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100 missions to the Moon by 2030! - The Binocular and Telescope Shop

到 2030 年将执行 100 次月球任务!

多个国家和私人太空公司正在竞相登陆月球。

2024 年 1 月 24 日——美国宇航局几周前发射的游隼月球着陆器发生重大故障,坠毁在地球上。日本的 SLIM 着陆器几天前成功在月球表面进行了精确着陆,但不幸的是,它出现了电力和通信问题——尽管日本航天局仍希望着陆器系统能够重新启动,尽管它侧着着陆,甚至是倒着着陆。

印度的月船三号月球着陆器于2023年成功着陆,中国的嫦娥四号月球着陆器着陆在月球背面——这是此前任何国家都未曾实现过的成就。

太空公司 Intuitive Machines 计划从 2024 年 2 月中旬左右开始前往月球。他们的 Nova-C 着陆器将前往月球南极附近的 Malapert A 陨石坑。这次任务将搭载五个 NASA 和商业月球有效载荷。此外,还有更多载荷即将抵达!

有许多即将进行的月球探测任务处于规划的早期和后期阶段。事实上,欧洲航天局 (ESA) 已经表示,到 2023 年,将有超过100 次月球探测任务。并非所有任务都是月球车。其中很大一部分将是月球轨道器,用于详细勘测月球表面并寻找资源。甚至还有一辆名为 Roo-ver 的澳大利亚月球车将在未来的阿尔特弥斯 (Artemis) 任务中进行飞行,它将收集月球风化层* 并尝试从中提取氧气。

尽管自 1972 年 12 月阿波罗 17 号以来人类还未登陆月球,但就连最持怀疑态度的评论人士也估计,美国宇航局一再推迟的阿尔忒弥斯 (Artemis) 计划将会让人类重返月球表面,而且有可能另一项太空计划将抢先一步。

鉴于上世纪 90 年代和本世纪初只有极少数的登月太空任务,为什么有如此多的登月新计划正在进行或处于规划中?

国家威望

20 世纪 60 年代最初的登月竞赛很大程度上是受地缘政治声望的驱使,即在其他国家之前将人类送上月球表面。在被苏联抢先送入地球轨道并首次将人类送上月球后,美国开始大规模努力将人类送上月球。1969 年,他们实现了这一目标,并成功将另外五名阿波罗机组人员送上月球。在此过程中,阿波罗计划解答了一些重要的科学问题,包括有关地月系统形成的问题。

在“击败俄罗斯人登上月球”之后,美国人民很快对阿波罗计划失去了兴趣,而 NASA 也因该计划的巨额成本而面临压力。阿波罗 18、19 和 20 号计划被取消,自 1972 年阿波罗 17 号任务以来,人类从未离开过地球轨道。(阿波罗 13 号“躲过一劫”后,NASA 中的一些人担心极其复杂的阿波罗飞船会再次发生事故。)

几十年来,太空探索,特别是月球探索,一直被视为发达、高科技社会的标志——这无疑是许多发展中国家所向往的。

在月球上居住和生活以及探索月球以外的资源

氧气和水。研究表明,这两种关键资源都存在于月球风化层和月球极地地区的冰冻中,且数量充足。氧气尤其丰富,几乎遍布月球的任何地方。问题是它“储存”在哪里

每吨月球风化层含有约 450 公斤氧气。它与风化层中的岩石物质紧密结合,因此需要使用能量来打破这些化合物的化学键。我们已经在地球上使用包括铝在内的常见材料做到这一点,所以这不是未知的技术。只是在月球上学习如何做到这一点有点棘手!

众所周知,月球极地周围深阴影处有水冻结。关于月球表面实际可利用的水量存在一些争议,但水储量巨大。

开发利用太阳系其他地区材料的技术

学习在太空中生活和工作很难。国际空间站 (ISS) 就是用来做这件事的,但仅限于在轨道上生活,而不是在表面生活。许多研究人员认为,月球上的永久基地将能够作为未来前往火星和太阳系其他矿产和资源丰富的小行星的“门户”。(目前 SpaceX 将人类送上火星的计划是直接前往火星——没有月球停留。您可以在这里查看。)

美国宇航局的阿尔忒弥斯计划计划在月球南极建立一座大本营,地点可能是靠近月球南极的沙克尔顿陨石坑。

这些月球基地还需要很多年才能建成,而不是几十年。请 在此处查看 NASA 的 Artemis 基地营计划。

月球上的科学——保护古代遗址

月球上有什么需要保护的?它不是一个没有生命的岩石天体吗?

几乎没有理由为了进一步的科学研究而封闭部分月球。人们在月球极地寻找的水很可能是数十亿年来陨石和彗星撞击月球而带到月球表面的。这意味着这些水冰区域是太阳系最早期的样本,可能包含地球生命发展的线索。(太阳系其他卫星上也有水,但可能经历了数十亿年的地质和生物过程。)

美国宇航局的《阿尔忒弥斯》协议由31个国家签署,除其他事项外,该协议还一致同意月球上的某些区域(例如阿波罗登陆点)具有历史价值,将受到保护,用于和平的太空探索和资源开采,但对于具有科学价值的地区没有明确的保护规定。

月球是安装各种望远镜的理想场所(图片来自 KORNMESSER/ESO)
 

长期以来,人们一直建议将大型光学和射电望远镜安置在月球远离地球的背面,而不是将它们安置在太空中。光污染不会成为问题,地球发出的无线电辐射也会被月球屏蔽。月球轨道上的探测器与地面采矿探测车的通信可能会干扰无线电观测,扬起的月球细尘也可能影响观测。

地球上可以利用的资源

氦-3经常被用作月球竞赛的理由。氦-3 是氦的同位素,其优点是在核聚变过程中不会使反应堆和周围环境具有放射性。与其他材料相比,它需要更高的温度才能实现核聚变点火。

月球上氦-3 含量比地球上更多,是因为月球的风化层在数十亿年的时间里被太阳风吹拂,形成了这种同位素。地球上可能存在氦-3 储量,它们要么来自行星的形成,要么来自此后的过程,被困在地幔中。** 人们认为,由于地幔远低于地壳,因此从月球表面获取氦-3 会更容易。

不过,所有这些都只是理论上的。毫无疑问,大规模核聚变能确实会改变世界,而实现这一目标所需的燃料数量相当少。然而,我们并不具备任何可持续核聚变反应堆的技术,更不用说使用氦-3 的反应堆了。换句话说,为什么要花一大笔钱去购买可能还要几十年才能实现的发动机的燃料呢?

那么,为什么每个人都要前往月球呢?

可以看出,原因有很多。这关系到国家声誉,也关系到新技术和太空生活方式的测试。那里可能有地球上不易找到的矿物和稀有元素,而且非常重要的是,它是探索和利用太阳系更远地方资源的门户。

最后——您能通过望远镜看到美国宇航局阿波罗登陆点吗?

不。即使是地球上最强大的望远镜也看不到它们。你可以看到它们着陆的地方,但之前留下的设备和宇航员的足迹太小,无法从地球上分辨出来。

阿波罗登陆点指南 - 图片来自 NASA

当您通过望远镜仰望月球时,请记得向在月球轨道上和月球表面爬行的越来越多的机器人队伍挥手致意。

干杯,

厄尔·怀特

*风化层是指覆盖月球表面的一层尘埃和小岩石。与地球上的复杂土壤不同,风化层没有经历任何风化过程,也不含生物物质。

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