天兵
截至2013年12月底,人類總共發(fā)射了130個月球探測器。隨著月球探測技術(shù)水平的不斷提高,一些新的探月方式應(yīng)運(yùn)而生,其中就包括在月球建立永久性基地。這樣做有利于大規(guī)模開發(fā)月球上的重要資源,如氦-3;同時可以全面開展科學(xué)研究,如利用月球沒有大氣層的優(yōu)勢建立全波段天文觀測臺等。
精心選址
雖然前景誘人,但是我們面臨的挑戰(zhàn)也很嚴(yán)峻,基地的選址就是一個大問題。月球雖然很大,但不是什么地方都可以建立基地的。根據(jù)月球基地的不同用途,其選址的標(biāo)準(zhǔn)和要求也有所不同。如果從開采利用月球能源的角度來考慮,在月球建立能源基地,應(yīng)根據(jù)月球能源的分布情況來選擇。如果從科學(xué)研究的角度來考慮,在月球建立科研基地,可在月球的背面選址,那里沒有地球無線電波的干擾,很適合于進(jìn)行天文觀測,但會帶來與地球上飛行控制中心的通信聯(lián)系方面的困難。因此基地的選址需要權(quán)衡利弊,綜合考慮。
鎖定北極
總體上講,月球基地選址有2個基本要求:要有充足的陽光和豐富的水冰。從目前來看,在月球兩極建設(shè)基地比較好,因為那里地勢比較平坦,有利于月球飛船的起飛和著陸。另外月球南北兩極有一些區(qū)域接近于在太陽的永久照射之下,而另一些太陽照不到的地方則有水冰存在,同時滿足了以上2個要求。由于月海多集中在月球北極,在月球南極月海不多,因此把月球基地建在月球北極的可能性很大。
美國藍(lán)圖
目前在月球基地的研究方面美國處于世界領(lǐng)先地位。美國的計劃是先發(fā)射一些月球探測衛(wèi)星來測量月面空間環(huán)境,采集有關(guān)月球土壤巖石成分的數(shù)據(jù),繪制月球詳細(xì)的資源分布圖,并提供詳細(xì)的月面地形地貌數(shù)據(jù),為下一步機(jī)器人或月球車和未來載人登月艙著陸點(diǎn)選址提供依據(jù);然后用先進(jìn)的機(jī)器人或月球車對探測衛(wèi)星提供的最有希望的地點(diǎn)進(jìn)行考察,為建立月面前哨站和月球基地做準(zhǔn)備;一旦確定了立足點(diǎn),將進(jìn)行載人探測。
2009年6月18日,美國用宇宙神5號火箭一舉發(fā)射月球勘測軌道器和月球坑觀測與感知衛(wèi)星2個月球探測器,其中月球勘測軌道器運(yùn)行在距月球表面約50千米的圓形月球極地軌道,分辨率優(yōu)于1米,用于為建造月球基地選址;月球坑觀測與感知衛(wèi)星通過撞擊月球南極卡比厄斯月球坑,發(fā)現(xiàn)月球上存在水,而且不是一星半點(diǎn)。
三步實施
月球基地的建設(shè)和開發(fā)的時間、規(guī)模和能力,與空間運(yùn)輸系統(tǒng)、基地設(shè)備、電源、生活設(shè)施和交通工具等因素緊密相關(guān)。有科學(xué)家建議月球基地應(yīng)分三個階段進(jìn)行建設(shè):第一階段是準(zhǔn)備階段,即為月球基地選址和完成月球基地建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。第二階段是初級基地建設(shè)階段,即將航天員和基地的建造設(shè)備送上月球,然后將設(shè)備組裝起來。第三階段是發(fā)展階段,即從初級月球基地發(fā)展為中高級月球基地的階段。在此階段,基地成員將從6人擴(kuò)大到12人,并能在基地停留3個月到半年,同時基地的居住艙也將從2~3個發(fā)展為5~7個。
與載人航天器一樣, 月球基地需要包括兩個最基本、也是最重要的設(shè)施,那就是可供航天員生活和工作的加壓居住艙和生命保障系統(tǒng)。除此之外,供電系統(tǒng)、出艙活動系統(tǒng)和月球漫游車也是月球基地上必不可少的重要設(shè)施。