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人類為何還要去月球 一文讀懂阿耳忒彌斯II任務

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美國東部時間4月1日18時35分,阿耳忒彌斯II從佛羅裡達州甘迺迪太空中心升空。四名太空人坐上「獵戶座」飛船,飛向月球。

上一次人類走到這麼遠的地方,還是1972年。那一年,阿波羅17號落在月球表面,帶走了最後一批月岩樣本。

NASA(美國國家航空暨太空總署)這次花了930億美元,再次將人類送往月球。很多人的第一個反應是:這不是已經去過了嗎?為什麼還要再去?

01 先搞明白,這次到底去不去月球?

需要注意,本次任務為繞月,不會有人踏上月球。

飛船在美國東部時間4月1日18時35分從佛羅裡達州肯尼迪航天中心升空,頭24小時在繞地軌道上運行,之後飛向月球,預計在任務第六天飛掠月球背面,之後藉助月球引力轉向,沿弧形軌道返回地球,預計4月10日濺落太平洋。全程10天左右,四個人待在太空船裡,沒有人落地。

但這次飛行有一個數字很驚人:太空船將到達距離地球約40.7萬公里的位置,超越1970年阿波羅13號創下的人類深空紀錄。這四個人,將是半個多世紀以來飛得最遠的人類。

軌道設計上,這次更像當年的阿波羅13號,而不是阿波羅8號。

阿波羅8號到了月球還要點火入軌、再點火脫離,引擎要多燒好幾次。這次是繞過去借力彈回來,不需要進入穩定環月軌道,引擎點火次數更少,理論上風險更低。

一文讀懂阿耳忒彌斯II任務:人類為什麼還要去月球?

這次去那裡做什麼?說穿了,就是測試飛船。

SLS火箭和獵戶座太空船先前只在2022年無人狀態下飛過一次,這是它們第一次搭載太空人進入深空。生命支持、通訊、導航這些系統,要在真實任務中驗證一遍。出發前,機組還會在地球軌道停留,仔細檢查維生系統,確認沒問題才點火飛向月球。

所以,這是2027年NASA載人登月前最後一次正式彩排。

返程是最危險的一段。太空船重入大氣層時速度接近每小時4萬公里,船體表面溫度約攝氏2760度。在阿耳忒彌斯I任務中,隔熱罩曾出現異常侵蝕。

02 四位太空人是誰?

指令長里德·懷斯曼,退役海軍飛行員,2014年去過國際太空站,他獨自帶著兩個女兒。被問到害不害怕這次飛行,他說不害怕,但他擔心女兒。 “我本可以給她們一個安穩的生活,”

他說,“但我在她們眼睛裡看到了跟我一樣的那團火。所以我們不能停下來。”關於團隊協作,他也說了一句話:“每艘船需要一個船長,我準備好做決定了,但不會是一個人做。”

駕駛員維克多·格洛弗,有太空站飛行經歷,將成為第一個飛向深空的非裔美國人。

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任務專家克里斯蒂娜·科赫,起初是NASA的電氣工程師,後來成了太空人,還在南極科研站待過整整一年,這次將成為史上第一個飛越近地軌道的女性。

她說:“我們有機會回答可能是我們這一生最重要的問題,我們在宇宙中是孤獨的嗎?回答這個問題,從月球開始。”

任務專家傑里米·漢森,這是他的太空首秀,同時也是第一個飛向深空的非美國宇航員——加拿大從來沒有人做到過這件事。

03 為什麼2024年沒去成?

原計畫2024年發射,一拖再拖。

問題出在三處:阿耳忒彌斯I返回時隔熱罩異常侵蝕,材料表現不達標;生命支持系統閥門電路有故障隱患;發射中止系統在極端工況下電力冗餘不夠,一旦出事,沒有足夠把握把人彈出去。

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今年2月,太空船還曾因氦氣外洩被迫退回總裝大樓,導致發射日期再度延至4月。這三個問題都直接關係到太空人能不能活著回來,所以整個計畫被迫等待。工程師重新調整了隔熱材料結構,換掉了部分關鍵電子系統,提升了安全冗餘。

發射當天,倒數計時進行到最後約一個半小時​​,NASA發現飛行終止系統出現異常——這套系統用於在火箭失控時發送指令將其銷毀,以保護公眾安全。沒有它的保障,NASA不會冒險發射。所幸幾分鐘內問題即告解決,未對倒數計時造成實質影響。

地面系統專案經理肖恩·奎因先前說過一句話,現在看來恰如其分:「飛船好了,火箭好了,地面好了,就等天氣。」發射當天天氣預報顯示,發射窗口期內出現惡劣天氣的機率僅為20%。

04 既然去過了,為什麼還要再去?

這個問題值得認真回答。 1969年阿波羅登月目的很單純:冷戰,但這次的邏輯完全不同。

月球上有地球稀缺的東西。

稀土元素、鐵、鈦,還有氦。更關鍵的是水,月球南極永久陰影隕石坑裡積著大量水冰。這些冰能提供飲用水,也能電解成氫和氧,一個是火箭燃料,一個是呼吸用的空氣。

有了水,月球基地才可能真正運作起來,而不是每次從地球往上運補給。這項任務還有一個具體目標:從距離月面4000至6000公里的高空,對月球南極區域進行拍攝,為未來的載人著陸和月球基地選址提供參考。

月球也是去火星前必須走的一步。

NASA的終極目標是火星,大概在2030年代就把人送過去。但火星最近時也有5500萬公里,通訊延遲單程就要20分鐘,月球不一樣,38萬公里,出了問題還有機會處理。生命支持、發電、輻射防護,這些技術在月球上試錯的代價,比在火星上小得多。

科學博物館航天負責人利比·傑克遜說得直接:“這些技術要是第一次在火星上出問題,後果可能是災難性的。”

科學上,月球也還有很多沒弄清楚的事。阿波羅帶回來的岩石告訴我們月球是怎麼來的,但那隻是個開始。月球沒有板塊運動,沒有風雨侵蝕,太陽系早期的地質記錄幾乎原封不動地保存在那裡。從沒去過的區域,可能還有更多發現等著人去拿。

但有一個更根本的問題,喬治華盛頓大學太空政策研究所所長史考特佩斯問得很清醒:人類在月球上到底能做什麼?

