8月29日消息，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)計(jì)劃于美國(guó)東部時(shí)間周一上午8點(diǎn)33分進(jìn)行登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS,Space Launch System)”的首次飛行測(cè)試。此前NASA已經(jīng)反復(fù)提及，“我們準(zhǔn)備好出發(fā)”。這句話出現(xiàn)在社交媒體的標(biāo)簽上，也出現(xiàn)在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射基地周圍懸掛的橫幅上。

考慮到宇航員從現(xiàn)在開(kāi)始的幾年內(nèi)都不會(huì)真正登上月球，為什么NASA要花上千億美元來(lái)重復(fù)半個(gè)世紀(jì)前已經(jīng)做過(guò)的事情?

NASA官員們認(rèn)為，登月任務(wù)是NASA載人航天計(jì)劃的核心，而不僅僅是1969年至1972年阿波羅登月計(jì)劃的翻版。

NASA局長(zhǎng)比爾·納爾遜(Bill Nelson)在本月召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)：“未來(lái)，NASA將讓首位女性宇航員和首位有色人種登上月球。”“通過(guò)這些日益復(fù)雜的任務(wù)，宇航員將學(xué)會(huì)在深空中生活和工作，開(kāi)發(fā)將第一批人類送上火星的科學(xué)和技術(shù)。”

這與2010年的情況有所不同。當(dāng)時(shí)美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬稱NASA應(yīng)該瞄準(zhǔn)小行星或火星等登陸目的地，超越月球。

“我們以前就去過(guò)那里，”奧巴馬說(shuō)。

如今的阿爾忒彌斯登月計(jì)劃第一步是即將進(jìn)行的登月火箭飛行測(cè)試，太空發(fā)射系統(tǒng)火箭將搭載獵戶座宇宙飛船升空。飛船返回地球之前計(jì)劃進(jìn)行繞月飛行，目的是是在真正搭載宇航員之前解決飛船上可能出現(xiàn)的任何問(wèn)題。

阿爾忒彌斯登月計(jì)劃除作為登陸火星所需技術(shù)的試驗(yàn)之外，NASA還希望在項(xiàng)目運(yùn)作過(guò)程中孵化一些公司，建立將科學(xué)儀器和其他有效載荷送往月球的穩(wěn)定業(yè)務(wù)，并激勵(lì)學(xué)生進(jìn)入相關(guān)的科學(xué)和工程領(lǐng)域。

“我們之所以不斷探索，因?yàn)檫@是我們本性的一部分，”納爾遜在接受采訪時(shí)說(shuō)。

對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，對(duì)探月計(jì)劃的重新關(guān)注預(yù)示著未來(lái)幾年將獲得大量全新的探測(cè)數(shù)據(jù)。

宇航員在阿波羅任務(wù)中收集的月巖顛覆了行星科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)知。分析其中的放射性同位素能精確測(cè)定月球表面各個(gè)區(qū)域的年代。這些巖石還揭示出月球起源，科學(xué)家由此推測(cè)月球似乎源自45億年前一個(gè)火星大小天體撞擊地球時(shí)產(chǎn)生的太空碎片。

但在最后一次阿波羅17號(hào)登月任務(wù)之后的20年里，NASA將注意力從月球上轉(zhuǎn)移到火星、木星以及土星衛(wèi)星等太陽(yáng)系其他行星。因?yàn)樵谠S多人看來(lái)，月球是一個(gè)荒涼干燥、沒(méi)有空氣的世界。

但科學(xué)家對(duì)月球的興趣從未完全消失。事實(shí)上，月球固有的荒涼意味著幾十億年前變硬的巖石仍然保持著原始狀態(tài)。

“作為科學(xué)家，我們知道月球在某種意義上就是幫助我們研究太陽(yáng)系歷史的羅塞塔石碑(注：考古學(xué)家借助它解讀出已經(jīng)失傳千余年的埃及象形文之意義與結(jié)構(gòu))，”位于休斯頓附近的月球與行星研究所(Lunar and Planetary Institute)研究員戴維·a·克林(David a . Kring)說(shuō)，“它是太陽(yáng)系中研究行星起源和演化的最佳地點(diǎn)。”

