探測(cè)器怎么離開月球
我們經(jīng)常會(huì)看到一些朋友問,當(dāng)年阿波羅登月,月球沒有火箭,登月宇航員怎么返回地球的?這確實(shí)是一個(gè)好問題,因?yàn)閺牡厍虺霭l(fā)的飛船需要龐大的火箭。雖然月球沒有火箭,但嫦娥五號(hào)探測(cè)器確實(shí)已經(jīng)從月面起飛,上升器帶著樣本已經(jīng)進(jìn)入太空準(zhǔn)備與軌道器對(duì)接,最后返回地球。其實(shí),探測(cè)器是自帶“火箭”的,大家如果看過嫦娥五號(hào)從月面起飛的畫面就知道了,并不是整個(gè)著陸器、上升器都從月球表面起飛,其中著陸器作為發(fā)射平臺(tái),而上升器則啟動(dòng)3000N推力發(fā)動(dòng)機(jī)獲得上升的推力,最后就飛上太空。之所以在月球表面不需要龐大的火箭,是因?yàn)閺脑虑虬l(fā)射升空的上升器本身就不重,再加上月球的引力非常小,月球也沒有空氣阻力,所以只需要3000N的推力,上升器就能夠起飛了,進(jìn)入軌道與軌道器對(duì)接后一起回地球。當(dāng)年阿波羅登月宇航員也是這樣返回地球的。
NASA:準(zhǔn)備花1美元求購(gòu)月壤
雖然美國(guó)手上已經(jīng)擁有300多公斤月球樣本,但是這些樣本滿足不了研究的需求,因?yàn)榘⒉_登月計(jì)劃期間,宇航員登陸月球的區(qū)域主要集中在中低緯度地區(qū),采集到的月球樣本有局限性。所以NASA在嫦娥五號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空之前就已經(jīng)有想購(gòu)買月球樣本的想法,當(dāng)然,他不可能直接購(gòu)買嫦娥五號(hào)帶回的樣本,而是寄希望于一些商業(yè)航天公司。早在今年9月份,NASA就發(fā)布了一份針對(duì)私營(yíng)公司的招標(biāo)書,要求它們就如何幫助NASA獲得太空資源提出建議。
NASA的科學(xué)報(bào)告指出,在2020年12月3日,他們授予4家私人公司收集月球樣本的合同,其中與科羅拉多州戈?duì)柕堑腖unar Outpost公司簽訂的月壤采購(gòu)價(jià)格僅為1美元,而與東京的ispace日本公司和盧森堡的ispace歐洲公司簽訂的月壤價(jià)格均為 5000美元;與加州莫哈韋的Masten太空系統(tǒng)公司簽訂的月壤價(jià)格為15000美元。啥情況?從月球取回樣本的代價(jià)非常昂貴,NASA最低僅花1美元就能夠買到月球樣本?我們暫時(shí)不管這些合同到時(shí)候是怎么執(zhí)行的,從這么多家企業(yè)求購(gòu)月球樣本,也說明了NASA確實(shí)是急需這些樣本的,畢竟他們希望在2024年實(shí)施載人重返月球,將2名宇航員送上月球。
為什么探索月球
在我們的印象中,月球雖然離地球較近,也處于太陽系的“宜居地帶”,但是月球顯然是沒法適宜我們直接居住,并不是理想的“第二家園”。既然如此,為什么我們還有大力探索月球呢?
越來越多國(guó)家、航天機(jī)構(gòu)參與到月球的探索,并不是為了“湊熱鬧”,月球還真的有很大的價(jià)值。首先,月球存在大量氦-3,含量保守估計(jì)達(dá)到100萬噸以上。以地球當(dāng)前的能源使用量來看,100噸氦-3便能滿足全世界使用一年的能源需求。也就是說,月球的氦-3如果全部開發(fā)的話,能夠滿足全世界使用上萬年。這個(gè)價(jià)值實(shí)在是不可估量,因?yàn)楹?3不會(huì)像化石燃料那樣造成溫室效應(yīng)導(dǎo)致氣候變暖等問題。
其次,我們?nèi)祟愇磥淼陌l(fā)展方向必然是走向宇宙深處,移民火星或者其他的星球,月球作為地球附近的天體,擁有很多地球沒有的優(yōu)勢(shì),如在月球起飛會(huì)非常容易,所以科學(xué)家也想將月球作為我們?nèi)祟愖呦蛐浅酱蠛5摹疤濉?。例如,我們?cè)谠虑蜷_發(fā)各種資源(如分解水獲得氧氣、氫氣,可以作為飛船的燃料),在月球打造大型發(fā)射場(chǎng)、飛船,然后從月球起飛前往火星等星球。同樣推力的火箭,在地球可能只能發(fā)射50噸的飛船,但是在月球表面能夠發(fā)射更重、更大的飛船,顯然是能夠滿足我們?nèi)祟愐泼窕鹦堑男枨蟆?/p>
現(xiàn)在NASA展開2024年載人登月計(jì)劃,并不僅僅是為了重溫載人登月的感覺,更是為了未來實(shí)現(xiàn)載人登陸火星的目標(biāo)。按照計(jì)劃,在2024年“阿爾特彌斯”計(jì)劃中,就包括要打造一款月球軌道空間站,這將可以作為一個(gè)中轉(zhuǎn)站,不僅能夠滿足載人登月,甚至可以助力2030年代中期載人登陸火星。