登陸小行星的第一步

■ 楊孝文

美國航空航天局已經(jīng)制訂好計劃，準備在2025年把宇航員送上某顆小行星。毫無疑問，執(zhí)行這樣的任務(wù)將面臨重重挑戰(zhàn)和風(fēng)險，但首先要完成的是了解人類可對哪些近地天體進行探索。小行星專家、太空科學(xué)家、宇航員和美國航空航天局代表團在最近舉行的名為“直擊近地天體：為人類進行近地軌道外探索提供一個切實可行的近地天體”的學(xué)術(shù)研討會上，對這個問題以及其他相關(guān)問題進行了探討。

尋找目標是關(guān)鍵

專家們一致認為，為宇航員尋找一個合適的小行星目標物，是所有小行星探索任務(wù)的重中之重。雖然，目前人類已探測到的近地天體已經(jīng)超過了7000顆，但是有多少可以進行探索，它們的物理結(jié)構(gòu)如何，這些仍是未知數(shù)。

美國航空航天局宇航員湯姆·瓊斯說：“現(xiàn)在我們登記在冊的目標物很少。為了最大化任務(wù)靈活性，我們需要更多候選對象。”研究人員表示，這么做可大大降低任務(wù)和機組成員面臨的風(fēng)險。

美國航空航天局當(dāng)前的目標是在2025年把宇航員送上小行星，這是2010年美國總統(tǒng)奧巴馬提出的新太空探索計劃的核心思想。它象征著美國航空航天局的探索目標發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，該局此前的目標是讓宇航員重返月球。

2010年4月，奧巴馬在佛羅里達州美國航空航天局肯尼迪航天中心說：“我們希望，到2025年能借助用于長途飛行的新飛船，進行首項超越月球的載人深空探索任務(wù)。屆時我們將把宇航員送上一顆小行星，這是劃時代的第一次。我認為，到21世紀30年代中期我們就能安全把宇航員送入火星軌道，然后再把他們安全送回地球，隨后就是登陸火星。”

最近舉行的“直擊近地天體：為人類進行近地軌道外探索提供一個切實可行的近地天體”學(xué)術(shù)研討會的組織者是喬治·華盛頓大學(xué)艾略特外交學(xué)院太空政策研究所和美國科羅拉多州鮑爾航天科技公司。行星學(xué)家瓊斯認為，小行星是太空探索中的“天然墊腳石”，能為未來幾十年的太空任務(wù)提供一個切實可行的探索方向。瓊斯表示，借助小行星可以降低深空探索的風(fēng)險。它對科學(xué)發(fā)現(xiàn)、行星防御目標、利用太空資源和提高前往火星的操作技術(shù)都有好處。

小行星大小很關(guān)鍵

為人類未來的空間探索尋找合適的小行星候選對象，地面望遠鏡和太空紅外觀測是很必要的。太空巖石科學(xué)家越來越清楚地意識到，要進行載人小行星探索任務(wù)，小行星的大小很關(guān)鍵。

研究人員表示，由于太陽系的小型太空巖石還在不斷增加，讓宇航員乘坐一艘比目標小行星還大的飛船前往目的地，似乎有違我們的探索意圖。而且美國航空航天局顧問、小行星研究方面的權(quán)威人士亞爾·哈里斯表示，有些直徑小于50米的物體，最終被查明是人造太空垃圾——以前進行的探索任務(wù)丟棄的東西。他說：“顯然，沒人想把一個上面寫著人類字跡的人造垃圾當(dāng)做自己的探索目標。”而且，大部分近地天體是一些超高速旋轉(zhuǎn)的微型世界，宇航員很難對其進行研究。

必須全面了解小行星

科學(xué)家需要對一顆小行星有多少了解，才能發(fā)射載人任務(wù)，準備降落在這個目標太空巖石上呢？關(guān)于這個問題，目前還存在一些爭議。遙控探測器事先可以收集的有關(guān)小行星的旋轉(zhuǎn)速度、大小、形狀和成分等信息，在人類到達以前是否都應(yīng)該準備齊全？美國航空航天局經(jīng)驗豐富的宇航員安迪·托馬斯在宇航員辦公室深空探索項目組工作，他表示，毫無疑問，把宇航員送上小行星并不是輕而易舉就能做到的事情。

