世界航天新科技——“月神”登月计划

+刘进军

世界航天突飞猛进、日新月异。

世界航天发展的未来方向是：重返月球、建设月球空间站、建设月球基地、登陆火星、建设火星空间站、建设火星基地、捕捉小行星、反击小行星、深空探测、飞出太阳系、太空电站、太空电梯、太空采矿等。

而月球，正是其中最重要的舞台。

重返月球：全球竞赛

重返月球，全球竞赛。下一个10年肯定会是一个疯狂的旅程。这里先让我们了解一下全球的努力。

2019年，中国的“嫦娥-4”号探测器首次登陆月球背面。它将收集并返回月球样本，探索极地，寻找可以开采的资源，并为20世纪30年代的中国航天员登陆月球做准备。2020年下半年，中国还将发射“嫦娥-5”号探测器，扩大战果。

1969年7月20日，美国宇航员首次登陆月球。1976年，苏联发射“月球-24”号探测器之后，就放弃了月球竞赛。但现在，时隔近半个世纪后，俄罗斯已经计划了至少5次月球探测的任务。2021年，俄罗斯将发射“月球-25号”探测器，执行第一次月球探测任务。“月球-25号”将在月球南极附近着陆，寻找宇航员建立月球基地所需的矿产、水源和其他资源。

这些年，美国太空探索技术公司的“龙”号货运飞船已经向国际空间站运送物资。2020年5月30日，“龙”号载人飞船发射，将2名宇航员送入国际空间站。2023年，“龙”号飞船将搭载7名日本游客送到更远的月球轨道旅游。

月球基地

太空采矿

特朗普：2024年，登陆月球！

欧洲太空局计划发射月球机器人，在2025年前开采月球风化层——月尘，以获取像氧气和水这样的宝贵资源。

日本的探测月球智能着陆器将在月球的陨石坑上使用面部识别技术，为2120年代初极其精确的月球车登月做准备。

印度第2次登月任务“月船-2”号探测器于2019年7月22日发射奔月。“月船-2”号着陆器的着陆地点在南极附近。着陆器将在那里探索月球表面，收集水冰、岩石和土壤数据，但着陆失败。

太空法律意在月球霸权

2017年9月，美国宇航局、欧空局、俄罗斯宇航局宣布：联合建造称为“深空门户”或“太空港”的月球空间站。意大利、法国、英国、德国、日本、印度、加拿大、澳大利亚、韩国、乌克兰等国参加这座月球空间站建设。

2019年，美国宇航局建议将“深空门户”空间站改为“月球之门”空间站。科学目标是：重返月球，探测小行星，最终实现载人登陆火星。“月球之门”空间站将于2020年开始建设，2020年代内建成。它不仅是载人和机器人登月任务的中转站，而且还是一个科学实验室、太空天文台。它还将成为探索和登陆火星、捕获小行星的出发站。

2017 年12 月11 日，“阿波罗-17”号飞船成功着陆月球表面同一天，在美国国会的代表、美国太空委员会的代表、“阿波罗”计划宇航员杰克·施密特和现任美国宇航局宇航员佩吉·惠特森一道见证下，美国总统特朗普签署了《太空政策指令-1》法律。

《太空政策指令-1》法律，即《美国太空委员会-1》。这是一项改变美国国家太空政策的法律，一项由美国政府主导，私营公司参加的综合计划：人类重返月球、登陆火星和其他太空探测任务。《太空政策指令-1》法律最大特点是：美国宇航局+私营公司，联合探测太空。

“月神”计划：新月球时代的美国战略

在《太空政策指令-1》的激励下，美国宇航局制定了新的登月计划。2019年7月20日，美国宇航局庆祝最大成就之一——“阿波罗-11”号宇航员登月50周年。这天，美国宇航局宣布了重返月球计划——“阿特米斯”计划，确定了登月的最后期限。

“阿特米斯”登月计划，又称为“月神”登月计划。这是美国宇航局最新的登月计划。“月神”登月计划的名字来源于古希腊神话中的狩猎女神、月亮女神——阿特米斯。阿特米斯，是太阳神阿波罗的孪生姐姐。50年前，美国宇航局以阿波罗的名字命名了登月计划，首次将宇航员送上月球。现在，美国宇航局以阿波罗妹妹的名字命名了新的登月计划，含义颇深。

“月神”计划包括在近地轨道、绕月轨道和月球表面等任务，以及更远的目的地——火星、小行星等。“月神”计划的科学目标：2020年～2023年，美国宇航局两次发射“太空发射系统”火箭，将“猎户座”飞船、宇航员将送往月球轨道。2024年底前，美国宇航员登陆月球，特别是在月球南极地区，美国第一位女宇航员将在月球行走。

