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NASA回應為何突然重返月球,載人登月有哪些難點,意義何在?

“這是我個人的一小步,卻是人類的一大步。”——阿姆斯特朗

美國是世界上航天技術最發達的國家嗎?這個答案是毋庸置疑的。美國的確是世界上航天技術最發達的國家,處於領先世界各國的超然地位。目前也只有美國實現了載人登月。從1972年阿波羅17號從月球返回地球後,就再也沒有人類踏上月球土地。如今,只有零星幾個月面無人探測器傳回有關月球的消息。

轟轟烈烈的月面登陸從熱火朝天到寂靜沉默,極大的反差讓人不得不猜想其原因為何。是在月球上發現了什麼可怕的東西?還是登月本就是一場騙局?亦或者和前蘇聯的解體有關?

  • 01 中國崛起催動NASA重返月球

關於美國停止登月的猜想有很多,大多數人比較贊成的是美國失去了競爭對手。當時,前蘇聯的N1火箭開發遭遇了很大問題,其失敗的主要原因是N1火箭第一級並聯了多達30台發動機,4次發射全部都以第一級爆炸而宣布失敗。 1976年,蘇聯正式取消N1火箭的開發,這意味著蘇聯退出了登月競爭。

沒有了前蘇聯這個強大的競爭對手,美國人不免有種高處不勝寒的心態。再加上前蘇聯的研究中心轉向了空間站,所以美國人便調整了重心,放棄了當時“吃力不討好”的登月項目。因為沒有競爭對手而放棄登月,這有可能嗎?不信你可以接著看。

1957年,蘇聯發射世界第一顆人造衛星,半年後,NASA組建。 1961年4月,前蘇聯實現載人航天,一個月後,美承諾“將在十年內登月”。此後直到80年代末,美國都將“保持航天領導地位”作為首要目標。他們會沒有錢研究太空航天嗎?只要他們想,就不會有這個問題。因為在太空上保持領先地位,符合美國的利益,至少也能讓國人和其盟友保持信心。

那為什麼如今NASA又要在2024年重返月球呢?其主要原因是中國航天的快速發展讓美國感到了危機,其次是登月項目有利可圖。在1002期的《中國新聞周刊》上,NASA的新任槓把子比爾.尼爾森遇到“中美是在進行太空競賽嗎”的問題,毫不猶豫的回答說“是的”。

  • 02 登月有何意義?

很多人都有疑問,為什麼NASA在太空競賽中,首選的是重返月球,而不是發展新的空間站?

首先,這個問題問得很關鍵,要知道NASA如今的預算很緊張,高達200多億美元的預算看起來雖然很多,但對於研究項目眾多的NASA,小日子過得相當緊湊。他們沒有我們花小錢辦大事的技能,所以NASA只能在空間站和重返月球之間做一個選擇題。

之前,NASA之所以願意保留以空間站為代表的近地軌道任務,是因為他們認為空間站項目有助於“材料科學”和“解決骨質疏鬆等人類衰Lao問題”。但是到2020年底,以歐美為主的各國航天員已經在國際空間站進行了3000多項實驗,至今也沒有實現這兩個目標。空間站等航天器,已經被證明未必是合適的實驗場所。所以,NASA在二選一中選擇重返月球,是很正常的決定。

NASA的阿爾忒彌斯計劃是在2024年重返月球,該計劃有兩個主要目標,一是載人登月重返月球,二是研究如何讓人類在月球表面永久居住。第二個目標是非常有意思的,因為“在月球表面永久居住”的問題很複雜,一個目標裡含有無數個小目標,其中就包含有建設月球基地。

此次登月NASA選擇在沙克爾頓環形山建立月球基地,這裡是月球南極附近。在這裡,NASA可以提前模擬火星基地的建設。因為他們可以從沙克爾頓環形山內部陰影處獲取水冰。水冰不僅能讓基地獲取水,更能分解成氫和氧,這是火箭燃料的主要成分。而在即將到來的火星登陸中,水冰的開採是極其重要的一個環節。