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)月球并不像他們想象的那么干燥。

月球兩極常年黝黑的隕石坑底部存在冰凍水。這是一種寶貴資源，可以為未來(lái)登陸月球的宇航員提供飲用水，還可以被分解成氫和氧。

氧氣可以提供可呼吸的空氣，氧和氫也可用作火箭推進(jìn)劑。這樣一來(lái)，月球或繞月軌道上的補(bǔ)給站可以作為航天器進(jìn)入太陽(yáng)系深空前補(bǔ)充燃料的前哨站點(diǎn)。

這些冰如果是幾十億年積累下來(lái)的，甚至可以為科學(xué)家提供一本關(guān)于太陽(yáng)系的科學(xué)歷史書(shū)。

對(duì)月球存在水冰的了解重新激起人們對(duì)探月的興趣。21世紀(jì)初，NASA艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)行星科學(xué)家安東尼·科拉普雷特(Anthony Colaprete)說(shuō)，他當(dāng)時(shí)對(duì)探索月球的想法“只是順帶搞搞”。

隨后NASA開(kāi)始征集研發(fā)航天器的提案，目的是跟隨即將發(fā)射的月球勘測(cè)軌道飛行器一起前往月球。科拉普雷特當(dāng)時(shí)主要研究火星氣候模型，他提出月球隕石坑觀測(cè)與遙感衛(wèi)星(LCROSS)計(jì)劃，他認(rèn)為這樣可以證實(shí)20世紀(jì)90年代探測(cè)到月球存在水冰的跡象。

LCROSS計(jì)劃引導(dǎo)發(fā)射任務(wù)所用火箭的上面級(jí)以每小時(shí)5600英里(約合9000公里)的速度墜入極地隕石坑，然后尾隨的小型航天器將測(cè)量撞擊會(huì)產(chǎn)生什么。

“這是一種相當(dāng)粗糙的采樣方法，”科拉普雷特在接受采訪時(shí)說(shuō)。

但NASA認(rèn)可這個(gè)想法，最終敲定了這一計(jì)劃。2009年6月，運(yùn)載月球勘測(cè)軌道飛行器和LCROSS衛(wèi)星的火箭發(fā)射升空。那年10月份，LCROSS在靠近月球南極的凱布斯隕石坑中完成任務(wù)。

一個(gè)月后，科拉普雷特得到了他的答案：凱布斯隕石坑底部確實(shí)有水，而且有很多水。

其他月球探測(cè)器也發(fā)現(xiàn)月球存在水的明確跡象。科學(xué)家們使用最先進(jìn)的技術(shù)發(fā)現(xiàn)阿波羅15號(hào)和阿波羅17號(hào)登月任務(wù)采集的巖石樣本中都有水的痕跡。

但NASA戈達(dá)德太空飛行中心的行星科學(xué)家芭芭拉·科恩(Barbara Cohen)說(shuō)，科學(xué)家們還有許多未解之謎。

月球上有些寒冷地區(qū)有冰，但也有些寒冷地區(qū)看起來(lái)沒(méi)有冰。有些地方是地表結(jié)霜，而有些地方是地表以下有冰，而且這兩種區(qū)域并不總是重疊的。她說(shuō)：“我們并沒(méi)有完全了解這些水是何時(shí)或如何存在的。”

這意味著科學(xué)家們也不知道月球到底有多少水，也不知道從月巖和土壤中提取水的難易程度。

科拉普雷特仍在探索月球。“這個(gè)團(tuán)隊(duì)在過(guò)去20年里不斷發(fā)展壯大，”他說(shuō)。現(xiàn)在科拉普雷特是“揮發(fā)物調(diào)查極地探測(cè)車”(VIPER)的首席研究員，這輛月球探測(cè)車計(jì)劃于2024年底在月球南極附近著陸，進(jìn)入一些黑暗的隕石坑，近距離觀察環(huán)境，向下鉆探一米深。

“我們的主要目標(biāo)之一是了解月球上水的起源和形式，”科拉普雷特說(shuō)。(辰辰)

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