美國重返月球:阿提密斯征月有何啟示?

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太空發射系統(SLS)帶著獵戶座太空船升空。 圖片來源:路透社

11 月 16 日,美國太空總署(NASA)成功發射號稱歷來火力最強的探月火箭「阿提密斯一號」(Artemis 1),為未來數年再次送人類登月作準備。在 1961 到 1972 年間,美國曾進行「阿波羅計劃」(Project Apollo),把多名太空人送上月球。可是,由於登月任務所費不菲,美國在 70 年代後就中止了計劃;這次「阿提密斯計劃」將標誌著人類再次重返月球。

半世紀過去,阿提密斯一號有多厲害?

科羅拉多大學波德分校太空科學教授 Jack Burns 就在 The Conversation 撰文,分析「阿提密斯一號」登月有甚麼值得人們關注的地方。

首先,在這次登月計劃,NASA 用上了全新的太空發射系統(Space Launch System,SLS)。新系統的主引擎使用了共 265 萬公升液態氫與液態氧作為燃料,其推動力為歷來登月系統中最強大,火力甚至勝過在上世紀運送太空人征月的「土星 5 號」(Saturn V)。除了主引擎外,火箭兩側還搭配了兩具固體燃料助推器,在升空時會與火箭主體分離。Burns 形容「阿提密斯一號」發射系統的設計,彷似太空船和阿波羅「土星 5 號」火箭的混合體。

「阿提密斯一號」搭載了「獵戶座」(Orion)太空船,為日後太空人登月鋪路。NASA 在「獵戶座」的座位上放置了 3 具假人;太空船會在月球外太空的高幅射環境中暴露超過 1 個月,期間會測試將來保護太空船和太空人的隔熱罩(heat shield)。Burns 估計太空船返回地球時,時速會高達每小時 4 萬公里,故此要測試好隔熱罩能否順利運作。「阿提密斯一號」也攜帶了一系列小型衛星到月球軌道,仔細觀察月球背面情況,例如幅射水平,以及有沒有水份等。

建立月球經濟的其中一環

阿提密斯一號全貌。 圖片來源:Sean Gardner/Getty Images

這次「阿提密斯一號」升空只是整個「阿提密斯計劃」的第一步。數年之內,美國會發射「阿提密斯二號」,屆時將會有太空人升空,但他們只會執行軌道任務,環繞月球外圍,進行各種測試,然後返回地球。預計到 20 年代中,美國會再發射「阿提密斯三號」,屆時太空人會乘坐「獵戶座」到月球軌道,然後轉乘「SpaceX 星艦」( SpaceX Starship)登陸月球表面。他們其中一個主要任務是探索月球南極,科學家相信那裡可能存在水冰

Burns 認為,上世紀美國推行「阿波羅計劃」,是要在冷戰擊敗蘇聯,彰顯美國在太空科技層面是世界第一;美國政府對太空旅遊,又或者月球本身的興趣不大。當太空人成功登月,任務完成後,政府就失去了興趣,並取消計劃。這次「阿提密斯計劃」的出發點不再一樣,不是要擊敗中國或者俄羅斯,而是要開展可持續的太空探索計劃。其中一個目標是加以利用月球的資源,例如以月球的水冰和土壤生產食物、燃料和建築物料。

除此之外,Burns 相信「阿提密斯計劃」能協助建立月球和太空經濟,例如讓企業家參與太空探索任務,其中 SpaceX 將會在登月任務中扮演非常重要的角色。NASA 沒有「星艦」的擁有權,只是購買 SpaceX 的服務,將來該公司可用「星艦」搭載私人、甚至其他國家的太空人。經過 50 年的發展,登月任務的資金和技術成本已經大大降低,私人企業也有能力進行自己的月球探索活動。而 NASA 也推出了「商業月球酬載服務」(Commercial Lunar Payload Services ),協助私人企業把無人儀器送往月球。