”,不过是用于筹集资金的噱头而已。(记者 付毅飞)

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