各国探月计划百花齐放:处境各有不同

作者: 生命科学  发布:2019-11-06
各国探月计划百花齐放:处境各有不同

俄罗斯披露最新月球探测计划  执行载人登月任务,着手建造月球基地  月球基地构想图  ◎王霄  近期,俄罗斯联邦航天局内部披露了其最新的月球探测计划,公布了无人和载人月球探测的整体方案,明确将于2031年执行载人登月任务,于2031~2035年将四个探测器发送至月球,最终建立月球基地。该消息一经公布,引发各国的高度关注。  无人月球探测计划  根据最新消息,俄罗斯计划于2031~2035年将四个探测器送上月球。2021年发射“月球-水珠”着陆器(月球-25);2023年发射“月球-水珠”轨道器(月球-26);2024年发射“月球-资源”着陆器(月球-27);2027年发射月球-28着陆器;2028年:发射月球-29着陆器。  月球-25是一个小型月球极地着陆器,计划2021年发射。该着陆器承担着双重任务,一是作为月面着陆验证器,验证用于后续探测任务的月面软着陆技术;二是承担月球科学探测任务,对月表风化层和局部外逸层进行探测。  2023年发射的“月球-水珠”轨道器(月球-26),其任务包括:绘制月表全图,探测月球表面、亚表面结构,探测月表化学成分、富氢区域,探测月球引力场;对月球周围空间(外逸层、太阳风与月球环境交互、月球磁异常现象和微流星体等)开展科学研究。  “月球-资源”项目将分两个阶段实施。2024年,发射月球-27着陆器;2027年,月球-28着陆器将采集月球南极的低温土壤样本并返回地球;2028年,月球-29着陆器将把月球车送上月球。  此外,俄罗斯计划月球-30着陆器将把可重复利用的探月飞船送到月面,服务载人科考。月球-31着陆器将把近5吨重、拥有开发月球资源所必需装备的重型月球车运抵月球。月球-32着陆器会将6吨的重型模块送上月球,以便建设月球试验场,后续发射的月球-33轨道飞行器的目标则是保障通信及导航。  建立有人照料的地月空间站  在载人领域方面,俄罗斯一直实行“双线并行”的发展思路,一方面积极推进本国的无人月球探测器研制工作,积极为后续载人登月任务的实施奠定技术基础,积累经验;另一方面,积极参与国际载人空间探索活动,参与美国提出的国际地月空间站项目,希望通过开展国际合作,缓解经济和技术方面的压力,最终实现载人登月的目标。  2017年3月,NASA提出“深空之门”月球轨道平台建造计划。9月,美、俄两国就“深空之门”计划签署合作意向声明。2018年5月,NASA发布备忘录,将“深空之门”更名为“门户”(Gateway),并公布了其初步建造计划。该平台计划在21世纪20年代建成有人照料的地月空间站,将用作拟建“深空运输站”(Deep Space Transport)的中转补给站。目前,俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、欧洲航天局(ESA)、加拿大航天局(CSA)等机构都明确表示计划加入该计划。在“门户”计划中,俄罗斯提出负责1~3个舱段的研制,提供统一的对接机制,并提供重型运载火箭。  能源火箭航天集团飞行服务部负责人亚历山大·卡列里在接受《真理报》采访时表示,俄罗斯计划于2030年前完成月球基地的选址。卡列里表示,俄罗斯月球探测计划关键组成就是新一代载人飞船联邦号,俄罗斯于2018年选拔出联邦号飞船搭载的首批航天员。俄罗斯航天国家集团前总经理伊戈尔·卡马洛夫表示,俄罗斯将于近期确定国际地月空间站的技术细节。  载人登陆月球计划  除了积极参与国际月球轨道平台项目,俄罗斯一直坚持的发展思路都是:在“国际空间站”退役后,将现有舱段保留作为基础,发展本国自有空间站,作为后续载人月球探测的“中转站”,最终在2030年前后实施载人登月任务。  据俄罗斯卫星通讯社2月9日援引俄中央机械制造研究所的一份内部文件显示,俄罗斯预计将于2031年完成首次载人登陆月球的计划,预计于2032年将一个能够运送航天员的重型月球车送抵月球,完成第二次载人登月探险活动,第二批航天员将负责测试月球车;2033年计划令航天员乘坐月球车完成长距离行驶,进行科学研究和开展相关测试;2034年着手建立首个月球基地;2035年继续施工。每次载人科考将被编号,从M1到M5,每次任务都需要发射两次超重型火箭,一次是将载人飞船送入轨道,另一次则是运送月球着陆器、返回器和其他设备。完成载人飞行之前,俄罗斯会在2028年和2029年进行两次试射。  虽然近期俄罗斯受经济、政治等多方因素的影响,载人航天发展受到一定程度的影响,但自始至终,俄罗斯从上到下对载人月球探测的目标从未有过动摇。

随着我国嫦娥四号任务顺利进行,月球探测再次成为全球热论的话题。事实上,月球从未远离国际空间探测的焦点。2017年底,美国开始推进“重返月球”计划,建设月球轨道空间站,并将其作为登陆火星的跳板。除美国外,近年来,世界主要航天大国纷纷提出雄心勃勃的月球探测计划,堪称百花齐放。2019年已经到来,各国探月计划又有何进展呢?

欧盟:月球“采矿” 目标2025

2019年1月21日,欧洲空间局宣布已与欧洲火箭制造商阿丽亚娜集团签署了一份为期12个月的合同,研究月球采矿技术,并计划于2025年开始相关探测任务。

阿丽亚娜集团表示,该任务的目的是提取月球表层风化土。风化层是黏土、矿物、粉碎玻璃体和其他化合物的混合物,覆盖了整个月球表面,深度超过12英尺。科学家认为,开采月球的风化层,可以为未来执行月球探测任务中的宇航员提供氧气、水和燃料等必备资源。

阿丽亚娜集团与德国初创公司“PT科学家”和比利时空间应用服务公司合作,共同开展此次研究。阿丽亚娜集团则负责提供发射服务,“PT科学家”将为任务建造月球着陆器,而空间应用服务公司将提供任务期间所需的地面控制设施和通信服务。为此,阿丽亚娜集团将在阿丽亚娜6号火箭的基础上研制阿丽亚娜64号运载火箭。新型火箭的助推器将增加到4个,月球轨道运载能力达到8.5吨。

欧空局人类和机器人探索主任大卫·帕克博士表示,空间资源的利用是可持续月球探测任务的关键。该任务是欧空局在未来十年内使欧洲成为全球空间探测力量之一的综合计划之一。将在今年下半年的欧空局部长级会议上提交给部长们做出最终决定。

日本:落月在即 借力载人

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