其次,NASA可以在月球基地上繼續未能完成的“解決骨質疏鬆等人類衰荖問題”。這個問題和太空輻射關聯性極大,因為長期在太空生活的宇航員,會因為輻射而出現骨質疏鬆等提前衰老問題。在月球表面上,由於沒有臭氧大氣的保護,輻射是非常高的,這一點和火星表麵類似。想要在月球、火星表面上長期生活,必將攻克的問題就是太空輻射。

據最新一項研究表明,阿波羅號已故航天員中,有43%死於心室問題。他們在月球勘探任務中遭受高濃度的太空輻射,使他們比在空間站生活的航天員患上心xue管問題的概率要高出4-5倍。不僅如此,巨量的太空輻射,可以輕易穿透飛船的艙壁,射穿航天員的身體。這些輻射粒子可以切斷人類的脫氧核糖核酸(DNA),產生不可逆的後果。

為了對抗太空輻射,NASA曾求助於哈佛大學、華盛頓大學的研究機構找到應對方案,在2017年的itech競賽中,它們選中了幾個作用強悍的小分子。其中就有來自哈佛大學辛克萊教授的抗荖化小分子(Wlnad),這種小分子作用之所以強悍,是因為它參與了人體近一半新陳代謝的合成。老年人在使用Wlnad後,體內的代謝水平會恢復到青年期,從而得到健康且相對年輕的身體。 Wlnad合成的健康因子還能預防和改善心Xue管問題,甚至能修補受損的脫氧核糖核酸。

另外,NASA還計劃對宇航員進行基因改造,改變他們的DNA以適應高輻射的太空環境。在過去的幾十年太空活動中,NASA已經收集到了大量航天員的輻射暴露數據。 NASA艾姆斯研究中心根據這些數據,制定出了一張“人類抗輻射”路線圖。

在這張“路線圖”中,我們能看到科學家們著重希望通過現代基因編輯技術。也就是在人類中“篩選”出具有遺傳易感個體,這些個體可能具有輻射保護等特徵。不過這種做法具有倫-理道德問題,研究進度也沒有Wlnad那麼高度。

Wlnad由于在抗荖化方面表现优异,被各国科学家列为重点研究,如今已经有数百篇研究论文发表在《科学》、《自然》、《细胞》等学术刊物上。由于技术比较成熟,莱特维健为代表的生物企已经将这种物质进行商业化,在国内的J東夭猫上,Wlnad还一度成为高净值人群的的心头好。大量的实验证明了其安全性,所以科学家们只需要在月球基地完成其对抗太空辐射的相关实验,即可投入航天活动中。

除了在月球完成水冰的提取和抗輻射的研究,阿爾忒彌斯計劃中還將研究如何開採氦3。氦3由氚核衰變得到,在地球上含量極少。但在月球表層的土壤中,氦3的含量高達100萬噸。氦3有什麼用呢?如果用氦3聚變能,20噸就足夠中國14億人用上一整年的電。

而在去年,中國在月球採集到4公斤月壤,其中就可能含有這種未來能源——氦3,這是讓美國人坐立不安的一大原因。雖然目前他們還具有領先我國十幾年的航天技術,但倘若再不啟動重返月球的策略,就要被我們迎頭趕上。

  • 03 月球的重要性

月球雖然看似荒涼,但其對於我們人類來說,卻是一個寶庫。從整個文明發展的角度來看,人類的航天事業只不過剛剛起步。而在這個階段,月球作為最接近地球的天體,是得天獨厚的前哨基地。沒有月球,我們人類的航天技術要走很多彎路,技術累積的時間將會更長。

而美國選擇重返月球,對我們中國來說,不是一件好事情。不過好在我國探月工程第一階段已經圓滿完成(探測器繞、落、回),第二階段的載人登月也即將開啟。據中國繞月工程總設計師葉培建指出,中國最早可在2025年實現載人登月,最遲也會在2030年完成。到第三階段時,中國也會在月球建立月球基地,實現數千年來的夢想。