“阿波罗”飞船6次登月，采集样品381.7千克。科学家进行了详细研究，获得了月面部分区域月壤、地质和环境的详细数据。这次登月，人类要长期工作、建设月球空间站、建设月球基地、开发月球矿产和资源。

目前，美国宇航局已经招标了10多种月球基地和月球住宅的方案。欧空局也提出穹顶与蜂窝结构壁结构等月球基地的设计。2020年代末，人类开始将在月球背面、南极建造月球基地。月球基地将利用月壤和风化层进行3D打印。机器人打印机在月球基地周围建造外墙，覆盖整个基地。月球基地保护月球居民免受宇宙射线辐射、极端温度、微流星和陨石撞击等。

“月神”计划的5大战略目标

1.美国从地球轨道上的载人航天活动升级为月球轨道上的载人航天活动。

2.登陆月球和环月飞行，以及更远星空任务的能力。

3.通过一系列机器人任务，促进月球资源的科学发现和特征描述。

4.让美国宇航员在月球进行长期的探索和利用活动。

5.研究月球、地球和太阳系起源的新知识，促进人类探测火星和其他星空任务的能力。

当天，美国宇航局公开了“月神”登月计划的徽章。徽章的中心是字母A，位于地球之上，背景是月球。美国宇航局称弯曲的红色为“火箭红”，其他颜色称为“地球蓝”和“月球银”。弯曲的红色意为人类从地球到月球的飞行轨迹。

美国宇航局表示：“A”象征着阿特米斯所用弓箭的箭头，同时代表火箭发射、人类航天。“A”的尖端延伸到月球之外，并且从地球到月球的轨迹被涂成红色，这代表了“阿特米斯”计划是人类进入火星的第一步。新月型的地球也具有双重含义，即代表地球，又象征了阿特米斯的弓。

“月神”计划将是人类太空探测的又一座里程碑。

“月神”计划路线图

“月神”登月计划

“月神”计划主要由美国宇航局执行。美国宇航局联合欧洲太空局、俄罗斯宇航局、日本宇航局、加拿大太空局和澳大利亚太空局等国际合作伙伴。美国宇航局正在迈向建立月球上建设月球基地等长期目标，为私营公司建立月球经济奠定基础，并最终将人类送至火星。

“月神”计划分为2个阶段：第一阶段，美国宇航员在2024年内登陆月球。第二阶段，美欧俄在月球附近联合建设“月球之门”空间站。2022年底，“太空发射系统”火箭首先发射“月球之门”空间站的动力与推进舱。2028年，美欧俄建成“月球之门”空间站，环绕月球飞行，作为随时进入月球的基地和前哨站。

美国宇航局描绘了清晰的“月神”计划路线图：1.设计、研制和实验各种航天器。2.建设火箭发射基地。3.选拔和训练宇航员。4.设计完美的飞行计划和飞行时序，万事俱备。5.火箭发射，飞船进入月球轨道，宇航员登陆月球。

美国宇航局已经训练了几十名月球宇航员、火星宇航员。2020年1月12日，美国宇航局局长吉姆·布里登斯汀在位于休斯顿的约翰逊航天中心举行了2017年级宇航员毕业典礼。美国宇航局欢迎11名新宇航员为太空飞行任务做好准备。这些宇航员可能被分配到国际空间站、月球、最终登陆火星的任务。

宇航员在深空、月球所面临的环境与地球上大不相同。美国宇航局已经选择了12项研究宇航员月球、火星和小行星长期飞行任务中的健康和表现有关的项目。其中包括：太空中的压力和睡眠障碍对大脑功能的影响，以及免疫系统对微重力、零重力的反应。

人类在月球上的漫步，以及将宇航员送上火星需要各种新的科技和创新。根据《太空政策指令-1》法律中，美国宇航局+私营公司联合探测太空的原则，“月神”计划大力支持中小航天企业研发各种航天技术和太空技术。

美国宇航局梅溪空间站动力工厂

2019年5月14日，美国宇航局宣布了总额为1.06亿美元的小企业奖，其中包括人类探索和操作、防辐射服装、太空技术、太空飞行技术、太阳能电池技术、精确着陆与避险技术、科学和航天领域等技术。这些奖金为来自129家美国小企业的142项提案亮起了绿灯。

特朗普政府支持各个民营公司，研发设计、开发硬件，并可能启动月球经济。美国宇航局向11家美国公司提供了研发经费，其中包括埃龙·马斯科的太空探索技术公司、杰夫·贝佐斯的蓝色起源公司、洛克·希德马丁公司等，开发将宇航员送到月球表面的着陆器。