他把可能的未來分成幾種:如果能用月球本地資源活下去,同時做出有經濟價值的事,那月球可以建真正的定居點;如果能賺錢但還是得靠地球補給,那月球更像是北海油田,危險但有利可圖;如果只能靠政府撥款撐著,那就像南極的科考站,能做科學,但規模永遠有限。 “我們還不知道答案,”他說,“探索的意義之一,就是去弄清楚哪種未來是真實可行的。”

05 不只是美國在盯著月球

阿耳忒彌斯計劃從一開始就不是一個人的專案。加拿大、日本(JAXA)、義大利(ASI)以及歐洲多國航太機構都參與其中,分擔月球基地建設的具體工作。

同時,中國的月球計畫也持續推進,嫦娥系列已多次完成降落與採樣,並計畫2030年前實現載人登月。中俄也共同推進”國際月球科研站”(ILRS)計劃,目標是在2035年前後建立自己的月球基地。

各方關注的重點都集中在月球南極。那裡有水冰,地勢相對穩定,光照條件也利於能源取得。

法律上有個沒解決的問題。 1967年聯合國《外太空條約》說,任何國家都不能宣稱擁有月球。但在月球上開採和使用資源算不算佔有,條約沒有明確說。 1979年的《月球協定》試圖把月球資源定為「全人類共同遺產」、建立統一開採機制,但只有15個國家批准,沒有一個是航太大國,基本上等於沒人認帳。

美國2015年通過立法,明確授權本國公民開採太空資源。盧森堡、阿聯酋、日本隨後跟進,各自立法保護本國企業的月球資源權益。英國首位太空人海倫·沙曼博士說過一句話點出了現實:“你擁有不了那塊地,但你在上面幹活,別人沒有權利乾涉你。”

為了讓這片法律灰色地帶劃出一些邊界,美國2020年牽頭推出了《阿耳特彌斯協議》。這份協議不是正式條約,也沒有強制約束力,但它提出了一套行為準則,包括透明度、避免相互幹擾、資源開採權利等原則。

截至2026年1月,已有61個國家簽署。俄羅斯批評這是美國主導的單邊框架,中國則因美國法律限制NASA與中國機構合作而未參與,兩國另起爐灶,共同推動國際月球科研站計畫。

這樣一來,月球探索實際上形成了兩個陣營:一邊是以《阿爾忒彌斯協議》為框架的美國主導體系,另一邊是中俄主導的獨立路線。

06 私人公司已經開始搶位

政府之外,私人公司也盯上了月球資源,動作比許多人想像的還要快。西雅圖新創公司Interlune已與芬蘭低溫設備公司Bluefors簽訂意向協議,承諾從2028年起每年向其供應最多一萬升月球氦-3,合約潛在價值約3億美元。

氦-3是一種在地球上極為稀缺的氦同位素,地球年產量不到25噸,但月球表面經過數十億年太陽風轟擊,累積了估計數十萬噸的儲量。

它的用途很具體:給量子電腦降溫、用於核磁共振肺部成像、作為核聚變燃料——僅量子計算一個方向,氦-3的價格就在每公斤2000萬美元左右。藍色起源也簽署了協議,計劃從軌道上繪製月球資源地圖,並在月面進行實地評估。日本ispace則與資源開採公司Magna Petra合作,準備把氦-3採集設備送上月球。

這些公司的存在說明一件事:月球資源不再只是政府報告裡的未來想像,它已經有了買家、有了合約、有了工程原型。但也要說清楚,這條路還沒有人真正走通過。

開採難度大,法律架構不完善,資金缺口也大。現階段更像是在賽道上排隊,發令槍還沒響。

07 接下來,NASA打算怎麼做?

就在上週,NASA在華盛頓開了一場叫「點火」的記者會,公佈了未來七年的月球基地計劃,總預算200億美元。 NASA局長賈里德·艾薩克曼說得很清楚:“NASA成立的使命,就是在航空和太空領域承擔宏大而大膽的事業,去完成那些幾乎不可能的事。不是插旗留影。這次的目標是留下來。”

NASA的計畫分三步驟。第一步到2028年,21次機器人降落任務,把4000公斤設備送上去,測試各種系統能不能在月球上用,頻率從2026年2次快速提到每月一次。第二步2029年到2032年,運上去6千萬克的東西,搭建能住人的半永久結構,讓太空人可以持續在月面作業。第三步從2033年開始,用更大的貨運登陸器,每六個月一次載人登月,從短期訪問過渡到真正的長期駐留。

登月著陸器那邊,NASA正在跟著SpaceX和藍色起源分別推進。兩家都被要求先完成無人著陸驗證,才能載人上去。

格雷茲在記者會上說,誰先準備好,就先飛誰。

此外,NASA放棄了原先在月球軌道上建造太空站再登月的「門戶」方案,改為直接建月面基地,把已開發好的「門戶」硬體整合進新計畫裡用。

目前阿耳忒彌斯III計畫於2027年進行,將測試獵戶座太空船與兩艘商業登陸器之間的交會對接能力。人類真正重新踏上月球表面,預計要等到阿耳忒彌斯IV,時間在2028年前後。

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