美國新太空計劃押注“月球基地”

本報特約記者 陳 山

NASA公布的“月球基地”概念圖

“重返月球”已經被美國上下視為證明美國綜合國力的重要象征。美國有線電視新聞網（CNN）24日稱，新任美國國家航空航天局（NASA）局長艾薩克曼當天宣布了雄心勃勃的太空目標，包括叫停國際合作的“門戶”月球軌道空間站計劃，將資源集中于重新規劃的“月球基地”項目等。美國媒體普遍認為，根據該目標，NASA的月球計劃在短時間內要做出重大調整，能否按期實現成為未知數。

叫停月球空間站
CNN稱，盡管NASA長期以來致力于在月球上建立一個定居點，供宇航員永久地生活和工作，但艾薩克曼公布的新計劃首次公布了此類工作的時間表和路線圖。

《科學美國人》網站24日稱，艾薩克曼計劃在未來10年內建立月球基地，并公布一項價值300億美元的計劃，確保2036年能在月球南極建立永久人類居住點。根據NASA的月球計劃重大調整方案，未來10年將進行數十次無人和有人的登月任務，并實際上取消了籌劃已久的“門戶”月球軌道空間站計劃。

“門戶”空間站原本是美國“阿爾忒彌斯”登月計劃的核心之一，旨在建設一個運行在月球軌道上的小型空間站。按照早先的規劃，“門戶”空間站承擔“深空探測中轉站”的功能：宇航員搭乘“獵戶座”飛船抵達“門戶”空間站，然后換乘專門用于月面著陸的著陸器前往月球表面；任務完成后，著陸器再返回“門戶”空間站，宇航員換乘“獵戶座”返回地球。這樣不需要每次“登月”都從地球重新出發，大大提高了效率和靈活性。在更宏大的遠期規劃中，“門戶”還被視為人類前往火星的關鍵前哨站和中轉基地。

“門戶”月球空間站原本是美國拉攏盟友共同參與月球計劃的核心支柱，已經有歐洲航天局、日本、加拿大、阿聯酋等多方參加并投入巨資。NASA月球基地項目主管卡洛斯·加西亞-加蘭表示：“放棄‘門戶’空間站后，為其研制的部分硬件和設施可以直接用于支持近期探索目標，以及以月球表面為重點的月球基地任務。”但這個被盟國視為長期承諾、已投入多年的航天項目被叫停，不可避免地會影響美國作為“可靠合作伙伴”的信譽。

在艾薩克曼公布的新計劃中，同時被放棄的還有從國際空間站向近地軌道商業前哨站過渡的原定路徑。超期服役的國際空間站計劃在2030至2031年間退役。NASA國際空間站項目經理達娜·韋格爾表示，NASA將努力確保在國際空間站關閉前找到商業替代方案，但她同時承認，由私營企業主導的研究、制造和太空旅游等空間服務市場，其成熟速度遠不及預期。

此前獲得NASA空間站開發資金的企業包括“公理空間”公司、由“旅行者”航天公司與空客公司共同創立的“星辰實驗室”空間站，以及由“藍色起源”公司主導的“軌道礁石”空間站。在新戰略下，這些企業以及其他潛在參與者將被要求提出新的方案，以支持NASA采購核心模塊，開發那些在國際空間站退役后，可作為獨立商業前哨站運行的空間艙段。

加速發射月球探測器
《科學美國人》網站稱，根據新規劃，NASA將依托商業月球載荷服務等項目，提高任務頻率，把月球從“低頻探索對象”變為“高頻作業場景”。未來NASA將分三階段推進“月球基地”建設：第一階段發射月球車以及開展技術驗證等；第二階段建設半宜居設施，支持宇航員定期駐留；第三階段實現宇航員長期駐留。

艾薩克曼表示，NASA將大幅增加發射攜帶貨物和科學儀器登月的無人著陸器數量，目標是“每月一次”。CNN稱，從2024年1月以來，NASA支持的商業探月任務已發射了4個月球著陸器，各有成敗。

加速的月球探測器任務將與 NASA“阿爾忒彌斯”載人登月計劃協同進行。艾薩克曼說：“這次我們的目標不是旗幟和腳印，而是留在月球上。”他強調，NASA將把載人登月工作重點放在月球基地的建設上，并遵循“阿波羅”登月計劃的模式，先完成全面測試任務再派遣人員。最終目標是探索月球南極點，這里的隕石坑陰影中被認為藏有水冰和其他有價值的資源，“美國再也不會放棄月亮了”。

NASA目前計劃于4月1日發射“阿爾忒彌斯2”號任務，將4名宇航員送到月球軌道完成繞月飛行，測試“太空發射系統”（SLS）火箭和“獵戶座”飛船的可靠性。NASA不久前還公布了后續月球任務計劃的變更：預計2027年的“阿爾忒彌斯3”號任務將測試“獵戶座”飛船與美國太空探索技術公司（SpaceX）和“藍色起源”公司開發的兩款月球著陸器的對接能力。如果一切順利，“阿爾忒彌斯4”號任務將搭載美國宇航員在半個多世紀后“重返月球”。

加西亞表示，新公布的登月計劃將加速并擴大“阿爾忒彌斯”任務頻次，需要分三階段發射數十個探測器以及電力、通信和居住艙模塊，目標是建設可長期居住的“月球基地”。該基地將需要放射性同位素電源，最終還需要核反應堆，宇航員才能在月球南極長時間的極夜環境中生存。

但該計劃也面臨諸多挑戰。《科學美國人》網站稱，這個“非常雄心勃勃的計劃”的主要挑戰是“登月次數”。該計劃要求在2028年前進行超過20次月球發射，包括載人登月的“阿爾忒彌斯4”號任務。艾薩克曼批評說，此前由洛克希德·馬丁公司和波音公司等行業合作伙伴制造的“獵戶座”載人飛船和SLS火箭都超出預算數十億美元且進度落后多年，引發了外界的嚴厲批評。艾薩克曼表示，他已向商業航天公司和NASA承包商表明，不愿重蹈過去覆轍。“藍色起源”公司和SpaceX也在競爭開發將宇航員從“獵戶座”飛船運送到月球表面所需的月球著陸器，但最近報告警告稱，相關研制進度已經落后，可能導致NASA登月計劃超出2028年的時間點。

啟動核電推進探測器
總部在美國的國際組織“行星學會”專家凱西·德賴爾表示，艾薩克曼公布的新計劃中，最值得關注的部分還包括NASA對核能技術的認可，無論是用于月球基地還是未來潛在的火星任務。“核電推進技術將為各種科學任務以及載人的太陽系探測任務中的能源利用創造巨大機遇”。

CNN稱，艾薩克曼計劃在2028年發射的火星探測任務中，為“自由”號探測器首次配備全新的核電推進技術，從而更高效地攜帶更大的載荷。據介紹，該探測器的推進系統改裝自原先為“門戶”空間站項目開發的動力與推進元件，利用小型核反應堆產生的電能驅動離子推進器，通過噴射帶電粒子產生持續推力。抵達火星后，“自由”號將在火星大氣層下降過程中投放3架先進的“火星直升機”，用于勘探火星崎嶇地形。此外，“自由”號對核電推進技術的測試結果，也將為NASA在月球表面建造核反應堆的計劃提供參考，該反應堆可在月球極夜為“月球基地”供電。

艾薩克曼是核電推進技術的積極支持者，該技術被認為非常適合深空探測任務。但CNN稱，相關技術面臨復雜的設計挑戰，且可能帶來高昂成本，同時也伴隨著向太空發射核裝置的風險。