《争相登月和寻找水的新竞赛》- 华尔街日报
Micah Maidenberg and Aylin Woodward
国家和私营公司正在竞相将设备送到月球表面。 成功着陆 是另一回事。
全球范围内正在展开一场月球表面任务的激增,这是由对科学研究和深空探索的重新雄心所驱动的。许多任务的目标是月球的南极,科学家们在那里首次探测到了水冰的迹象2008年和2009年。
水是未来月球基地的关键资源——它有一天可以用于饮用和冷却设备,甚至可以用来制造火箭燃料,以推动前往太阳系更远地方的任务,根据美国国家航空航天局的说法。利用月球的自然资源意味着未来的宇宙飞船不必从地球上携带燃料。
“水对月球上的许多方面都至关重要,”佛罗里达理工学院行星科学副教授Csaba Palotai说道。“人们怀疑那里有很多水—这就是我们进行这些任务以验证到底有多少水的原因。”
月球南极发现的水资源也引发了人们对如何宣称这类资源的担忧。美国国家航空航天局局长比尔·尼尔森最近表示,他不希望看到中国首先在南极着陆并宣称那里的水资源。中国表示,太空探索应该促进所有国家的发展,造福全人类。
研究人员已确认月球的其他部分存在水,包括阳光照射和阴影表面。
1966年,人类首次成功将硬件着陆月球,当时苏联的月球-9号着陆。三年后,美国宇航员登上了月球。
国家和私营部门的努力,配合改进的技术,现在旨在将更多的探测器、着陆器和宇航员送上月球进行实验和探索。月球南极的阴影表面增加了在那里着陆的挑战。
一艘搭载“月球-25”着陆器的联盟号火箭从俄罗斯的发射台升空。俄罗斯官方表示,“月球-25”探测器坠毁在月球上。图片: 俄罗斯航天局盖蒂图片俄罗斯曾试图成为第一个在月球南极着陆的国家。但周日,俄罗斯航天局官员表示,其“月球-25”号车辆反而坠毁在月球上。
印度空间研究组织,即印度的空间机构,预计将于周三尝试在其“月船-3”任务的一处南极地区着陆。在那里,该机构打算使用一辆名为“普拉格扬”的探测车进行实验。
美国有自己的计划部署登月器到月球的那个地区,部分是通过NASA的一个计划,该计划雇佣私营公司运输他们开发并发射的登月器上的设备。
其中一家公司,总部位于休斯顿的Intuitive Machines,上周表示他们预订了从11月15日开始为期六天的时间段,SpaceX将发射其Nova-C登月器前往月球。该设备将携带几个NASA和商业有效载荷。
Intuitive的首席执行官Steve Altemus表示,该公司已努力从失败的着陆尝试中吸取教训。“我们站在所有尝试、失败或成功的人的肩膀上,”他说。
NASA正在与开发月球登陆器的私营公司合作。照片: Aubrey GemignaniGetty ImagesAstrobotic Technology,一家总部位于匹兹堡的太空公司,也参与了NASA的登月器计划,计划明年将一辆机器人车送到南极,用于测量月球水资源。Astrobotic的Peregrine登月器计划在今年年底前发射到月球,尽管该航天器不会试图在南极着陆。
俄罗斯航天局Roscosmos表示,周日的失败是因为该机构无法将Luna-25送入着陆前轨道。俄罗斯国家通讯社TASS周一的报道称,Roscosmos的最高领导人Yury Borisov表示,飞船在机动过程中推进器工作时间过长,导致了坠毁。
总部位于东京的ispace在4月试图成为第一家成功着陆的私人公司——目标是阿特拉斯陨石坑,位于月球北半球。但据ispace称,着陆器在测量高度时遇到问题,最终耗尽燃料,该公司认为着陆器随后坠毁到表面。该公司表示正在对未来任务的着陆顺序进行更改。
月球着陆并不容易,主要是因为月球稀薄的大气无法提供足够的空气来减缓下降的飞行器,就像降落伞减缓返回地球的飞船一样。
相反,月球着陆任务涉及使用引擎将飞行器从数千英里每小时减速到完全停止,以防止飞行器下降过快被月球引力拉入。Palotai说,控制下降所需的燃料——以及任何必要的轨迹调整——是有限的。
“你必须建造一个可以小心地、在六分之一的重力下轻轻着陆的推进系统,”Astrobotic的副总裁丹·亨德里克森说。“这是一个极具挑战性的任务。”
日本和俄罗斯并不是最近在月球着陆方面遇到困难的唯一国家。2019年,以色列首个由私人资金支持的月球任务以失败告终,因为Beresheet飞船在出现问题后无法减缓飞行器的下降而坠毁到月球表面。同年,印度“月船2号”任务的一辆月球车——“月船3号”的前身——也因制动推进器出现问题而撞击月球表面。
中国的嫦娥五号月球探测器在中国航天博物馆展出,于2020年成功完成了月球任务。照片: 朱焕宗/祖玛新闻社在过去的十年里,中国成功着陆了三次无人驾驶的月球任务。最近,中国国家航天局的嫦娥五号携带的航天器成功着陆在月球表面。它采集了样本,然后将其放入了一个从表面起飞并与绕地球返回的飞行器对接的升降器中,后者飞回地球。
中国计划进一步执行前往月球的任务,包括前往月球南极,而美国宇航局官员已经将中国不断发展的太空计划描述为美国宇航局的主要竞争对手。
美国宇航局也计划让宇航员在其为期多年的探索计划“阿尔忒弥斯”中降落在月球南极附近。去年,该机构表示已经确定了13个潜在的着陆区域,靠近该地区用于其阿尔忒弥斯三号任务。
月球的这一部分比阿波罗任务发生的阳光照射区更为黑暗和寒冷,这使得着陆更加困难。在月球的南极,太阳投下的阴影可能使得在尝试着陆时更难以区分表面特征。
目前定于2025年底的阿尔忒弥斯三号任务将由SpaceX设计的着陆器让宇航员着陆。
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发表于2023年8月22日的印刷版上,标题是“抵达月球和寻找水的新竞赛”。