月球旅游

编译 刘声远

2012年6月，一家英国公司宣布计划开通自1972年“阿波罗17号”任务以来的首趟载人月球之旅。一旦成功，这将是游客首次步美国宇航员后尘造访月球。

“猎户座”飞船

“猎户座”多功能载人飞船（简称“猎户座”）是美国洛克希德·马丁公司为美国宇航局研发的前往低地球轨道外的载人飞行器。美国宇航局在2011年5月24日宣布了“猎户座”计划，“猎户座”的初次亮相将是不载人多小时测试飞行，飞船计划在2014年由“德尔塔4型”重型火箭发射升空。“猎户座”的载人飞行预计要到2020年之后才会进行，每艘飞船可载员4～6人。“猎户座”的终极目的是送宇航员登陆月球、小行星直至火星。“猎户座”的外形虽然与“阿波罗”飞船很相似，但无论是载员数量还是关键技术相比后者都有明显提高。

英国阿尔马兹太空公司的月球旅游计划

2012年6月，英国阿尔马兹太空公司宣布计划开通自1972年“阿波罗17号”任务以来的首趟载人月球之旅。

阿尔马兹公司称，已获得苏联时期的多艘飞船和空间站，计划在3年内开通载人月球旅游，届时游客（主要是政府资助的研究者、航天机构的科学家和超级富翁等）将从距离月球仅1000千米处飞过（地球和月球之间的距离是38.4万千米）。游客必须自行驾驶飞船，因为全过程将没有宇航员陪伴游客。为什么不使用专业宇航员？该公司的回答是：这种月球旅游大大不同于之前的载人登月，无需具有慧眼金睛、能在半秒钟内做出决策的人。根据飞船的配置，游客完全可以在睡上一个好觉之后再做出下一个决定。

阿尔马兹公司的首趟测试飞行计划在2014年实施，如果顺利，将于2015年正式推出第一趟非专业宇航员的月球之旅，最多搭载3名乘客，他们在升空前将受训一年。飞船将从哈萨克斯坦的航天发射场升空，在与空间站对接后，使用推进器把乘客送往月球。飞船在太空中作螺旋式飞行。与昂贵的火箭相比，慢速推进器意味着一趟往返月球的载人之旅需要4个月才能完成。低推进力引擎技术以往曾用过，很可靠，只是从未用于大型载人居住舱。月球机组人员可以在空间站上开展科学实验，实验设备由载人飞船一起送到空间站。在月球之旅的后期阶段，甚至有可能环绕月球。

飞船载人去近观月球（想象图）

目前，阿尔马兹公司正在对已获得的飞船和空间站进行改装，每个空间站将拥有90立方米的充压空间，足以让三人机组舒适地生活几个月。登月飞船包括可靠的紧急逃身系统。如果阿尔马兹太空公司的计划成功实施，将是游客首次步美国宇航员后尘造访月球，当然，每位游客需要为此付出每趟1亿英镑的费用。

美国太空冒险公司的环绕月球计划

早在2010年2月，美国一些航天企业家就表示，打算填补美国在航天飞机退役后的载人航天飞行空白。他们信心十足地预计，商业性飞船可能在2014年以低成本载人载物进入低地球轨道（离地高度在2000千米以下），这将比美国宇航局原定的“星座计划”（现已取消）至少提早几年。美国政府在这一年也提议，在未来5年里耗巨资大力发展商业性太空飞行。这些都为潜在的商业性月球之旅打开了大门。

美国航天大佬们对商业航天前景乐观其成：到2020年，将有多家公司提供前往低地球轨道的载人飞行（包括旅行）。美国太空冒险公司则更进一步，考虑推出环绕月球之旅，票价是每人每次1亿美元。

作为全球首家真正的太空旅游机构，太空冒险公司与俄罗斯空间局联合设计了一种为期17天的月球之旅，包括在国际空间站停留，环绕月球，返回地球。目前，该公司已安排多名非宇航员造访了国际空间站。

该公司一直在与俄罗斯空间局进行谈判，打算使用改进型的三人座“联盟号”飞船开展为期两周的月球观光。“联盟号”飞船是苏联于20世纪60年代为登月而研发的，它包含一个机组舱和一个服务舱。上述谈判的部分内容是建造第二个更大的服务舱，以提供窗户和额外的载物空间，它拥有一个上级马达，可以提供抵达月球所需的额外推力。

