“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”。飞离地球、遨游太空是中华民族很久以来的梦想。15年前的今天(2007年10月24日),“嫦娥一号”承载着中华民族千年飞天梦开始了宇宙之行,由此拉开了我国探月工程的时代序曲。
欧阳自远院士曾在讲座中表示:“‘嫦娥一号’是家里的老大,我国探月计划的排头兵。它于2007年发射,飞行在距离月面200千米的极轨轨道上,开展了综合性科学探测16个月,并且取得了海量的科学探测数据。它在2009年结束使命,受控撞击在月面的丰富海,实现了月面硬着陆,创造了我国探月历史的多项第一,开启了中国人探月的新时代。”
自“嫦娥一号”发射以来,月宫被接连造访。2007年11月7日,“嫦娥一号”成功飞入环月轨道,寂寞的“广寒宫”终于迎来来自“嫦娥”故乡的第一次拜访。6年以后,“嫦娥三号”优雅落月,还和“玉兔”互相拍照留念。又过了5年,“嫦娥四号”也来到月球,同样是优雅落月,她选择了月球背面,这里只有她和她的“玉兔二号”。两年后,“嫦娥五号”再次造访月宫,并且带走了月宫的月壤……
不只是中国人,全世界人类对于月球都有着探索的好奇心。人类登月已50余年,我们离月球旅游还有多远?中国科学院国家空间科学中心研究员、国际宇航科学院(IAA)院士吴季曾在第658期首都科学讲堂中作了《人类离再次登月还有多远?》讲座,讲述月球和太空的那些事儿,一起来学习~
人类的登月梦想要如何实现?
1969年7月20日,阿波罗11号跨越38万公里的征程,着陆在月球表面,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为首次登上月球的人类。
那么在阿波罗完成登月后,我们人类登月的梦想就算实现了吗?也许有人说那只是美国人登月了。那么如果未来中国的航天员登上月球了,中国人的登月梦想就实现了吗?
答案似乎也不是。俄罗斯航天之父齐奥尔科夫斯基说过一句名言:“地球是人类的摇篮,但是人类不可能永远生活在摇篮中!”因此我们人类的梦想应该是:普通人也能够走出地球,进入太空,而不仅仅是国家项目支持的几个宇航员去一次、两次。也只有到那时,人类才算真正走出了地球摇篮。
我们离月球旅游还有多远?
载人太空旅游,包括月球旅游,是新航天中最具发展前景的领域。月球旅游可能是未来能够改变人类的最重要的领域,也会对商业航天市场带来革命性的变革。
我们离月球旅游还有多远?如果要去月球旅游的话,还有一些技术问题要解决。比如月地高速通信、月面能源提取、月夜能源等。目前,“玉兔一号”“玉兔二号”“嫦娥三号”“嫦娥四号”都是在月夜关闭,进入休眠期。月夜长达14天,对太空旅游来说,月夜能源问题必须解决。不光是因为运行成本,还因为只有在月夜期间,才能获得最好的回望地球的机会,也就是观看如同在地球上看“满月”一样地看到“满地”。
在降低运输成本方面,地球载人飞船起飞采用可重复使用火箭,返回采用返回舱式的6人座小飞船,构建地面和地球轨道中转站的运输能力。因为月球上没有大气,月面着陆和起飞舱可以重复使用。而运输系统的燃料,可在月球表面生产。
上图技术构想来自于《月球旅店》
在度过漫长月夜问题上,可利用小型核电站、轨道太阳能电站、就地化学能发电等技术解决。此外,要解决38万公里的高速通信问题,最好的办法是运用激光 微波通信的方式。目前的地月微波通信速率仅有2~20Mbps,远不能满足未来月球旅游的需求。微波可以克服地球大气层阻隔的问题,而激光可以解决长距离高速的问题,把这两个结合起来就可以解决38万公里的高速通信问题。
要解决38万公里的高速通信的问题,最好的办法是运用激光 微波通信的方式
(供图:中科深链空间科技有限公司)
此外,最重要的是要在月球上居住,人类需要有一个封闭式的生命和生态保障系统。月面环境严酷,月日阳光下温度可达150°C,月夜温度可达-150°C;月面没有大气,需要有生命支持系统,人才能够生存与活动。
如今,人类重返月球的所有技术储备都接近或已经就绪,且远超1960年代阿波罗计划时的能力。中国自2015年政府对民资、民企开放航天市场后,商业性质的航天企业已经超过200家。随着发射成本和其他载人航天成本的逐渐降低,预计在未来10年会达到一般中产阶级可以支付的水平。因此我们距离重返月球的日子已经不太远了,特别是在未来10~15年,普通人前往月球旅游的梦想,将会成为现实!
文章来源:北京市科协融媒体中心
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