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阿尔忒弥斯1号发射在即,美国为什么要重返月球?

准备发射的阿尔忒弥斯1号 | 图源:NASA 

编者按
 

北京时间2022年11月16日,也就是今天下午2点4分,阿尔忒弥斯1号(Artemis I)将从美国肯尼迪航天中心开启发射。这次寄托了美国重返月球梦想的发射,已经吸引了全世界的关注。此前,阿尔忒弥斯1号曾先后计划在8月底和9月初发射,但均因燃料泄露而被推迟。

自从阿波罗计划结束后,美国人离开月球已近半个世纪,为何现在要启动耗资巨大的阿尔忒弥斯计划重返月球呢?

撰文|鞠强

责编|邸利会

 

并非心血来潮

5年前的2017年10月,美国国家航空航天局(以下简称NASA)正式公布了重返月球的阿尔忒弥斯计划(Artemis program)。该计划以希腊神话中太阳神阿波罗的孪生姐姐、月亮女神阿尔忒弥斯的名字命名,目标是航天员重返月球并在月球建立永久基地,为载人登陆火星和更遥远的深空探测任务做准备。

阿尔忒弥斯计划共有3次发射。本次发射的是阿尔忒弥斯1号。在这次无人任务中,NASA将测试新一代重型火箭太空发射系统(Space Launch System,SLS),同时验证猎户座飞船(Orion)的性能和安全性,其中猎户座飞船将完成环绕月球的任务。

阿尔忒弥斯2号计划在2024年发射,将是阿尔忒弥斯计划中的首次载人飞行,航天员会搭乘猎户座飞船环绕月球。阿尔忒弥斯3号计划不早于2025年发射,航天员将在这次任务中登陆月球。

图1 航天员在月球表面建设月球基地的艺术想象图 | 来源:NASA

 

美国想重返月球,并非心血来潮之举。

早在21世纪初,美国就提出了重返月球的星座计划(Constellation program)。但在一段时间内,NASA一直在月球和火星两个目的地之间摇摆,无法确定究竟是先载人登陆火星还是重返月球,与此同时NASA也无法承受同时开展两个项目所需要的巨额开支。

2010年,美国前总统奥巴马取消了重返月球的计划,突出强调前往火星的重要性。不过,在航天界,支持重返月球甚至建立月球基地的大有人在,当时研究的飞船也保留了下来,成为今天阿尔忒弥斯计划中的猎户座飞船。

图2 猎户座飞船的艺术想象图 | 图源:NASA

 

特朗普当选美国总统后,为了凸显与前任总统、民主党人奥巴马的不同,把重返月球置于更加重要的位置。阿尔忒弥斯计划也在特朗普当选总统后不久就得以启动。拜登政府上台后,阿尔忒弥斯计划稳步推进。能够领导美国重返月球,拜登政府自然乐见其成。

 

五大理由

NASA在其官网上列举了5条重返月球的理由——

 一是对包括探索火星在内的一系列未来探索计划所需的技术、能力和商业路径进行验证;

 二是通过对月球的研究来了解地球、月球和太阳系的起源和历史;

 三是扩大美国的全球经济影响力,同时在月球上建立美国的领导力并显示美国的存在;

 四是拓宽贸易和国际合作伙伴;

 五是激励下一代投身科学、技术、工程和数学(STEM)。

从美国自身的角度出发,重返月球显然具有重要的科学、技术和经济意义。

美国在20世纪六七十年代实施阿波罗计划时,更多的是出于与苏联进行太空争霸的考虑,具有显著的政治意义。在实现人类首次登月后,美国已经没有继续进行月球计划的足够动力,耗资巨大的登月行动难以为继。然而,今天的情况大不相同。

一方面,经过半个世纪以来的探索,特别是进入21世纪以来掀起的新一轮探月热潮,人类对月球有了更加深入的了解,不仅发现月球储藏着经济价值很高的资源,还发现月球表面存在水冰。这些水冰可以满足人类在月球生存的需要,还能分解成氢和氧,为从月球起飞的火箭提供动力。

另一方面,月球还有很多有待探索的方面,派航天员登陆月球进行实地考察,能够完成无人探测器无法胜任的任务。正如NASA列举的理由之一,研究月球对我们理解地球和太阳系的起源和演化有着至关重要的意义。

