美國(guó)新太空計(jì)劃押注“月球基地”

本報(bào)特約記者 陳 山

NASA公布的“月球基地”概念圖

“重返月球”已經(jīng)被美國(guó)上下視為證明美國(guó)綜合國(guó)力的重要象征。美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）24日稱，新任美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）局長(zhǎng)艾薩克曼當(dāng)天宣布了雄心勃勃的太空目標(biāo)，包括叫停國(guó)際合作的“門戶”月球軌道空間站計(jì)劃，將資源集中于重新規(guī)劃的“月球基地”項(xiàng)目等。美國(guó)媒體普遍認(rèn)為，根據(jù)該目標(biāo)，NASA的月球計(jì)劃在短時(shí)間內(nèi)要做出重大調(diào)整，能否按期實(shí)現(xiàn)成為未知數(shù)。

叫停月球空間站
CNN稱，盡管NASA長(zhǎng)期以來(lái)致力于在月球上建立一個(gè)定居點(diǎn)，供宇航員永久地生活和工作，但艾薩克曼公布的新計(jì)劃首次公布了此類工作的時(shí)間表和路線圖。

《科學(xué)美國(guó)人》網(wǎng)站24日稱，艾薩克曼計(jì)劃在未來(lái)10年內(nèi)建立月球基地，并公布一項(xiàng)價(jià)值300億美元的計(jì)劃，確保2036年能在月球南極建立永久人類居住點(diǎn)。根據(jù)NASA的月球計(jì)劃重大調(diào)整方案，未來(lái)10年將進(jìn)行數(shù)十次無(wú)人和有人的登月任務(wù)，并實(shí)際上取消了籌劃已久的“門戶”月球軌道空間站計(jì)劃。

“門戶”空間站原本是美國(guó)“阿爾忒彌斯”登月計(jì)劃的核心之一，旨在建設(shè)一個(gè)運(yùn)行在月球軌道上的小型空間站。按照早先的規(guī)劃，“門戶”空間站承擔(dān)“深空探測(cè)中轉(zhuǎn)站”的功能：宇航員搭乘“獵戶座”飛船抵達(dá)“門戶”空間站，然后換乘專門用于月面著陸的著陸器前往月球表面；任務(wù)完成后，著陸器再返回“門戶”空間站，宇航員換乘“獵戶座”返回地球。這樣不需要每次“登月”都從地球重新出發(fā)，大大提高了效率和靈活性。在更宏大的遠(yuǎn)期規(guī)劃中，“門戶”還被視為人類前往火星的關(guān)鍵前哨站和中轉(zhuǎn)基地。

“門戶”月球空間站原本是美國(guó)拉攏盟友共同參與月球計(jì)劃的核心支柱，已經(jīng)有歐洲航天局、日本、加拿大、阿聯(lián)酋等多方參加并投入巨資。NASA月球基地項(xiàng)目主管卡洛斯·加西亞-加蘭表示：“放棄‘門戶’空間站后，為其研制的部分硬件和設(shè)施可以直接用于支持近期探索目標(biāo)，以及以月球表面為重點(diǎn)的月球基地任務(wù)。”但這個(gè)被盟國(guó)視為長(zhǎng)期承諾、已投入多年的航天項(xiàng)目被叫停，不可避免地會(huì)影響美國(guó)作為“可靠合作伙伴”的信譽(yù)。

在艾薩克曼公布的新計(jì)劃中，同時(shí)被放棄的還有從國(guó)際空間站向近地軌道商業(yè)前哨站過(guò)渡的原定路徑。超期服役的國(guó)際空間站計(jì)劃在2030至2031年間退役。NASA國(guó)際空間站項(xiàng)目經(jīng)理達(dá)娜·韋格爾表示，NASA將努力確保在國(guó)際空間站關(guān)閉前找到商業(yè)替代方案，但她同時(shí)承認(rèn)，由私營(yíng)企業(yè)主導(dǎo)的研究、制造和太空旅游等空間服務(wù)市場(chǎng)，其成熟速度遠(yuǎn)不及預(yù)期。

此前獲得NASA空間站開(kāi)發(fā)資金的企業(yè)包括“公理空間”公司、由“旅行者”航天公司與空客公司共同創(chuàng)立的“星辰實(shí)驗(yàn)室”空間站，以及由“藍(lán)色起源”公司主導(dǎo)的“軌道礁石”空間站。在新戰(zhàn)略下，這些企業(yè)以及其他潛在參與者將被要求提出新的方案，以支持NASA采購(gòu)核心模塊，開(kāi)發(fā)那些在國(guó)際空間站退役后，可作為獨(dú)立商業(yè)前哨站運(yùn)行的空間艙段。

加速發(fā)射月球探測(cè)器
《科學(xué)美國(guó)人》網(wǎng)站稱，根據(jù)新規(guī)劃，NASA將依托商業(yè)月球載荷服務(wù)等項(xiàng)目，提高任務(wù)頻率，把月球從“低頻探索對(duì)象”變?yōu)椤案哳l作業(yè)場(chǎng)景”。未來(lái)NASA將分三階段推進(jìn)“月球基地”建設(shè)：第一階段發(fā)射月球車以及開(kāi)展技術(shù)驗(yàn)證等；第二階段建設(shè)半宜居設(shè)施，支持宇航員定期駐留；第三階段實(shí)現(xiàn)宇航員長(zhǎng)期駐留。

