重返月球，我們準備好了嗎？

唐一偉

在美國宇航員阿姆斯特朗于1969年7月21日首次登上月球近半個世紀后，美國總統特朗普在2017年宣布美國宇航員將重返月球，而且還將進行長期的探索和開發。這次并不是簡單地重新登陸月球、插上國旗和留下腳印，美國打算在月球表面建設一個用于未來探索火星的基地，有可能在未來用這個基地來探索其他星球。

然而，在總投資1040億美元的美國宇航局2019年的再次登月計劃的實施過程中，可能會遇到哪些現實問題呢？

需要大量資金

在阿波羅11號執行的首次登月任務中，宇航員的活動范圍比一個足球場還小。當然，不少專家希望進行更多的探索活動，特別是對月球的背面，因為它背對著地球，更難被訪問到。到目前為止，人們對月球地質學構造的了解還不是那么深入，更直接的取樣有助于我們更好地理解月球這塊大奶酪是如何形成的。然而，問題的關鍵是，為獲得這些信息，人們是否有必要花費那么多的巨資和冒那么大的風險。如果有相同數量的資金支持，我們是否可以獲得其他更有價值的信息。

人類為何從未探索過月球背面？這是因為當太空船飛到月球背面時，它與地球直接的無線電通訊會暫時中斷，必須等到飛出軌道之后才能恢復通訊，這會令地面的指揮中心和宇航員的家屬非常緊張，擔心會出現各種不測情況。因此月球背面一直是一片不為人所知的神秘地帶。

如今，有專家提議，我們可以在月球背面安置通信衛星，從而實現通信。在理論上，這種想法是可行的，但執行起來太昂貴了——登陸月球背面的計劃預計耗資560億美元。

需要更有力量的太空飛船

重返月球當然需要更先進的太空運載工具。美國宇航局可能會采用“太空發射系統”，該系統將替代航天飛機把宇航員擺渡到國際空間站，將來甚至有可能載人登陸火星。毫無疑問，由于它采取了更先進的技術，太空發射系統的安全性能比航天飛機高，但這并不意味著毫無風險。無論如何，載人航天這一活動都有些危險性。

太空發射系統又名為空間發射系統，它是一種從航天飛機演變而來的超重型運載火箭，由美國宇航局設計，其主要用途是維持星座計劃的進行以及取代已經在2011年退役的航天飛機。太空發射系統的第一階段以70～110噸的星座計劃載人任務為主，之后會發展到130噸的貨艙型載荷任務；它最終的運載能力將達到143噸，甚至有可能達到165噸（相比之下，不久前剛剛發射成功的“獵鷹重型”火箭的最大載荷也只不過是63.8噸）。太空發射系統將會是史上最強的運載火箭系統。

太空發射系統將開啟人類探索太空的新紀元。屆時，太空發射系統將把載有宇航員的“獵戶座”號太空飛船送入太空，首個目的地為一顆小行星，然后去月球，最終目的地是火星。

在哪建造居住地？

毫無疑問，選擇機器人去月球訪問更便宜、更安全。載人宇宙飛船要配備支持生命系統的航天艙，著陸時要輕柔，所有這些額外的設計、重量和裝備都要花錢；此外，宇航員還會冒生命危險。有些人認為，未來應當讓機器人來應對所有太空探險活動。然而，到目前為止，人類依然比機器人更善于獨立思考、更有自主探索的能力，因此，人類親臨外星球所得到的收獲也就更大。

人們可以在月球表面建造居住地，但由于沒有大氣層的保護，我們需要小心流星和太陽耀斑微粒的撞擊。月球的最佳居住地是它的兩極，這是因為在月球的其它地方，晝夜分別歷時14天，且氣溫在-233℃～123℃之間；相比之下，月球兩極的情況沒有那么極端，更適合建立人們的藏身之所。

2015年10月，歐洲航天局宣布將加入俄羅斯的月球探索計劃，共同探索建立人類月球棲息地。根據計劃，歐盟和俄羅斯將在2020年發射“月球27”探測器。歐洲航天局將為這項計劃提供關鍵技術，包括飛行駕駛儀、激光導航著陸系統以及識別最佳探索位置的攝像設備。

探測器將在月球的艾特肯盆地著陸。艾特肯盆地是已知月球上最大的撞擊坑，位于月球背面，接近南極。與其它區域相比，這里更加黑暗、寒冷，表面覆蓋著冰。科學家認為，這些冰凍的水分可以為未來人類在這一區域開展任務提供潛在的資源。

歐洲航天局希望最快能在2024年在月球南極建立人類月球棲息地。棲息地的建設將主要由3D打印機器人來完成，建成的拱形建筑將為宇航員提供住所。他們希望新的月球棲息地可以取代目前的國際空間站，供宇航員在太空生活。

從月球到火星可行嗎？

有了上述基礎，月球能夠成為火星任務的發射基地嗎？對于這個問題，目前尚未定論。選擇月球進行發射有什么好處呢？由于月球引力小，因此可以節約燃料。然而，要想利用這個優點，前提是我們得建造一個復雜而精細的月球基地，然后在月球表面建造火箭和發射臺。否則，我們就需要把所有的設備先運到月球，然后再用另一堆燃料再次發射；其實是費兩道手續。

此外，如果低引力有助于發射任務，那么零引力豈非更好？我們完全可以在零引力的太空軌道中建立發射基地，但其造價太昂貴了。

有些研究設想，我們可以先把火箭發射到月球，然后在月球就地取材制造燃料，繼續第二階段的旅程。然而，這個計劃的可行性還有待確定。

美國宇航局將于2018年至2026年間開始第一階段的火星探測任務。在此期間，該機構將派出四個先行任務到月球，以提供完成火星探索任務所需的各種部件。第二階段將于2027年開始，其任務是將深空飛船運送至火星任務起始點——月球。