閱讀時(shí)長(zhǎng):6分鐘 | 很多人聽到月球基地,腦子里大概會(huì)浮現(xiàn)出科幻電影里的畫面:透明穹頂、銀白色走廊、宇航員在里面喝咖啡,窗外是灰白色月壤和一顆藍(lán)色地球。
看起來(lái)很浪漫,但現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)非表面這么簡(jiǎn)單。
NASA最近披露的月球基地計(jì)劃,真正有意思的地方恰恰在于:它并不是一上來(lái)就要在月球上修一座太空小鎮(zhèn)。相反,第一階段看起來(lái)很樸素,甚至有點(diǎn)像工地開工前的準(zhǔn)備工作——先送貨、試車、讓無(wú)人設(shè)備去看地形,搞清楚哪里能落、哪里能走、哪里可能有資源。
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這就是太空探索背后更具體的工作。人類要長(zhǎng)期留在另一個(gè)天體上,靠的不是一句“我們回來(lái)了”,而是一整套極其瑣碎但必須可靠的系統(tǒng):運(yùn)輸、能源、通信、移動(dòng)、定位、防護(hù)、補(bǔ)給,還有最容易被普通人忽略的能力——反復(fù)失敗后還能重新開始。
月球不是空曠的沙漠營(yíng)地,它更像一個(gè)環(huán)境極端的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。
白天太陽(yáng)直射時(shí),月面溫度可以高到讓設(shè)備溫度狂飆;進(jìn)入黑暗區(qū)域,又可能冷到讓材料和電池都變得極其脆弱。月球沒有像地球這樣厚實(shí)的大氣層,擋不住輻射,也擋不住高速微流星體。
所以NASA這次的計(jì)劃很清晰:不要急談?dòng)谰民v扎地,而是要先證明一件事,即我們能穩(wěn)定地把物資送到月球南極附近,并讓它們?cè)谀抢镎嬲ぷ髌饋?lái)。
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為什么偏偏選擇月球南極?
因?yàn)樵虑蚰蠘O附近有一些永久陰影區(qū),太陽(yáng)光很難照進(jìn)去,那里可能保存著大量水冰。水冰的價(jià)值很關(guān)鍵:未來(lái)如果能被有效利用,水可以支持生命保障,也可能被分解成氫和氧,服務(wù)于燃料、呼吸和其他工程系統(tǒng)。當(dāng)然,發(fā)現(xiàn)水冰和真正開采利用水冰,中間還隔著一段很長(zhǎng)的路。
南極還有另一個(gè)吸引人的地方:部分高地或山脊附近光照條件相對(duì)更好。對(duì)月球基地來(lái)說,光照意味著能量來(lái)源,沒有穩(wěn)定能源,就談不上通信、保溫、設(shè)備運(yùn)行,更談不上人類長(zhǎng)期駐留。
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月球基地建設(shè)第一階段計(jì)劃
按照披露的信息,月球基地的第一階段將集中在無(wú)人貨運(yùn)、月球車、探測(cè)設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證上。藍(lán)色起源的藍(lán)月1號(hào)無(wú)人貨運(yùn)著陸器將承擔(dān)部分科學(xué)載荷運(yùn)輸任務(wù),Astrobotic的Griffin-1會(huì)把更多載荷送往月球南極區(qū)域,Intuitive Machines的IM-3任務(wù)則會(huì)把科學(xué)儀器送到月球表面,研究月球磁異常和那些看上去有點(diǎn)神秘的“月球旋渦”。
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新一代月球地形車