艾薩克曼表示，NASA將大幅增加發(fā)射攜帶貨物和科學(xué)儀器登月的無(wú)人著陸器數(shù)量，目標(biāo)是“每月一次”。CNN稱，從2024年1月以來(lái)，NASA支持的商業(yè)探月任務(wù)已發(fā)射了4個(gè)月球著陸器，各有成敗。

加速的月球探測(cè)器任務(wù)將與 NASA“阿爾忒彌斯”載人登月計(jì)劃協(xié)同進(jìn)行。艾薩克曼說(shuō)：“這次我們的目標(biāo)不是旗幟和腳印，而是留在月球上。”他強(qiáng)調(diào)，NASA將把載人登月工作重點(diǎn)放在月球基地的建設(shè)上，并遵循“阿波羅”登月計(jì)劃的模式，先完成全面測(cè)試任務(wù)再派遣人員。最終目標(biāo)是探索月球南極點(diǎn)，這里的隕石坑陰影中被認(rèn)為藏有水冰和其他有價(jià)值的資源，“美國(guó)再也不會(huì)放棄月亮了”。

NASA目前計(jì)劃于4月1日發(fā)射“阿爾忒彌斯2”號(hào)任務(wù)，將4名宇航員送到月球軌道完成繞月飛行，測(cè)試“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）火箭和“獵戶座”飛船的可靠性。NASA不久前還公布了后續(xù)月球任務(wù)計(jì)劃的變更：預(yù)計(jì)2027年的“阿爾忒彌斯3”號(hào)任務(wù)將測(cè)試“獵戶座”飛船與美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）和“藍(lán)色起源”公司開(kāi)發(fā)的兩款月球著陸器的對(duì)接能力。如果一切順利，“阿爾忒彌斯4”號(hào)任務(wù)將搭載美國(guó)宇航員在半個(gè)多世紀(jì)后“重返月球”。

加西亞表示，新公布的登月計(jì)劃將加速并擴(kuò)大“阿爾忒彌斯”任務(wù)頻次，需要分三階段發(fā)射數(shù)十個(gè)探測(cè)器以及電力、通信和居住艙模塊，目標(biāo)是建設(shè)可長(zhǎng)期居住的“月球基地”。該基地將需要放射性同位素電源，最終還需要核反應(yīng)堆，宇航員才能在月球南極長(zhǎng)時(shí)間的極夜環(huán)境中生存。

但該計(jì)劃也面臨諸多挑戰(zhàn)。《科學(xué)美國(guó)人》網(wǎng)站稱，這個(gè)“非常雄心勃勃的計(jì)劃”的主要挑戰(zhàn)是“登月次數(shù)”。該計(jì)劃要求在2028年前進(jìn)行超過(guò)20次月球發(fā)射，包括載人登月的“阿爾忒彌斯4”號(hào)任務(wù)。艾薩克曼批評(píng)說(shuō)，此前由洛克希德·馬丁公司和波音公司等行業(yè)合作伙伴制造的“獵戶座”載人飛船和SLS火箭都超出預(yù)算數(shù)十億美元且進(jìn)度落后多年，引發(fā)了外界的嚴(yán)厲批評(píng)。艾薩克曼表示，他已向商業(yè)航天公司和NASA承包商表明，不愿重蹈過(guò)去覆轍。“藍(lán)色起源”公司和SpaceX也在競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)發(fā)將宇航員從“獵戶座”飛船運(yùn)送到月球表面所需的月球著陸器，但最近報(bào)告警告稱，相關(guān)研制進(jìn)度已經(jīng)落后，可能導(dǎo)致NASA登月計(jì)劃超出2028年的時(shí)間點(diǎn)。

啟動(dòng)核電推進(jìn)探測(cè)器
總部在美國(guó)的國(guó)際組織“行星學(xué)會(huì)”專家凱西·德賴爾表示，艾薩克曼公布的新計(jì)劃中，最值得關(guān)注的部分還包括NASA對(duì)核能技術(shù)的認(rèn)可，無(wú)論是用于月球基地還是未來(lái)潛在的火星任務(wù)。“核電推進(jìn)技術(shù)將為各種科學(xué)任務(wù)以及載人的太陽(yáng)系探測(cè)任務(wù)中的能源利用創(chuàng)造巨大機(jī)遇”。

CNN稱，艾薩克曼計(jì)劃在2028年發(fā)射的火星探測(cè)任務(wù)中，為“自由”號(hào)探測(cè)器首次配備全新的核電推進(jìn)技術(shù)，從而更高效地?cái)y帶更大的載荷。據(jù)介紹，該探測(cè)器的推進(jìn)系統(tǒng)改裝自原先為“門戶”空間站項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的動(dòng)力與推進(jìn)元件，利用小型核反應(yīng)堆產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)離子推進(jìn)器，通過(guò)噴射帶電粒子產(chǎn)生持續(xù)推力。抵達(dá)火星后，“自由”號(hào)將在火星大氣層下降過(guò)程中投放3架先進(jìn)的“火星直升機(jī)”，用于勘探火星崎嶇地形。此外，“自由”號(hào)對(duì)核電推進(jìn)技術(shù)的測(cè)試結(jié)果，也將為NASA在月球表面建造核反應(yīng)堆的計(jì)劃提供參考，該反應(yīng)堆可在月球極夜為“月球基地”供電。

艾薩克曼是核電推進(jìn)技術(shù)的積極支持者，該技術(shù)被認(rèn)為非常適合深空探測(cè)任務(wù)。但CNN稱，相關(guān)技術(shù)面臨復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，且可能帶來(lái)高昂成本，同時(shí)也伴隨著向太空發(fā)射核裝置的風(fēng)險(xiǎn)。