太空冒险公司的月球旅行分两阶段进行。首先，游客前往国际空间站，在那里呆10天，以适应在微重力环境中生活。在游客们透过空间站的新圆屋顶观察地球的同时，俄罗斯将再发射一个服务舱。之后，游客和机长离开空间站回到“联盟号”飞船，与服务舱会合。在上级马达的额外推力之下，三人机组将花半天至3天时间前往月球，再花一些时间环绕月球，最后返回地球。

据称，太空冒险公司的月球旅行的第一个席位已被人购买，与潜在游客之间的谈判则在进行中。该公司计划，以1.5亿美元为代价，游客有望在2015年环绕月球。

图①欧空局的“聪明-1号”月球轨道器（效果图）

图②最早登陆月球的人类飞行器“月球2号”（效果图）

图③中国“嫦娥一号”月球探测器（效果图）

无人飞行器和载人飞船登陆月球的历史

不难看出，上述月球旅游只是在太空相对近距离地观赏月球，而非登月旅游。要想像宇航员登月那样到月面旅游，无疑还需等待不短的时间。到月球上旅游并非易事，但也并非不可能。下面介绍无人飞行器和载人飞船登陆月球的历史。

迄至今日，已有多个国家发射了无人飞行器到月面。1959年，苏联的“月球2号”飞行器登陆（实际上是高速撞击）月球，这是人类飞行器首次登陆月球。1962年，美国的“漫游者4号”飞行器如法炮制。冷战期间，登陆月球是美苏之间太空竞赛的主要项目。

近年来，其他一些国家的飞行器以每小时8000千米左右的速度精确撞向月面的预定地点。这些飞行器常常是行将寿终正寝的月球轨道器。1993年4月10日，日本的“火天号”月球轨道器坠毁于月面。2006年9月3日，欧洲空间局利用其“聪明-1号”轨道器对月面进行了有控制的坠毁式撞击。2008年11月14日，印度空间局利用其“月球撞击探测器”对月球实施了撞击。“月球撞击探测器”将于2012年坠毁月面。值得一提的是，中国的月球轨道器“嫦娥一号”于2009年3月1日按照预定计划撞向月面。

迄至今日，只有18艘飞行器使用制动火箭在月面登陆时“活”下来，并在月面上进行了科学实验，其中6艘为载人飞船，12艘为无人飞行器，它们全都由苏联或美国发射于1966年至1976年。苏联完成了第一次月面软着陆，在“月球9号”和“月球13号”任务中拍摄了月面。紧随其后，美国有5艘无人飞行器和6艘“阿波罗”载人飞船在月面软着陆。在“阿波罗”登月后，苏联的“月球16号”、“月球20号”及“月球24号”登月，并把月球土壤样本送回地球。苏联的“月球17号”和“月球21号”是成功的无人月球车任务。苏联的“月球23号”飞行器成功登月，但其科学装备失灵。美国的“勘测者4号”无人飞行器有可能也成功实施了月面软着陆，但在着陆前不久，地面控制中心与它失去了联系。

迄今共有12人（均为男性）登陆过月球，这些载人登月任务都是由美国宇航局完成的，历时41个月。这个时段的开始是1969年7月21日，当时宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林在“阿波罗11号”任务中乘坐登月舱登月。这个时段的结束之日是1972年12月14日，当时宇航员基恩·赛南和杰克·施密特在“阿波罗17号”任务中登月，赛南最后离开月面。“阿波罗”共登月6次，每次有3名宇航员参与，其中两人登月，另一人留守轨道中的指令舱。在最后三次登月时，使用了月球车以增加机动性。

为了到达月球，飞行器必须首先离开地球的重力井，这由飞行器超过地球的逃逸速度（初速度达到某一值，物体才能完全逃脱星球的引力束缚而飞出星球，使物体刚刚好逃脱星球引力的这一速度，就叫逃逸速度）来实现，而目前唯一可行的方式是使用火箭。与气球或喷气式飞机等一般飞行器不同，火箭是唯一能在地球大气层以外的真空中持续加速的推进器。到达月球附近后，在月球引力作用下，飞行器会越来越加速靠近月球，最终在月球表面着陆。有三种着陆方式：一是坠毁式着陆，即飞行器不减速，并在撞击月面后彻底毁掉；二是硬着陆，即撞击速度降至不到每小时160千米，经过加固的不载人登陆装置能够在登陆后存活；三是软着陆，即飞行器精确减速，最终安全降落在月面，它与月面的碰撞速度可忽略不计。