安迪·托馬斯說：“往、返都需要很長的時間，這本身就是一大挑戰(zhàn)。”除此以外，呆在狹窄的空間里、輻射問題和沒有實時通訊，都是小行星探索任務(wù)需要面臨的問題。要想取得成功，“我們必須對生命保障系統(tǒng)進行很大改進。現(xiàn)在空間站技術(shù)還做不到這些”。安迪·托馬斯表示，讓空間站與小行星保持聯(lián)系，避免機組成員和飛船遇到危險，也是目前需要考慮的問題。“抵達目的地后的生活和工作會很艱難。”

風(fēng)險水平

托馬斯提到了公眾和美國國會參與近地天體項目的問題。他說：“這些任務(wù)非常非常危險，它們的風(fēng)險性絕不亞于20世紀六七十年代開始的‘阿波羅’任務(wù)。試圖通過把它出售給公眾來獲得科學(xué)回報，這么做可能靠不住。”人們也許把行星防御（學(xué)習(xí)如何避開正在逼近地球的小行星）看成一個非常緊迫的因素，但是事先需要把送人前往小行星存在的問題一一說清楚。托馬斯要求學(xué)術(shù)研討會參與者詳細列舉出必須把人送上近地天體的可信原因，如果沒有這些，就會很難獲得資助。

小行星項目資金不足

麻省理工學(xué)院的行星學(xué)家理查德·本澤爾教授表示，進行近地天體研究、行星防御項目和載人小行星任務(wù)一直以來因為缺少資金的支持，進展相當(dāng)緩慢。他說：“很簡單，人類進行星際飛行的第一步是確定目的地。調(diào)查工作是最基本、也是花費最少的一個環(huán)節(jié)。就這么一個最簡單的環(huán)節(jié)，為什么美國航空航天局的籌劃者仍未做到呢？”

本澤爾表示，小行星調(diào)查工作已經(jīng)持續(xù)了20余年。“由于缺少資金，當(dāng)前的努力很難順利進行下去。現(xiàn)在，盡管國家顧問委員會的建議、國會的書面訓(xùn)令以及當(dāng)前的形勢都需要進行深空探索和行星防御，但是這項努力并未獲得新的資助來源，行政官員也不想為這筆費用買單。解決這個問題迫切需要責(zé)任感。”

探索小行星還未付諸行動

曾是美國航空航天局宇航員的愛德·盧現(xiàn)在是硅谷的一名高科技顧問，他贊同本澤爾的觀點。愛德·盧說：“不幸的是，美國航空航天局的歷史和過去20年的計劃使我們對這失去了興趣，不再關(guān)心它們。”他表示，有關(guān)近地天體一直以來沒有改變的事實是——“盡早發(fā)現(xiàn)它們，盡早發(fā)現(xiàn)它們，盡早發(fā)現(xiàn)它們”。“但是，如果人類近地天體任務(wù)向前發(fā)展了，這三件最重要的事情將變成‘從現(xiàn)在開始，從現(xiàn)在開始，從現(xiàn)在開始’。你等待的時間越久，它變成一紙空文的機會就越大。”盧表示：“我們不僅需要從現(xiàn)在開始，而且需要加快進程。也就是說，我們需要盡快看到一個個重大轉(zhuǎn)折點，而不是經(jīng)過漫長等待，直到第一次成功出現(xiàn)。”

重大事件

太空政策研究所所長斯考特·佩斯一語道破了人類太空探索存在的問題。他表示，在美國航空航天局的探索歷史上，取消了大部分太空運輸和人類太空飛行計劃。佩斯說：“過去20年，美國航空航天局至少把210億美元（相當(dāng)于預(yù)算的7%）投入到被取消的太空運輸計劃上。”他對未來深空探索任務(wù)提出二個問題：第一，人類能否在太空“定居”，達到自給自足，可以長時間不依靠地球？第二，在太空進行的這些活動是否對人類生存有好處？

佩斯說：“我們不知道這些成果中哪些會在很久以后出現(xiàn)。支持者和持懷疑態(tài)度的人可能會認為這個或者另一個更有希望，但是最終結(jié)果誰也不知道。確定人類太空探索的未來發(fā)展方向，對美國和人類來說都是一件大事。”