加利福尼亚州莫菲特菲尔德——地球最近的邻居月球，远非空间科学和探索中一个“去过那里，做过这件事”的世界。这是最近在美国宇航局艾姆斯研究中心举行的美国宇航局“着陆任务月球科学研讨会”上科学家和工程师们传达的信息。
1969年至1972年间，十几名美国宇航员作为美国宇航局阿波罗计划的一部分，前往那里勘察荒凉、布满陨石坑的地形。但在这些短暂的突袭之后近半个世纪，人类尚未返回。现在，越来越多的航天国家准备访问（或重新访问）月球，其中包括欧洲国家、中国、俄罗斯、日本、印度，当然还有美国。
吸引他们返回的原因是，在太阳系的所有目的地中，月球不仅是最容易到达的，而且也是科学上最有趣的之一。据认为，月球是在地球与一颗火星大小的原行星碰撞后，从年轻的地球喷射出的碎片中形成的，它见证了我们世界以及太阳系近45亿年的历史。在其无空气表面捕获的撞击坑和微量元素记录了同样塑造地球早期历史的过程，但这些过程被我们自己星球的地质过程抹去了。正是因为它如此接近、如此惰性、如此死寂，月球可能是太阳系中回答地球如何以及为何变得如此活跃和充满活力的最佳场所。
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艾姆斯会议上的月球科学家们提出了详细的想法，关于利用月球作为地球观测研究和天体物理观测的平台，以及作为新技术和国际合作的试验场，以支持其他地方的探索。深阴影陨石坑中的水冰等挥发性物质可以转化为氧气和火箭燃料，也可能提供原始记录，从而解开月球和地球历史上其他隐藏的时代。
这需要一个集体
“科学界想要回去，并且想回到任何地方。等待四十五年太久了，”研讨会的主要组织者格雷格·施密特说。他坚持认为，这次不是两个敌对超级大国之间的冷战式月球竞赛。相反，现在“全世界都对月球感兴趣”。
欧洲航天局（ESA）载人与机器人探索理事会的战略官员詹姆斯·卡彭特说，中国的月球计划特别雄心勃勃。卡彭特一直是欧洲和中国科学家之间讨论的领导者，共同研究明年作为中国嫦娥五号月球任务的一部分，通过机器人返回地球的样本。“在中国，他们一直在对样品分析基础设施进行大量投资，”卡彭特说。“他们可能拥有世界上最好的实验室。我认为他们正在为自己的未来投资。”欧空局还在与俄罗斯合作，开展俄罗斯的 Luna 27 机器人着陆器项目，该着陆器计划于 2022 年降落在月球南极地区。
这种国际月球参与是欧空局局长简·韦尔纳所描述的“月球村”的序曲。韦尔纳说，这个愿景是将不同航天国家的能力结合起来，建立一个国际月球基地。该项目将利用机器人和宇航员进行科学研究，同时也可能支持月球采矿或太空旅游等商业活动。卡彭特说，韦尔纳描述的月球村概念“是大多数国家广泛认同的想法”。“我的期望是它会实现。”
月球门户
尽管美国不是新兴月球村项目的正式合作伙伴，但其独立计划可能是国际月球返回的关键踏脚石。继特朗普政府关于派遣美国宇航局宇航员返回月球的新指令之后，该机构即将发布的 2019 年预算提案很可能会详细说明它计划如何实现这一目标。摆在桌面上的一个想法是深空门户（DSG），这是一个为宇航员设计的月球轨道迷你空间站，可以支持月球表面和其他深空目的地的任务。
“如果部署了，DSG 可以为人类辅助的月球背面样本返回任务提供一个轨道基地，月球背面是月球一个完全未探索的区域，”月球和行星研究所的高级研究员大卫·克林说。克林指出，无论有没有 DSG，一个由欧空局、加拿大航天局和日本宇宙航空研究开发机构组成的跨机构工作组正在研究在月球上运行多个机器人着陆器和漫游车的工程要求，以及融合人类和机器人探索的最佳方法。
克林和他的同事们已经确定了月球上优先考虑的科学和探索地点。其中包括薛定谔盆地，这是一个相对年轻的陨石坑，位于更大的南极-艾特肯盆地内，该盆地被认为是月球最古老的撞击坑。克林说，参观薛定谔可以使科学家从一个地点获取和研究相对年轻和非常古老的月球物质。
五年计划
在人类辅助的样本返回场景中，克林说，DSG 上的宇航员将远程操控漫游车，并与地球上的任务控制员分享其科学功能。在这种类型的冒险中，机器人上升飞行器将把收集到的月球表面样本运送到门户。然后，宇航员将把样本转移到美国宇航局正在开发的猎户座飞船上，并将这些收藏品带回地球进行详细研究。
克林还指出了另一个任务场景，该场景详细说明了从 2028 年开始的为期五年的五次人类登月活动——该计划由国际空间探索协调小组（ISECG）的成员制定。拟议的地点包括：马拉珀特山、南极/沙克尔顿陨石坑、薛定谔盆地、安东尼亚第陨石坑和南极-艾特肯盆地的中心。克林说，DSG 可以支持这项事业；他的小组已经在为宇航员在五个着陆点的每个地点设计游览路线，以及漫游车在它们之间行驶的导航路径。
克林说：“美国必须重新发展深空探索能力。”“我们应该努力实现一个持续的探索计划，在这个计划中，我们超越目前的能力——近地轨道，以及历史性的、短期的深空能力——阿波罗。”
门户——还是绕道？
但并非每个人都像现在设想的那样对 DSG 持乐观态度。“你可以把口红涂在一头猪上，但它仍然是一头猪，”圣母大学的月球科学家、最近美国宇航局月球会议的共同组织者克莱夫·尼尔说。他认为 DSG“需要重新制定”，如果按照目前的计划实施，对人类太空探索几乎没有帮助。这些计划要求这个环月前哨站每年只被人类占据大约 30 天，尼尔说，这段时间太短，无法进行强有力的探索议程。他补充说，由于目前正在考虑的该设施的轨道，从 DSG 执行月球科学任务也可能是一个挑战。已经提出了许多潜在的 DSG 轨道——甚至提出了该设施在不同任务中根据需要移动轨道的可能性。但是到目前为止，最理想的轨道往往会牺牲科学回报，以换取更简单、更有效的“站点维护”。
尼尔说，可重复使用的月球着陆器（而不是 DSG）应该被认为是人类和机器人任务最重要的组成部分。“从门户获得的科学将少于从表面获得的科学。如果门户可以用作加油站，那么它可能有助于建立环月基础设施，从而刺激私人企业，”他说。“如果不是，我认为我们错失了一个机会。”
尼尔认为，美国宇航局需要领导人类探索月球，否则中国将会领导，其他航天机构也会跟随。“这是美国再次领导世界走向月球及更远地方的机会，”他说。“如果我们这次没有抓住机会，我们就会被抛在后面，又会错失一个机会。”