1969 年美國阿波羅 11 號成功載人登月,此后短短 3 年又 5 次送宇航員登陸月球。
但自 1972 年阿波羅 17 號返回后,人類再也沒踏足月球表面。如今美國重啟的阿爾忒彌斯計劃頻頻遇阻,這背后到底藏著什么原因?
“嫦娥之父” 歐陽自遠(yuǎn)院士的解讀,或許能解開這個困惑。
一克月巖的啟示
1978 年中美關(guān)系緩和后,美國贈予中國一克月球巖石樣本。正是這顆比黃豆還小的 “太空禮物”,徹底點(diǎn)燃了歐陽自遠(yuǎn)的探月熱情。當(dāng)時還是年輕地質(zhì)學(xué)家的他,帶著團(tuán)隊精打細(xì)算,只用 0.5 克開展研究,剩下 0.5 克留存?zhèn)溆谩?/p>
團(tuán)隊夜以繼日攻關(guān),在簡陋的實(shí)驗(yàn)室里改造地質(zhì)分析儀器,將月巖研磨成微米級粉末開展檢測,最終從 0.5 克月巖中發(fā)表了 14 篇高水平論文,連美國科學(xué)家都驚嘆 “我們什么都沒說,你們?nèi)愣恕薄?/p>
但這份成果也讓歐陽自遠(yuǎn)意識到一個關(guān)鍵問題:阿波羅計劃雖帶回大量樣本,卻缺乏明確的科學(xué)目標(biāo)。6 次登月更像是冷戰(zhàn)背景下的 “太空競賽”—— 只要先于蘇聯(lián)把人送上月球、插上國旗,政治目的就已達(dá)成,對月球兩極水冰、熔巖管等關(guān)鍵區(qū)域的探測幾乎空白。
從數(shù)據(jù)來看,阿波羅計劃總花費(fèi)超 250 億美元,換算到今天相當(dāng)于 2900 億美元,占當(dāng)時美國 NASA 預(yù)算的 4%??僧?dāng) “登月第一” 的光環(huán)到手,蘇聯(lián)在載人登月競賽中逐漸落后,美國國內(nèi)對持續(xù)砸錢的爭議愈發(fā)激烈。畢竟對任何國家而言,沒有清晰科學(xué)導(dǎo)向的 “面子工程”,性價比實(shí)在太低。
重返月球難在哪?
2025 年 NASA 計劃通過阿爾忒彌斯二號將 4 名宇航員送入月球軌道,可這項(xiàng)看似 “復(fù)刻阿波羅” 的任務(wù),卻屢屢陷入困境。
最新審計報告顯示,該計劃已超支數(shù)十億美元,總耗資將達(dá) 930 億美元,還暴露出一系列致命問題:獵戶座飛船隔熱罩脫落原因未明,螺栓出現(xiàn)熔化腐蝕,電力系統(tǒng)在月球極端低溫環(huán)境下可能導(dǎo)致能源不足 —— 這些 “異?!?都直接威脅宇航員安全。
為何半個世紀(jì)后重返月球反而更難?如今 NASA 預(yù)算僅占美國 GDP 的 0.1%,還要分?jǐn)偨o詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡、國際空間站維護(hù)等多個項(xiàng)目,遠(yuǎn)不及阿波羅時代舉全國之力的投入力度。
更關(guān)鍵的是 “技術(shù)斷代”,正如喬治?華盛頓大學(xué)專家斯科特?佩斯所說:“我們停下來 50 年,很多技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)都忘了?!?阿波羅時代的月球著陸器制導(dǎo)系統(tǒng)、艙外航天服技術(shù)多已失傳,年輕工程師只能靠舊圖紙重新研發(fā),難度陡增。
國際合作也成了 “雙刃劍”。阿爾忒彌斯計劃聯(lián)合了日本、加拿大等多個國家,日本負(fù)責(zé)研制登月艙生命維持系統(tǒng),加拿大開發(fā)機(jī)械臂,可協(xié)調(diào)不同團(tuán)隊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)度安排,比單獨(dú)行動耗時得多。
而且部分硬件沿用舊技術(shù)改造,比如 SLS 火箭核心級源自航天飛機(jī)技術(shù),光是替換石棉隔熱層、適配新型電子控制系統(tǒng)的成本,就遠(yuǎn)超預(yù)期。