1959年，苏联率先实现坠毁式登月。当飞行器失灵时，可能需要这种登月方式。但也可能刻意安排飞行器实施坠毁式着陆，目的是精确撞击月面的指定地点。例如，“阿波罗”任务中月球火箭的第三级就多次被故意安排撞击月球，留在月面的地震仪则记录下月震数据。这样的撞击有助于科学家了解月球的内部结构。

1962年，美国首先使用经过加固的地震仪机械包尝试月面硬着陆，但告失败。1966年，苏联用经过加固的相机率先实现月面硬着陆。几个月后，美国实现不载人月面软着陆。月面软着陆一般需要通过登陆火箭来完成，登陆火箭与登月飞行器一起作为一个整体由运载火箭发射升空。

为了返回地球，飞行器必须克服月球的逃逸速度，从而离开月球的重力井。为了离开月球和返回太空，必须使用火箭。到达地球后，大气重入技术被用来吸收飞行器返回时的动能，从而降低飞行器的速度，让它安全着陆。这些要求使得登月任务大大复杂化。离开月球所需的火箭（离月火箭）必须由登月火箭带到月面，这增加了登月火箭的体积和重量。离月火箭、更大的登月火箭和任何地球大气重入设备（例如热保护盾和降落伞），都必须随飞行器一起发射，这大大增加了发射重量和发射费用。与此同时，还必须最优化各级运载工具，并使用多艘飞行器之间的太空对接。

美国当年测试载人登月所需的轨道对接技术（效果图）

苏联和美国的登月飞行器都发回了月面照片，这些照片为一些关键问题提供了答案，例如月壤能否支撑比无人飞行器重得多的载人登陆器。苏联的“月球9号”通过使用气囊，以每小时48千米的撞击速度硬着陆登月。美国的“勘测者1号”实现了用三个脚垫软着陆月球，方法是使用由雷达控制、推进力可调节的制动火箭，该技术也为载人登月奠定了基础。

载人登月的先决条件之一，是在月球轨道中进行飞行控制。“漫游者”、“勘测者”和“月球”飞行器都采用了从地球直接飞往月面的飞行路径，都没有首先把飞行器放进月球轨道。这种直飞最节省燃料，但只适合无人飞行器的单向奔月而非往返月球。与之相比，载人飞行器需要在登月后有额外燃料让机组人员返回地球。把返回地球所需的燃料留在月球轨道中，待返程时使用，比先把燃料带到月面，而后再运到太空要高效得多（因为这样一来就多次避开了月球重力井和逃逸速度的问题）。

1966年中期，美国和苏联开始推进月球轨道操作任务，目的是为载人登月做准备。这些初期的无人轨道器的主要目标，对美国来说是广泛拍摄整个月面图，以便为载人登月挑选地点；对苏联来说，则是检查将用于未来软着陆的无线电通讯设备。初期月球轨道器的一个意想不到的重要发现，是发现了月海（月面上比较低洼的平原）表面下的巨量稠密材料。月球表面下较深处高密度物质的大量集中现象被称作“月球质聚”，有可能导致载人飞船在登月之前最后几分钟里偏离预定的飞行路径，从而不能在平滑、安全且相对小的预定着陆区登陆。此外，月球质聚还有可能严重影响低高度绕月卫星，使得它们运行不稳定，在几个月到几年后最终撞向月面。从这个意义上说，一切绕月卫星最终都将变成非故意的“月球登陆者”。

控制被弃的月球轨道器撞击月球的地点，可能具有科学价值。例如，1999年美国宇航局的“月球勘探者”轨道器被刻意指令撞击舒梅克陨击坑（位于月球南极附近）区域的一个永久性阴影区。科学家预测撞击能量会使坑中疑似存在的冰气化，并释放从地球上可探察到的蒸气烟柱，但结果并未探察到这样的烟柱。不过，“月球勘探者”将月球科学先驱尤金·舒梅克的一小瓶骨灰带到了舒梅克陨击坑以纪念这位科学家，这也是目前月球上的唯一的人类遗骸。