在地球上,我們說“最后一公里”是物流問題,而到了月球上也一樣。東西落到月球表面之后,不代表它就到了該到的位置。設(shè)備要移動(dòng),宇航員要擴(kuò)大活動(dòng)半徑,物資要從著陸點(diǎn)轉(zhuǎn)移到工作區(qū),科學(xué)儀器要被送到更有價(jià)值的地點(diǎn)。沒有月球車,宇航員活動(dòng)范圍會(huì)被大幅限制,很多任務(wù)只能圍著著陸器附近打轉(zhuǎn)。
NASA這次選擇推進(jìn)新一代月球地形車,目標(biāo)并不只是讓宇航員開車兜風(fēng)。這些車既要能載人,也要能遙控、自動(dòng)駕駛,甚至在沒有宇航員的時(shí)候繼續(xù)工作。我們可以把它理解成月球上的多功能工程車:平時(shí)替人探路、運(yùn)東西、收集數(shù)據(jù),等宇航員到了,它又變成交通工具和移動(dòng)科學(xué)平臺(tái)。
還有一個(gè)更科幻的部分:無(wú)人機(jī)
在月球上用無(wú)人機(jī),和我們?cè)诘厍蛏峡吹降乃男硇★w機(jī)不是一回事。月球幾乎沒有空氣,普通旋翼根本飛不起來(lái)。NASA所謂的MoonFall無(wú)人探測(cè)器,更準(zhǔn)確地說,是能夠進(jìn)行短距離推進(jìn)跳躍的移動(dòng)探測(cè)設(shè)備。它們的任務(wù)不是在月球天空里悠閑盤旋,而是去那些月球車不好去、宇航員更不該貿(mào)然進(jìn)入的地方,比如陡坡、坑壁、陰影區(qū)邊緣。
如果把整個(gè)月球基地計(jì)劃拉長(zhǎng)來(lái)看,它大概會(huì)經(jīng)歷三個(gè)層次。第一層是驗(yàn)證:讓無(wú)人任務(wù)證明設(shè)備、運(yùn)輸和操作流程可行。第二層是基礎(chǔ)設(shè)施:電力、通信、道路式的活動(dòng)路徑、可重復(fù)使用的工作區(qū),慢慢搭起來(lái)。第三層才是很多人想象中的長(zhǎng)期駐留,也就是宇航員可以在更長(zhǎng)時(shí)間里生活、工作、維護(hù)設(shè)備、開展科學(xué)研究。
這中間每一步都會(huì)很慢,也很貴,還會(huì)遇到大量不確定性。但是,它為什么仍然值得做?
一個(gè)常見答案是“為了去火星”。這個(gè)答案沒錯(cuò),但稍微有點(diǎn)簡(jiǎn)單了。月球離地球平均約38萬(wàn)公里,聽起來(lái)遠(yuǎn),但在深空探索里,它已經(jīng)算是離家很近的試驗(yàn)場(chǎng)了。火星距離更遠(yuǎn),通信延遲更明顯,補(bǔ)給窗口更苛刻,任務(wù)周期也長(zhǎng)得多。人類如果連在月球上穩(wěn)定供電、著陸、行駛、維修和居住都還沒完全學(xué)會(huì),直接談火星長(zhǎng)期任務(wù)就有點(diǎn)像還沒學(xué)會(huì)露營(yíng),就準(zhǔn)備橫穿極地。
月球可以讓人類先練習(xí)很多事:如何在低重力下施工,如何防塵,如何保護(hù)設(shè)備免受輻射和溫差影響,如何利用當(dāng)?shù)刭Y源,如何讓機(jī)器人與宇航員協(xié)同工作,如何建立一個(gè)持續(xù)運(yùn)行、不斷迭代的外星前哨。
也許未來(lái)某一天,月球基地真的會(huì)有長(zhǎng)期居住的艙段,有穩(wěn)定的能源網(wǎng)絡(luò),有宇航員定期輪換,有機(jī)器人在基地外巡檢。到那時(shí),人們回頭看,會(huì)發(fā)現(xiàn)所謂月球基地的開始,并不是某座宏偉建筑落成的那一刻。
它的開始,可能只是幾臺(tái)機(jī)器先到那里,安靜地落下,開機(jī),拍下第一批照片。然后告訴地球:我們可以繼續(xù)了。
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