為(wei) 了紀念1969年7月20日人類第一次登月成功,每年的7月20日被設為(wei) “人類月球日”。
近日,在浙江省科學技術協會(hui) 主辦的月球日主題“科學+”活動中,中科院國家空間科學中心研究員吳季以《人類離再次登月還有多遠》為(wei) 題作報告,回顧了人類登月曆史,討論了人類為(wei) 什麽(me) 多年沒有重返月球、商業(ye) 太空旅行和月球旅遊離我們(men) 還有多遠等問題。
登月之路
回顧登月之路,人類經曆了從(cong) 齊奧爾科夫斯基論證航天技術可行性,到發射火箭,到把航天員送入太空,再到阿波羅計劃實現登月的漫長過程。
在蘇聯搶先發射人造衛星和實現載人航天的刺激下,美國總統肯尼迪於(yu) 1961年5月25日在議會(hui) 發表演說,宣布了在10年內(nei) 讓宇航員登陸月球並安全返回的阿波羅計劃。
1962年9月12日,肯尼迪在美國萊斯大學體(ti) 育場作了著名的《我們(men) 選擇登月》的演講。“我們(men) 決(jue) 定在這10年間登上月球並實現其他夢想,並非它們(men) 輕而易舉(ju) ,而正是因為(wei) 它們(men) 困難重重。”肯尼迪說。
阿波羅計劃在短期內(nei) 取得了巨大勝利。
不到10年, “阿波羅11號”任務就取得成功,此後又5次成功登月,直至1972年12月19日,阿波羅計劃全部結束。
該計劃間接地激勵了美國的高技術發展和技術創新,為(wei) 空間科學、空間應用打下了技術基礎,激勵一至兩(liang) 代青少年投身科技事業(ye) 。
同時開拓了人類視野,促進了地球環境保護運動。
然而,這些重要意義(yi) 都不足以維持載人登月計劃的可持續發展,因為(wei) 載人登月需要的經費過於(yu) 高昂。
吳季認為(wei) ,航天科技從(cong) 誕生開始,其屬性就與(yu) 國防、軍(jun) 工,以及科學探索牢牢地綁在了一起,屬於(yu) 由政府投資的特殊領域;由於(yu) 責任重大要求零失誤,因此存在大量冗餘(yu) 設計、大量重複試驗,加之政府訂貨形成非市場機製的價(jia) 格壟斷,從(cong) 而成本高企。
吳季總結,在阿波羅計劃結束後的數十年間,人類之所以沒有重返月球,首先是因為(wei) 沒有一個(ge) 可持續發展的目標和機製,將人類的活動引向太空、月球甚至更遠的深空;其次是沒有一個(ge) 基於(yu) 市場的競爭(zheng) 體(ti) 製,能夠使航天產(chan) 品同時獲得高質量和低成本。
重返月球
2010年後,美國再次將載人登月的政治作用提到很高的位置。
2017年,美國總統特朗普簽署授權,啟動了重返月球即送一名女航天員登月的“阿爾忒彌斯”計劃,並建設“深空門戶”,作為(wei) 多次往返月球途中的中轉站。
俄羅斯、歐盟和日本等國際空間站合作國家都表示願意參加“深空門戶”計劃,以此為(wei) 基地,實現登月。
吳季介紹,中國按照自身的節奏發展,雖然主要精力在建設近地軌道空間站,但是也在論證載人登月計劃,實現2033年以後中國人登上月球。
另一方麵,民用的航天市場開始逐漸成熟。
進入21世紀,發射費用大幅降低。同時,太空旅遊也將載人航天拓展至民用領域。
那麽(me) ,商業(ye) 航天如何能夠獲得航天高技術?吳季認為(wei) ,大量使用廉價(jia) 、商業(ye) 元器件,大量吸收來自體(ti) 製內(nei) 的專(zhuan) 業(ye) 技術人員,購買(mai) 政府專(zhuan) 利,發展自己的創新技術,以及發展新市場,這些都是商業(ye) 航天以相對低的成本獲得航天技術的方式。
太空旅遊將使普通人進入太空成為(wei) 可能。伴隨成本的降低,未來的直接麵對個(ge) 人用戶的商業(ye) 模式具有可持續發展的特點,可以真正實現人類走出地球搖籃的夢想。
夢想何時變現實
雖然想象空間很大,但是商業(ye) 太空旅遊目前還存在諸多問題。
天地往返費用依然太高,而且返回需要著陸場,風險較大。
太空生命保障係統技術還未達到完全的再生循環,地麵需要提供大量給養(yang) ,進一步加大成本。
而要去月球旅遊,需要解決(jue) 月地高速通信、月麵能源提取、月夜能源以及運輸成本降低等技術問題。
吳季認為(wei) ,要降低運輸成本,最好的辦法就是將盡可能多的設施留在空間,避免天地往返,做到最大限度重複使用。
商業(ye) 航天正在衝(chong) 擊著政府項目高成本、壟斷市場的禁錮。
其中,瞄準新的市場機遇的部分,被稱為(wei) “新航天”。
載人太空旅遊,包括月球旅遊,是新航天中最具發展前景的領域,預計近期會(hui) 在臨(lin) 近空間和近地軌道實現突破,形成巨大的市場規模。
“我本人更關(guan) 注月球旅遊。”吳季說道,“它可能是未來改變人類的最重要的領域,也會(hui) 給商業(ye) 航天市場帶來變革。”
吳季認為(wei) ,重返月球的所有技術儲(chu) 備已經就緒,而且遠超20世紀60年代阿波羅計劃時的能力。
發射成本和其他載人航天成本正在逐漸降低,預計在未來10年會(hui) 達到一般中產(chan) 階級可以支付的水平。
“我們(men) 距離再次重返月球的日子已經不太遠了,特別是在未來10~15年,普通人前往月球旅遊的夢想將會(hui) 成為(wei) 現實!”吳季表示。
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