由上可见，登陆月球远非容易的事情。事实上，在月球这样一个没有大气、辐射强烈的世界作长时间停留的难度之大，是我们很难想象的。受过特别训练、身穿特制月面服的“阿波罗”宇航员，也只是在月面上蹦跳着（因为月球引力太小）东走走西看看，安装了一些实验设备而已。因此，哪怕只是让非宇航员登陆月球作短暂观光，这件事在短期内也肯定是无法实现的。至于未来在月面长期度假、工作和生活，前提是必须对月球实施地球化改造，让月球环境变得像地球，而这方面还有许多技术难题需要解决，相对来说就更是遥遥无期了。

（本文图片由美国宇航局、欧空局等提供）

1999年，美国“月球勘测者”轨道器被刻意指令撞向月球（想象图）

可膨胀太空居住舱

2010年，美国宇航局宣布了多项与商业性载人航天项目有关的计划，可膨胀太空房屋（居住舱）是其中之一。可膨胀居住舱十分诱人，因为它们不仅重量很轻，易于发射，而且能提供灵活的架构来建造房间——不管是在轨道中，在月面上，还是在其他行星上。因此，可膨胀居住舱将有助于未来人类到月面旅游和居住。国际空间站的寿命目前已延长到2020年，这个轨道实验室有可能还会增加新类型的太空舱，包括可膨胀居住舱。美国比奇洛航天公司已发射两个可膨胀居住舱进入轨道，目前它们仍然在轨。

可膨胀居住舱是一种加压结构，在发射升空后内部体积会增大，能在外太空支持生命。早在1961年就有人为空间站设计并建造了这种居住舱。1989年，美国宇航局约翰逊航天中心设计了一种球形可膨胀居住舱架构，可用作部分埋在月面土壤下面的人类前哨站。晚些时候，美国比奇洛航天公司设计了可膨胀的运输居住舱——既能运货又能载人。

可膨胀居住舱的基本元素是由凯夫拉尔纤维和聚酯薄膜围绕的一个可充气囊袋，这个囊袋用于保留大气。居住舱的形状由舱内大气与舱外真空的压力差来维持。运输居住舱有一个内核，在舱发射入轨的过程中提供结构支撑。美国宇航局正进一步研究把可膨胀居住舱用于地月之间旅行和行星际旅行的可行性。

由于可膨胀居住舱的直径不受运载工具的直径的严格限制，因此在一定质量下能提供更大的生活空间。它们还可抵御太空碎片，效果甚至优于传统的铝壳。它们也能抗辐射。

图为早期的载人月球飞船可膨胀居住舱设计（示意图）。舱的最上层为控制中心，其下面是导航中心，再下面是最大层——起居区，起居区下面是载物区，最下面是工程中心。

飞到月球需要多长时间？

月球与地球之间的距离是38.4万千米，从航天意义上说这是个很短的距离。如果未来真的要开展月球旅游，旅途时间应该尽量短。那么，从地球飞到月球究竟需要多长时间呢？人和机器都已进行过月球之旅，其中一些在途中花了很长时间，另一些则以快得惊人的速度飞抵。各种飞行器到达月球的手段各不相同，未来月球旅游的“交通工具”也有多种选择，所花的飞到月球的时间也大不相同。

最慢：1年加1个月再加两周

最慢的奔月之旅实际上采用了最先进的太空飞行技术。2003年9月27日，欧空局发射“聪明-1号”月球探测器，它使用了具有革命性的离子引擎。“聪明-1号”缓慢地“旋”出地球，用了1年加1个月再加两周时间，于2004年11月11日抵达月球。虽然够慢，“聪明-1号”却很节能，它在整个任务期里只用了82千克的氙推进剂。“聪明”任务是迄今为止所有奔月任务中的另类，其余任务都只花了几天时间（最多5天）就到达了月球轨道。“聪明-1号”于2006年撞月结束生命。

“阿波罗”载人登月： 3天多一点

“阿波罗”载人登月任务的途中所花时间为3天3小时49分钟。1969年7月16日，“阿波罗11号”任务的宇航员由一枚巨大的“萨杜恩5号”多级火箭发射升空，3天后就到达月球。