美国9家民营小公司已与美国宇航局签约，设计研发月球车、机器人，运送月球车、机器人。这些月球车、机器人在月球收集数据和进行研究。有的公司对开采月球资源，如水源、矿产感兴趣。水可以分解成氢气和氧气，并转化为火箭燃料。

宇航员在飞船、空间站和登陆月球，最主要的是安全。美国宇航局设计了各种宇航服，轻便、简单、安全。为了防止火灾、故障灾难和重大疾病，美国宇航局在国际空间站4次实验火灾和救难实验，制定了各种救灾救难的演习。

吃喝拉撒在地球上是小事，但在太空、月球上是大事。“阿波罗”计划中，宇航员的全营养主食是藜麦。藜麦原产于南美的安第斯山脉，印第安人的主食。藜麦营养丰富，号称“粮食之母”。现在，各国宇航员都将藜麦作为主食，号称“太空食品”。宇航员在“月球之门”空间站、月球上建设月球基地，长期生活，主食仍然是藜麦。味道好极了！

在国际空间站、航天飞机上，宇航员方便时用真空马桶，不留一点大小便的气味、痕迹。太空，本身就是真空的，制造真空马桶不是难事。如果在月球上、在登月器上方便，就有点问题。月球的重力是地球的六分之一。怎样在月球的微重力环境下方便，并不污染月球？美国宇航局正在招标这个难题，研究出一种月球马桶，方便、安全和不污染月球。

“月神”计划要花多少钱

“月神”计划需要多少钱？这些令人印象深刻的计划有多少会真正实现？

目前，这个庞大的计划成功率多大，能实现多少，还很难说。“月神”计划的整体费用仍不得而知。根据美国宇航局的数据：“阿波罗”计划最终的预算总额为236亿美元，相当于今天的1360多亿美元。这意味着，“阿波罗”飞船每一次登月成本约为2019年的226亿美元。

2019年，美国总统特朗普已经拨给美国宇航局2020财政年度210亿美元。2019年5月13日，为了 2024年将人类送上月球，特朗普总统宣布2020财年增加16亿美元，让美国宇航局走上实现这一伟大、宏伟和震撼的壮举。这些钱仅够“月神”计划塞塞牙缝。

2020年2月，美国宇航局公布未来几年财政年度预算的总统申请计划，总计460.18亿美元：

2021财政年度，“猎户座”飞船需要14亿美元。2022年～2025年财年，“猎户座”飞船预算分别为：13.22亿美元、13.91亿美元、12.4亿美元和10.85亿美元。2021年～2025年财年，“猎户座”飞船计划投资64.38亿美元。

2021财年，“太空发射系统”火箭需要22.57亿美元。2022年～2025年财年，“太空发射系统”火箭计划投资22.38亿美元、22.49亿美元、20.92亿美元和20.87亿美元。2021年～2025年财年，“太空发射系统”火箭计划投资109.23亿美元。

2021财年，“月球之门”空间站美国舱段需要7.39亿美元。2022年～2025年财年，“月球之门”空间站美国舱段计划投资7.12亿美元、4.82亿美元、3.77亿美元和4.76亿美元。2021年～2025年财年，“月球之门”空间站计划投资27.86亿美元。

2021财年，月球登陆器需要33.7亿美元。2022年～2025年财年，月球登陆器计划投入43.88亿美元、51亿美元、49.71亿美元和34.28亿美元。2021年～2025年财年，月球登陆器计划投资212.57亿美元。

2021财政年度，月球车、月球机器人、月球基地、能源生产和材料开发等技术需要2.12亿美元。2022年～2025年财年，月球车、月球基地等计划投入0.821亿美元、16.65亿美元、15.02亿美元和11.53亿美元。2021年～2025年财年，月球登陆器计划投资46.14亿美元。

2018年财年为止，美国宇航局已有337亿美元用于“太空发射系统”火箭、“猎户座”飞船和地面系统的开发。2019年～2037年期间，火箭、飞船和地面系统的总成本为832亿美元。

人类登陆月球

美国太空探索技术公司的“星际”飞船：从地球直接飞到月球

在2024年登月之前，“月神”计划的总费用估计为350亿美元。这是美国宇航局在2021年～2025年财政年度对“月神-1”、“月神-2”和“月神-3”计划任务的投资。2033年前，美国宇航局计划到达火星轨道。根据美国宇航局报告：到2037年，火星轨道飞行任务的总成本为1169亿美元。

尽管财大气粗，但美国宇航局希望“月神”计划是一个高科技、低成本、时间长、成功率大的计划。高科技，有可能增高成本，也可能降低成本。

美国宇航局局长吉姆·布里登斯汀号召：太空探测，是全人类的神圣事业。期待每一个地球人都献计献策，让“月神”计划能够成功！