在将人类送上月球五十年后,美国宇航局的任务是重复这一壮举,并在 2024 年之前完成,这是美国总统唐纳德·特朗普团队设定的雄心勃勃的最后期限。但目前尚不清楚该航天局将如何克服一些巨大的技术、政治和财政挑战,在短短四年半的时间内完成登月任务。
密苏里州圣路易斯行星科学研究所的月球科学家瑞安·沃特金斯说:“如果一切顺利,他们可以成功。”“但他们必须一切顺利。”
美国宇航局的领导人尚未就如何推进这项名为阿尔忒弥斯(阿波罗的孪生姐妹)的月球计划做出关键决定。该机构还没有准备好将人类送入深空的火箭,自 1972 年阿波罗计划结束以来,它也没有开发出月球着陆器。此外,还有控制美国宇航局预算的国会,他们似乎越来越不愿意为登月任务买单。
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就在美国宇航局争分夺秒地实现其雄心勃勃的目标之际,中国正在稳步推进在 2030 年代中期将宇航员送上月球的计划。在过去十年中,中国发射了一系列无人月球探测器,今年 1 月,其嫦娥四号探测器成为第一个在月球背面着陆的国家航天器。中国官员表示,还将有四次机器人任务,首先是嫦娥五号,它最早可能在 12 月发射,并带回月球岩石和土壤。月球研究人员预计,这些任务将进行科学实验,并为未来的月球基地奠定基础。
伦敦空间政策和法律研究所的研究员克里斯托夫·贝施尔说:“在未来的一到二十年内,我们肯定会看到中国宇航员登上月球。”
现成的帮助
美国宇航局正在赌博,商业伙伴可以通过接管其在阿波罗时代处理的一些关键任务,帮助它再次到达月球。其中包括将科学和技术实验飞行到月球表面,为最终的载人任务奠定基础。今年 5 月,该航天局宣布已与三家公司签署合同,每家公司将通过小型机器人着陆器将多达 14 项实验送往月球。
其中一家公司,新泽西州爱迪生的 Orbit Beyond 公司计划最早在 2020 年第三季度向月球的雨海熔岩平原发射一个着陆器。Orbit Beyond 首席科学官乔恩·莫尔斯在 6 月科罗拉多州戈尔登市举行的太空资源会议上表示,该探测器将携带美国宇航局的仪器,包括一个用于监测宇航员将暴露的宇宙辐射水平的仪器。此前,包括嫦娥四号在内的其他探测器也曾进行过辐射监测实验。
在未来几年里,美国宇航局设想私营公司将继续飞行越来越复杂的月球探测器。这些探测器最终可能会执行收集月球岩石并为载人任务侦察着陆点的机器人任务。
与此同时,该机构计划继续开发其重型运载火箭和猎户座载人舱,这将把宇航员送入深空。火箭和猎户座都是从美国宇航局早期为将宇航员送往小行星和后来的火星而开发的早期版本中改造而来的。火箭-舱组合的首次无人测试计划不早于 2020 年年中,首次载人测试不早于 2022 年。
着陆
美国宇航局重返月球的最大挑战可能是获得一个大型着陆器,该着陆器在用重型运载火箭发射猎户座后,可以将宇航员一直送往月球表面。商业公司已经在纸上设计了这样的着陆器;其中包括由亿万富翁杰夫·贝索斯创立的火箭公司蓝色起源的蓝色月球飞行器,以及科罗拉多州丹佛市洛克希德·马丁公司基于 2008 年在火星上着陆的凤凰号着陆器而开发的飞行器。但是这些飞行器都没有制造、测试或在太空飞行过。
同样不确定的是月球轨道前哨站“门户”的最终设计,美国宇航局设想阿尔忒弥斯将使用它作为对接站和前往月球表面的跳板。它也是美国宇航局一项被放弃的计划的遗留物,最初是以更复杂的形式,作为 2013 年将宇航员送往近地小行星附近进行研究的计划的一部分而提出的。
今年 5 月,该机构宣布计划从科罗拉多州威斯敏斯特的 Maxar Technologies 公司购买前哨站的第一部分,即提供电力和推进力的航天器。但是,门户的其他部分将来自哪里,以及它将有多复杂,目前尚不清楚。
该机构只发布了关于无人着陆器、载人飞行和门户将如何协同工作,以及如何在未来四年半的时间内完成所有工作的概念性细节。美国宇航局科学部门负责人托马斯·祖布钦说,要做到这一点,“需要每个人高速运转,并且多个利益相关者控制着这种速度”。“人们可以想象出许多可能的失败模式。”
回到地球
控制美国宇航局预算的国会的反应一直不温不火。6 月 25 日,民主党控制的众议院批准了一项 2020 年美国宇航局支出法案,该法案忽略了阿尔忒弥斯的要求。共和党控制的参议院尚未对美国宇航局提出的 2020 年预算(包括该机构对阿尔忒弥斯的资金请求)采取行动。
与国会就资金问题进行的旷日持久的斗争,导致特朗普的前任两次重返月球的尝试都失败了。乔治·H·W·布什在 1989 年提出的计划从未获得国会的支持。而乔治·W·布什在 2004 年宣布的月球计划,于 2010 年被巴拉克·奥巴马取消了,但在此之前,它启动了特朗普现在想要使用的重型运载火箭的开发。
特朗普最早于 2017 年提议将宇航员送上月球,几个月内,美国宇航局表示,它的目标是在 2028 年之前实现这一目标。但今年早些时候,特朗普政府将阿尔忒弥斯的最后期限提前到了 2024 年。美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷表示,这是为了限制政客们就此问题进行争论的时间。如果特朗普连任,他的任期将到 2025 年 1 月,这意味着理论上可以在他的总统任期内实现登月。
华盛顿特区史密森尼国家航空航天博物馆的馆长和太空历史学家蒂塞尔·缪尔-哈莫尼说,到目前为止,关于阿尔忒弥斯的一切都与阿波罗不同。1961 年,约翰·F·肯尼迪总统呼吁登月,以此来突出美国作为全球超级大国的地位,国会两院从一开始就支持这一目标。
她说:“这些类型的计划非常昂贵,而且依赖于政治意愿,阿波罗得到了两党支持和关注。”特朗普是否能够调动这种程度的支持,“对于阿尔忒弥斯的成果至关重要”。
与此同时,中国在将人类送上月球方面面临着不同的障碍。它已将宇航员送入低地球轨道上的太空实验室,并计划 在 2022 年完成空间站的建设,但在将人类运送到更远的地方方面没有经验,这需要更先进的航天器和着陆技术。贝施尔说,该国面临的最大挑战可能是开发出能够胜任这项工作的火箭。“其他一切,你都可以在你已经拥有的基础上发展。”
本文经许可转载,首次发表于2019 年 7 月 8 日。