“月球1号”：仅一天半

第一趟奔月任务是由苏联的“月球1号”探测器完成的，它于1959年近距离飞过了月球。这艘先驱探测器发射于这年的1月2日，至1月4日就飞到了距离月球仅数千米的地方。“月球1号”从地球飞到月球只花了36小时，也就是每小时飞10500千米。

最快：8小时35分钟

迄今飞到月球速度最快的是美国宇航局的“新地平线号”冥王星探测器，火箭一开始就把它加速到每小时58000千米，从而让它飞向外太阳系的漫长旅途有了一个良好开端。尽管速度惊人，但请注意，“新地平线号”并不像专门的奔月飞行器那样减速进入月球轨道，它在经过月球后继续加速。它只用了8小时35分钟就从地球飞到了月球。

“阿波罗”载人登月是骗局吗？

1969年7月21日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林在“阿波罗11号”任务中乘坐月球舱成功登月，此后“阿波罗”一共载人登月6次。可是，从一开始就有人（而且是美国人自己）质疑“阿波罗”载人登月是骗局，是美国号称在太空竞赛中胜了苏联的一个噱头而已。载人登月怀疑论者指出了种种疑点来支持他们的质疑，而科学家则多次反驳这些质疑。2009年，在首次“阿波罗”登月40周年之际，美国宇航局专门驳斥了登月怀疑论者的八大质疑。

旗帜飞扬

质疑者说：在没有空气的月面上，登月录像和照片中的美国国旗却在飘动。

宇航局说：事实是，你看见登月录像中的旗帜在动，是因为宇航员刚刚把旗帜插在那里，是惯性让旗帜继续飘动。有几次，宇航员偶然弄弯了用于固定旗帜位置的水平棒，也造成了照片上旗帜飘动的表象。

谁在拍摄

质疑者说：1969年7月登月的最著名的一张照片是，宇航员奥尔德林的面罩上反射出宇航员阿姆斯特朗和“鹰”登月舱的影子。当时仅有两名宇航员在月面行走，可在这张照片上两者均可见。那么是谁拍摄了这张照片？

宇航局说：事实是，相机是安装在宇航员的胸部位置的。在这张照片上，你可以看见阿姆斯特朗的手臂放在胸口上，这就是相机所在的位置。

没有着陆坑

质疑者说：在登陆舱下降过程中，应该伴随有大量尘云，还应该形成明显可见的坑。可在1969年7月20日登月仅几小时后拍摄的照片上，“鹰”登月舱平静地呆在月面上。

宇航局说：事实是，登月舱的引擎在登月前已关闭，再加上它悬停时间不长，因而不会在月面形成坑或鼓起大量尘埃。虽然科幻电影中常常描绘飞船登陆时有火焰喷流，但实际上登陆月球并非如此。不仅过去如此，现在如此，将来也如此。

不见星星

质疑者说：在著名天文科普作家克拉克创作的一部小说中，主人公戴夫·鲍曼面朝巨大的太空惊呼：“我的上帝，它充满了星星！”宇航员在月面上可没有这么惊呼，他们所在照片上的黑暗背景中不见星星。这不奇怪吗？

宇航局说：事实是，由于月球表面反射阳光，这会使得星星难以看见。另外，宇航员在拍摄时使用了快速曝光设置，这使得入射的背景光受限。宇航员以1/150秒和 1/250秒的曝光时间拍照，在如此短暂的时间内，星星是不可能现身的。

多重光源

质疑者说：在这张登月照片上，宇航员奥尔德林站在“鹰”登月舱的梯子的阴影里，但他身上的宇航服却是明亮的。“阿波罗”照片中的许多阴影看起来很怪异，一些阴影看上去彼此不平行，一些阴影中的物体看上去很明亮，暗示光线来自多重光源，照片疑似在摄影棚里拍摄。

宇航局说：确实存在多重光源，包括阳光、地球反射的光线、登月舱反射的光线、宇航服反射的光线和月面反射的光线。很重要的是，必须注意到月面并不平坦，因此对于凹坑中的物体和它旁边的平地上的物体来说，两者的阴影是不同的。