現(xiàn)在的登月 “輸不起”
阿波羅時代,宇航員被視作 “特殊英雄”,1967 年阿波羅 1 號火災(zāi)導(dǎo)致 3 人遇難,項(xiàng)目也沒被擱置??扇缃裆鐣︼L(fēng)險的容忍度截然不同,約翰?霍普金斯大學(xué)倫理學(xué)家杰弗里?卡恩指出:“現(xiàn)在若出事故,公眾反應(yīng)會比當(dāng)年激烈 10 倍,阿爾忒彌斯計劃可能直接被叫停?!?/p>
獵戶座飛船設(shè)計時,工程師用超級計算機(jī)模擬了極端高溫、隕石撞擊等 1000 多種場景,還通過 X 射線斷層掃描檢查每一個焊接點(diǎn),確保重返大氣層時 2800 攝氏度的高溫不會燒毀飛船。
發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)升級成雙核冗余計算機(jī),能實(shí)時監(jiān)控 200 多項(xiàng)參數(shù),甚至在爆炸風(fēng)險出現(xiàn)前主動關(guān)停 —— 這些都是阿波羅時代沒有的技術(shù),但也讓研發(fā)周期從 8 年拉長到 16 年。
對比其他大型工程更能說明問題:20 世紀(jì) 40 年代美國 3 年造出核武器,現(xiàn)在的核武器現(xiàn)代化計劃要 30 年;當(dāng)年平均每年能造一艘航母,最新的 “福特” 號耗時超 12 年。
這背后是社會對安全、環(huán)境的要求更高了,像阿爾忒彌斯計劃必須先完成 3 年環(huán)境影響評估、召開 20 多場公眾聽證會,僅這一步就比阿波羅時代多花數(shù)年。
目標(biāo)明確才能走得遠(yuǎn)
歐陽自遠(yuǎn)從一克月巖中看到的,不僅是美國登月的局限,更指明了中國探月的方向 —— 拒絕 “面子工程”,每一步都錨定科學(xué)目標(biāo)。
2004 年中國探月工程立項(xiàng)后,嫦娥系列探測器循序漸進(jìn):嫦娥一號獲取全月球三維地形數(shù)據(jù),嫦娥三號實(shí)現(xiàn)月面軟著陸并發(fā)現(xiàn)新型玄武巖,嫦娥五號直接帶回 1731 顆月巖樣本,每一次任務(wù)都有實(shí)打?qū)嵉目茖W(xué)產(chǎn)出。
這種 “目標(biāo)導(dǎo)向” 恰恰避開了美國的彎路。中國沒有盲目追求載人登月速度,而是先通過無人探測積累技術(shù),比如在嫦娥二號驗(yàn)證月球軌道機(jī)動技術(shù),在嫦娥四號突破月球背面軟著陸技術(shù),逐步夯實(shí)基礎(chǔ)。
歐陽自遠(yuǎn)曾公開表示:“2030 年左右各國計劃重返月球,不是因?yàn)榧夹g(shù)突然成熟,而是終于明確了科學(xué)目標(biāo) —— 比如研究月球水冰、建立基地為火星探測鋪路?!?/p>
如今人類探月早已告別 “單打獨(dú)斗” 的時代,中國探月工程也積極開展國際合作,比如嫦娥四號搭載了德國的月表中子探測儀、瑞典的中性原子探測儀,嫦娥六號搭載了法國和意大利的科學(xué)設(shè)備。
2021 年中國還向全球開放月球樣本申請,已有 17 個國家的團(tuán)隊獲得樣本開展研究。這種 “穩(wěn)扎穩(wěn)打 + 開放合作” 的模式,或許正是未來重返月球的正確路徑。
從一克月巖到 1731 克月壤,從阿波羅的 “政治秀” 到阿爾忒彌斯的 “科學(xué)探索”,人類探月的腳步雖慢了,卻更扎實(shí)了。美國半個世紀(jì)未再登月,不是能力倒退,而是時代變了、需求變了。
接下來 2030 年的 “月球再登陸潮” 會有哪些突破?中國又能在其中扮演什么角色?這場跨越星辰的探索,才剛剛進(jìn)入真正的關(guān)鍵階段。
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