特朗普担任总统期间对气候变化、公共卫生等科学议题的漠视饱受科学界的诟病,但他似乎对太空议题另眼相看。一个重要原因在于,航天技术的发展对于经济具有持续的拉动作用,不仅可以直接创造就业,还可以带来相关领域的技术升级,这些都是实实在在的回报。

从历史上看,耗资巨大的阿波罗计划虽然没有带来直接的经济收益,但是对美国科技界和工业界却产生了长期的积极影响。同时,在以太空探索公司(SpaceX)为代表的商业航天蓬勃发展的背景下,拓宽航天商业路径、开发地外星球资源成为具有 “钱途” 的议题,美国政府自然不甘落后。

 

巩固领先地位

此外,“建立美国在月球的领导力并彰显美国的存在”则阐明了重返月球的政治意义。美国所面临的其他国家的竞争也是美国加速实施月球计划的重要原因。在20世纪60年代的太空竞赛中,美国的对手是苏联,而现在美国正把中国当作登月竞赛的对手。

从2004年开始,中国稳步推进嫦娥工程,从嫦娥一号到嫦娥五号已经取得了一系列重要成果。目前,中国已经启动了嫦娥工程四期,计划发射嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号。

其中,嫦娥六号计划在月球南极着陆并采样返回,嫦娥七号将进行月面综合探测,嫦娥八号计划在月面建设科研站,为建设月球基地进行初步探索。同时,中国还提出了在2030年前后实现载人登月的设想。考虑到中国航天在执行时间表方面的优秀记录,这些有望在十年之内实现的目标无疑给美国带来相当大的竞争压力。

在需要经费支持时拿中国说事儿是美国很多行业和部门屡试不爽的招数,最有代表性的是美国军方,而NASA也不例外。

NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)曾多次提到,NASA需要大幅增加预算以应对中国的挑战,并把中国称作 “一个非常咄咄逼人的竞争对手”。就在阿尔忒弥斯1号发射前的8月28日,在接受美国全国广播公司(NBC)采访时,纳尔逊还谈到,不希望中国首先到达月球并独占月球资源。

除了中美两个航天大国外,越来越多的国家也将目标瞄准月球。俄罗斯和欧洲自不必说,印度、日本、以色列等国也都在实施各自的月球探索计划。

印度的月船2号(Chandrayaan-2)探测器的着陆器虽然在月面着陆失败,但轨道器仍在环月轨道正常工作。2019年,以色列首台月球探测器创世纪号(Beresheet)发射升空,虽然也在月面着陆失败,但吹响了这个非传统航天国探月的号角。日本在21世纪初以来进行了一系列的月球探测,轨道探测器月球女神号传回了重要的月球数据。日本还计划和印度共同探测月球的极地地区。

看起来,在和中国进行竞争的同时,美国也在通过国际合作巩固自己的领先地位。除了实施阿尔忒弥斯计划,美国还提出了一个《阿尔忒弥斯协定》(Artemis Accords)。

2020年5月15日,时任NASA局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)公布了这个协定的内容。这个协定以1967年生效的《外层空间条约》(Outer Space Treaty)为基础,规定了关于和平利用月球、火星和其他天体的原则。截至2022年7月,超过20个国家签署了这个协定。这些国家将根据《阿尔忒弥斯协定》,与美国在阿尔忒弥斯计划中进行合作。

如果阿尔忒弥斯1号此次成功发射,将为阿尔忒弥斯计划开一个好头,标志着美国人重返月球的开始。在随后的十年里,我们将见证一个高潮迭起的探月时代。

半个多世纪前,《外层空间条约》规定了太空探索所应遵守的基本原则,包括利益共享、自由探索、不得提出领土要求、限制军事化等。
在这个探月时代里,每个国家都应该认识到,太空是全人类的太空,探索太空是全人类共同的事业,和平利用、合作共享才是探索太空的真谛。

 

参考文献:

[1]https://www.nasa.gov/what-is-artemis

[2]https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/artemis_plan-20200921.pdf

[3]https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-08-30/worrying-about-space-race-nasa-boss-bill-nelson-criticizes-chinese-moon-plans

[4]https://www.nbcnews.com/meet-the-press/video/august-28-rep-kinzinger-nasa-administrator-bill-nelson-adm-stavridis-amb-michael-mcfaul-147182661609

[5]https://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/47199-2022-01-05-05-00-54.html

[6]https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/spacelaw/treaties/introouterspacetreaty.html

[7]https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_Accords

 

 



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