清晰的足迹

质疑者说：“阿波罗”登月照片显示，宇航员在月面行走时，身后留下数十个清晰的足印。清晰的足印只可能留在湿润的沙土上，在非常干燥的月面上，宇航员的足迹似乎过于清晰。

宇航局说：上述说法纯属一派胡言。事实是，月球表层土就像精细的粉末，在显微镜下与火山尘埃很相似。宇航员踏在月尘上面时，很容易留下宇航靴的形状，且能长时间保持原样，因为月球上没有空气。

奇怪的光影

质疑者说：这是宇航员奥尔德林于“鹰”登月舱附近展开一张金属片以收集太阳粒子的照片，其左上部有奇怪的光影。这应该是来自于电影拍摄现场的灯光。

宇航局说：事实是，如果宇航局花费数百万美元来假造登月的话，犯下这么一个大错是非常不可能的。其实，照片上这些奇怪的光只不过是镜头光斑，例如这张照片右部的一个大五角斑就来自于相机本身的光圈。

遗迹在哪里

质疑者说：当宇航员奥尔德林和阿姆斯特朗于1969年飞离月球时，他们把“鹰”登陆舱的一部分、美国国旗、多部仪器和纪念物留在了月面，其中包括照片中奥尔德林正在调整的地震仪。我们知道，像哈勃太空望远镜这样的仪器已经能够窥视宇宙深处，科学家在地球上借助它们肯定能看见月球上的各种物体。可是，我们没有看见显示这些物体的登月照片。

宇航局说：事实是，没有任何地面望远镜或太空望远镜拥有这种分辨能力。即便使用地球上最大的望远镜，能分辨的月面最小物体也比一幢房屋还要大。

事实上，包括中国科学家在内的世界主流科学界都认为，“阿波罗”造假论（或称阴谋论）根本不值一驳。“阿波罗”任务一共把382千克月球岩石带回了地球，全球科学家都检验过这些岩石，并且一致认为它们来自月球。“阿波罗”岩石很容易与陨石及地球岩石区别开，因为其上的地质化学特征很独特，比如没有水蚀迹象，却有在没有空气的天体上遭遇过碰撞的明显证据。大多数“阿波罗”岩石的历史都比最古老的地球岩石还早2亿年以上。此外，“阿波罗”岩石与前苏联的月球飞行器带回地球的月球岩石特征一致。还有，放置在月球上的月球激光反射镜（地面跟踪激光的目标镜），也是载人登陆月球的证据。

2008年，日本的SELENE月球探测器在月面上空环绕时，发现了“阿波罗15号”登月舱在月面的降落坑的光晕。2009年，美国宇航局的“月球勘测者轨道器”在月面上空50千米环绕时，拍摄了“阿波罗”任务留在月面的残留物和“阿波罗”系列飞船（飞行器）的登月地点。

中国著名航天专家欧阳自远先生在2009年指出，“假如美国NASA（宇航局）长期制造骗局，怎样才能控制参与‘阿波罗’计划的两万家企业、200多所大学、80多个研究所和40余万科技人员来共同维护这个骗局长达40年之久？又怎样才能使前苏联的克格勃间谍长久保持沉默而不予揭穿？何况全世界许多国家的科学家（包括中国）都研究过‘阿波罗’宇航员采集的月球样品，却没有一位科学家站出来质疑，而唯有阴谋论者喋喋不休地鼓噪呢？也许，‘阿波罗’载人登月阴谋论的制造者在制造另一个‘阴谋’。他们不断提出一些似是而非的‘论据’，广为传播，制造一轮又一轮跌宕起伏的高潮，吊着公众的胃口，引发公众对科学的兴趣，让公众在时隔40年之后的今天仍热度不减地关注‘阿波罗’登月，关注美国的科学进步，从而提高公众的科学判断能力。也许他们是以一种别致的、巧妙的、积极的方式长久地宣传美国载人登月的成就。”

那么，“阿波罗”计划之后美国为何停止了载人登月？主要原因有：载人登月耗资巨大；多次载人登月后，美国确信自己的航天能力已大大领先于前苏联，因此对再搞载人登月失去兴趣，而美国公众也对载人登月不再有新鲜感；“阿波罗”计划后期，该项目预算剧减，美国转而致力于开发航天飞机。不过，美国人（准确说应该是所有的航天爱好者）始终怀着登月情结，美国已宣布在不久的将来采用新技术载人重返月球。