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月球:月地空间的入口(1)

月球:月地空间的入口(1) 星际航行
2017-07-24
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导读:如果上帝想要人类成为一个航天物种,他将赐予人类一个月亮。

如果上帝想要人类成为一个航天物种,他将赐予人类一个月亮。

——Krafft Ehricker

    人们能够为美国的民用太空计划想象出许多可能的任务和目的地。行星之旅、位于轨道平动点的大型科研仪器、国际空间站的连续使用,这些都是未来10年内许多国家可能的机器人和载人任务。国际空间站的使用和航天飞机的退役在全国范围内掀起了对载人航天工程的目的和理由的大讨论。


    由布什总统2004年提出和由国会在2005年和2008年批准的太空探索展望(VS E)倡导近地轨道(LEO)之外的载人任务,包括重返月球。对月球的讨论引发了太空领域的诸多评论,许多人认为自40年前”阿波罗“计划结束之后,它就作为一种重获宝贵经验的方式包括在内。实际上,月球是太空探索展望的关键因素,我们将在那里学习如何利用我们在太空中学到的东西形成新的航天能力。


为什么是月球?

    和其它近地轨道之外的可能目的地相比,月球由于距离近,容易到达从而具有较大的优势。距离地球只有3天的路程,对现有航天系统来说距离足够近。此外,地月之间往返只有3光秒,可以从地球上近乎实时的遥控在月球表面的机器人任务。月球的低重力使得着陆和运行的能耗最小。


    月球是一个具有独特特性的科学实验室。其位置接近地球,这确保它能够记录下太阳系中这一部分的地质历史。这个历史包括固体目标的撞击、太阳风及其可能随时间发生的改变。它保存了宇宙辐射的历史记录,包括临近的超新星。月球永恒不变的表面保存了古代时间的记录,而且月球所保存的无论是什么,都必定对地球也产生过影响。这个记录已经在我们的动态地面上一去不返,但是仍然会保留在静态的,古老的月球表面。


    月球拥有支持人类驻扎和修建长期交通基础设施的材料和能源。月球表面覆盖有粒度极细的土壤,可以用做辐射屏蔽和建筑材料。从月球土壤中提取的氧气能够维系生命,还能用作火箭推进剂。虽然月球土壤中轻元素,如氢、氦和氮的浓度较低,但是对于提取和使用来说已经足够了。更重要的是,我们现在发现在高纬度的土壤中存在大量的氢,月球极地的永久黑暗地区可能含有水冰。因为月球的自旋轴近乎垂直于其绕日轨道,部分极低地区处于接近永久的日光光照之下。这是一笔独特的资产:处于可以用来发电的永久日照之下的地区和处于阴影中富含轻元素,如氢的地区临近。另一笔独特的月球资产是月球的背面,这是太阳系唯一能够永久屏蔽地球无线电噪声的地方。在那里我们能够用全新的频谱范围扫描天空,观察宇宙。

    月球是VS E中的第一个,但不是最后一个目的地。它不但凭借自身的能力成为一个重要的目的地,而且是一个授权资产。这个计划的目标是登月学习如何使用外星球的资源形成新的能力,使未来太空飞行变得容易和便宜。在月球上制造的火箭推进剂使得人和机器定期进出月地空间成为可能,对于国家战略资产的维持和保护,对商业卫星的维修和改造都具有重大意义。美国承受不了丧失其在月地空间领导地位这样的打击。如果我们的领导人忽视月球对我们在太空以及地球上的未来的重要性,将会给我们的国家安全和经济发展带来严重后果。


(未完待续.....)




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本公众号是国内第一家以载人航天和深空探测为主题的公众号,下设国际月球村、Artemis任务、美天军观察、太空评论、太空经济、深空探测、读书荐书感悟等十个专题栏目,希望能以此推动国内航天科普事业的发展和进步。
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