重返月球，我们准备好了吗？

唐一伟

在美国宇航员阿姆斯特朗于1969年7月21日首次登上月球近半个世纪后，美国总统特朗普在2017年宣布美国宇航员将重返月球，而且还将进行长期的探索和开发。这次并不是简单地重新登陆月球、插上国旗和留下脚印，美国打算在月球表面建设一个用于未来探索火星的基地，有可能在未来用这个基地来探索其他星球。

然而，在总投资1040亿美元的美国宇航局2019年的再次登月计划的实施过程中，可能会遇到哪些现实问题呢？

需要大量资金

在阿波罗11号执行的首次登月任务中，宇航员的活动范围比一个足球场还小。当然，不少专家希望进行更多的探索活动，特别是对月球的背面，因为它背对着地球，更难被访问到。到目前为止，人们对月球地质学构造的了解还不是那么深入，更直接的取样有助于我们更好地理解月球这块大奶酪是如何形成的。然而，问题的关键是，为获得这些信息，人们是否有必要花费那么多的巨资和冒那么大的风险。如果有相同数量的资金支持，我们是否可以获得其他更有价值的信息。

人类为何从未探索过月球背面？这是因为当太空船飞到月球背面时，它与地球直接的无线电通讯会暂时中断，必须等到飞出轨道之后才能恢复通讯，这会令地面的指挥中心和宇航员的家属非常紧张，担心会出现各种不测情况。因此月球背面一直是一片不为人所知的神秘地带。

如今，有专家提议，我们可以在月球背面安置通信卫星，从而实现通信。在理论上，这种想法是可行的，但执行起来太昂贵了——登陆月球背面的计划预计耗资560亿美元。

需要更有力量的太空飞船

重返月球当然需要更先进的太空运载工具。美国宇航局可能会采用“太空发射系统”，该系统将替代航天飞机把宇航员摆渡到国际空间站，将来甚至有可能载人登陆火星。毫无疑问，由于它采取了更先进的技术，太空发射系统的安全性能比航天飞机高，但这并不意味着毫无风险。无论如何，载人航天这一活动都有些危险性。

太空发射系统又名为空间发射系统，它是一种从航天飞机演变而来的超重型运载火箭，由美国宇航局设计，其主要用途是维持星座计划的进行以及取代已经在2011年退役的航天飞机。太空发射系统的第一阶段以70～110吨的星座计划载人任务为主，之后会发展到130吨的货舱型载荷任务；它最终的运载能力将达到143吨，甚至有可能达到165吨（相比之下，不久前刚刚发射成功的“猎鹰重型”火箭的最大载荷也只不过是63.8吨）。太空发射系统将会是史上最强的运载火箭系统。

太空发射系统将开启人类探索太空的新纪元。届时，太空发射系统将把载有宇航员的“猎户座”号太空飞船送入太空，首个目的地为一颗小行星，然后去月球，最终目的地是火星。

在哪建造居住地？

毫无疑问，选择机器人去月球访问更便宜、更安全。载人宇宙飞船要配备支持生命系统的航天舱，着陆时要轻柔，所有这些额外的设计、重量和装备都要花钱；此外，宇航员还会冒生命危险。有些人认为，未来应当让机器人来应对所有太空探险活动。然而，到目前为止，人类依然比机器人更善于独立思考、更有自主探索的能力，因此，人类亲临外星球所得到的收获也就更大。

人们可以在月球表面建造居住地，但由于没有大气层的保护，我们需要小心流星和太阳耀斑微粒的撞击。月球的最佳居住地是它的两极，这是因为在月球的其它地方，昼夜分别历时14天，且气温在-233℃～123℃之间；相比之下，月球两极的情况没有那么极端，更适合建立人们的藏身之所。

2015年10月，欧洲航天局宣布将加入俄罗斯的月球探索计划，共同探索建立人类月球栖息地。根據计划，欧盟和俄罗斯将在2020年发射“月球27”探测器。欧洲航天局将为这项计划提供关键技术，包括飞行驾驶仪、激光导航着陆系统以及识别最佳探索位置的摄像设备。

探测器将在月球的艾特肯盆地着陆。艾特肯盆地是已知月球上最大的撞击坑，位于月球背面，接近南极。与其它区域相比，这里更加黑暗、寒冷，表面覆盖着冰。科学家认为，这些冰冻的水分可以为未来人类在这一区域开展任务提供潜在的资源。

欧洲航天局希望最快能在2024年在月球南极建立人类月球栖息地。栖息地的建设将主要由3D打印机器人来完成，建成的拱形建筑将为宇航员提供住所。他们希望新的月球栖息地可以取代目前的国际空间站，供宇航员在太空生活。

从月球到火星可行吗？

有了上述基础，月球能够成为火星任务的发射基地吗？对于这个问题，目前尚未定论。选择月球进行发射有什么好处呢？由于月球引力小，因此可以节约燃料。然而，要想利用这个优点，前提是我们得建造一个复杂而精细的月球基地，然后在月球表面建造火箭和发射台。否则，我们就需要把所有的设备先运到月球，然后再用另一堆燃料再次发射；其实是费两道手续。

此外，如果低引力有助于发射任务，那么零引力岂非更好？我们完全可以在零引力的太空轨道中建立发射基地，但其造价太昂贵了。

有些研究设想，我们可以先把火箭发射到月球，然后在月球就地取材制造燃料，继续第二阶段的旅程。然而，这个计划的可行性还有待确定。

美国宇航局将于2018年至2026年间开始第一阶段的火星探测任务。在此期间，该机构将派出四个先行任务到月球，以提供完成火星探索任务所需的各种部件。第二阶段将于2027年开始，其任务是将深空飞船运送至火星任务起始点——月球。