首頁>科技>資訊
中國載人登月瞄準哪些任務?
近日,中國載人航天工程辦公室發布消息:中國航天員登月服命名為“望宇”,載人月球車則命名為“探索”。顧名思義,“望宇”寓意“遙望宇宙”,不禁令人暢想中國航天員站在月球乃至火星、小行星表面遙望宇宙深空的詩意壯麗畫面,與中國航天員執行近地軌道任務時穿戴的“飛天”航天服共同體現著載人航天工程層層遞進。“探索”則寄托著中國人積極探索月球乃至宇宙深空未知領域的渴望之情。
那么,登月服和載人月球車研發工作穩步推進,預示著中國載人登月任務可能聚焦于哪些目標呢?
首先,中國航天員將在月面行動自如。“望宇”屬于新一代登月服,除了能夠在月面環境中確保航天員健康安全外,還能支持航天員攀爬、駕駛、操作科學實驗儀器等特殊艙外活動。為此,“望宇”相比美國“阿波羅時代”登月服,需要更加輕量化,確保航天員穿脫方便、活動自由度更高,支持其在月面輕松完成蹲起、彎腰、跳躍等。
接下來,中國航天員將驅車采集更多月壤樣本,收獲更多科研成果。當前,科研人員基本上已確定月球表面存在水冰資源。只不過,這些水冰資源主要以水合物和氫氧化物的形式蘊藏在礦物中,特別是富集在月球南極的永久陰影區。載人月球車需要確保航天員能夠采集距離登陸點更遙遠的月壤樣本,再運載到載人登月艙、月面實驗室等設施內,在月面或帶回地球開展樣本分析研究,取得更多科研成果,進一步確定月壤的水含量,探索提取利用方法。
更進一步,中國航天會在月球表面和月球軌道上建立棲息地。
放眼國際載人探月任務規劃,西方國家正在努力推進“阿爾忒彌斯計劃”,多國籌建的門戶月球軌道空間站有望于2027年開始部署艙段,同時美國宇航局、歐空局及商業航天力量提出了不少建造月面棲息地的構想。
有研究指出,月球軌道空間站在一些領域的作用有可能比近地軌道空間站更顯著,不僅有助于提升月面科研試驗站的探測范圍和科研力量,還將是載人深空探測任務的重要基礎設施,未來與月面發射場協同工作,充當人類飛往星辰大海的中轉站。
據公開資料顯示,中國載人登月任務不僅會在2030年前開展月球科學考察及相關技術試驗,突破并掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機聯合探測等關鍵技術,還要在中遠期建立長期支持航天員在月面活動的月球科研試驗站、月球軌道空間站等空間基礎設施,依托相關科研活動平臺,開展系統、連續的月球探測和相關技術試驗驗證。顯然,中國登月服和載人月球車將在更完備的地月空間基礎設施支持下發揮更大的作用。
此外,載人月球車命名為“探索”,揭示了中國載人登月的重要目標:探索月球乃至太陽系、宇宙的更多奧秘。比如,月球起源之謎、月球上的水冰資源形成之謎、月震原理及月球內部深層結構之謎、月球火山活躍和“死亡”歷史之謎等,長期困擾著科學家們,有待于航天員和人工智能搭檔不斷深入探索月球,盡早解答謎題。更多載人登月任務還將幫助探知關于太陽系演化、宇宙中的“水資源”等奧秘。
盡管新一代登月服、載人月球車經歷了多方面技術升級,綜合效能比“阿波羅時代”同類產品顯著提高,但在大眾看來,似乎仍不夠“新穎”。那么,哪些新技術有可能對未來載人登月任務和月球工作生活提供幫助呢?
其一,人工智能技術飛速進步,必將對載人登月任務助益良多。比如,人工智能技術可以提升微小探測器、航天員輔助設備的效能,促使它們獨立自主地進入月球表面復雜地形和月球內部空間,或者更加有效地保護、支持航天員前往探索。
特別是月面下潛藏著綿延數十公里的熔巖管,人工智能技術賦能探測器和設備后,可以幫助繪制更加精密的月球地形圖和結構圖,為建設月球基地尋找合適選址。未來,月球科研試驗站和航天員生活設施很可能建造于熔巖管內部,從而防范微流星體撞擊,克服月面極端溫差和輻射等惡劣條件。
其二,大型3D打印設備將被航天員帶上月面和月球軌道空間站,為月球資源原位利用貢獻力量。建設月球科研試驗站和航天員生活設施,前期不得不依賴從地球向月球運輸能源、材料等,但這種方式成本高昂,難以持續大規模進行。想要可持續地拓展月面棲息地,最合適的方式是就地取材,由航天員組裝大型3D打印設備,低成本制造各種零部件,進而開發利用月球資源,完成建設任務。
其三,為了打造可持續的有人照料月面棲息地,航天員需要生活在封閉生態系統中,因此必須掌握微型生物圈技術。逐步建成生態多樣的生物圈,被科學界認為是人類邁向深空的關鍵。微型生物圈技術利用藻類等產生氧氣,回收人類新陳代謝廢物,調節二氧化碳和水的含量水平,有望初步滿足航天員月球生活需求。
編輯:馬嘉悅