美国2018重返月球

美国2018重返月球


2005年9月14日，美国宇航局局长迈克尔·格里芬向总统府送交了名为“探索系统结构研究”的重新登月计划，包括副总统顾问在内的白宫政策官员已予接收。此一举动预示着美国即将迈出重返月球之路的坚定步伐。
根据该计划，美国将在未来12年里耗资1000亿美元，研制、建造新的宇宙飞船和火箭推进器，于2018年把4名航天员重新送上月球，并在月面上停留7天，开启新一轮的登月之旅，以继续保持在载人航天领域的领先地位。
宇航员登陆月球的假想图
这项计划，是为落实美国总统布什在2004年1月提出的最早于2015年载人重返月球、2020年左右建立月球基地、2030年后派人登陆火星的宏伟任务的第一步要求而制定的。本来，在肖恩·奥基夫任美国宇航局局长期间，就开始研究实现途径和技术方案，待今年4月14日格里芬上任新局长之后，又加快了论证步伐，终于使其于日前出台。
按照该计划要求研制的载人航天器，是一种新型载人宇宙飞船，具体名称为乘员探索飞行器CEV。赋予它的使命是，2010年底开始飞往国际空间站，2018年开始载人飞往月球。其中的乘员舱最大尺寸为5.4米，重约12吨，设有6个座位，一次可载6名航天员升空。它可多次重复使用，其研发费用为55亿美元。
乘员探索飞行器分为客运型和货运型两种型号。美国计划先研制客运型乘员探索飞行器，并在2010年底开始地面与国际空间站之间的往返飞行。客运型上装有救生逃逸系统，在紧急情况下可将航天员分离出去。货运型乘员探索飞行器的长度几乎是客运型的2倍，载货量至少是航天飞机的5倍，将安排在2010年开始研制。CEV若只是来往于空间站飞行，可重复使用12次。
这是运载宇航员的载人火箭在太空中运行的假想图。
用乘员探索飞行器进行载人登月飞行，情况则要复杂得多。具体的实施方案是，除乘员探索飞行器外，还要有登月舱和地球出发站相配合。这三者依次称为机组模块、任务模块和推进级模块。机组模块和其它两个模块分开发射，入轨后对接起来，形成长21米多、重近40吨的一个大型飞行器。然后，整个飞行器按预定路线飞向月球。这种模块式设计与太空对接结构，不仅便于利用最新技术进行改进，而且便于根据不同用途做出相应改装。
当整个飞行器到达月球上空以后，即调整姿态和速度，进入环绕月球的轨道飞行，成为月球的大型人造卫星。然后，执行登月任务的航天员进入登月舱，待登月舱与整个飞行器分离后，再驾驶登月舱飞向预定的月面地点实现软着陆。等到登月舱安全着陆月面后，航天员才能出舱到月面上进行科学实验和实地考察活动。
航天员完成登月任务和到了预定日期后，再乘登月舱的上升段飞离月面，并操纵上升段与整个飞行器重新对接。只有到了这个时候，航天员才能重返乘员探索飞行器。随即整个飞行器踏上返回地球的归程。当其进入环绕地球飞行的轨道之后，乘员探索飞行器再与其它部分分离，再入大气层，适当时候打开降落伞返回地面。
美国打算2010年开始研制登月舱和地球出发站，并预期它们于2018年达到实用程度。届时，它们将和客运型乘员探索飞行器在太空组装成大型飞行器，运载6名航天员开始月球之旅，并让4名航天员在月球表面登陆，停留和工作7天，完成首次重返月球的任务，创造一个良好的开端局面。
实践如果证明这种三个模块方案是行之有效的，美国将最终利用这一系统把月球作为基地往返运送人员。月球基地考虑建在月球南极，由于该区域有大量氢，可能还拥有水冰，故而有较大的开发价值。美国宇航局想让航天员利用月球资源生产出水、燃料和其它必需物品，以便能真正生活在月面上。这对人类最终实现火星登陆至关重要，因为火星之旅航天员在太空飞行时间更长，如能借鉴开发月球的经验，在火星上生产上述物质，就可带来极大方便。从长远来说，将来若能实现从月球向火星发射载人航天器，不仅可大大节约发射成本，而且还可利用月球资源，那效益可就更大了。
为了实现载人重返月球的目标，到2011年，美国宇航局每年用于太空探索的费用将为70亿美元；而到2018年，年费用将超过170亿美元。由此可见，美国至少要耗资千亿美元，才能铺就重返月球之路。
如果一切顺利的话，美国宇航局探月卫星“月球勘测轨道器”，将于2008年10月在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。
“月球勘测轨道器”肩负为人类在月球定居环境进行“摸底”的重大使命，其具体任务有5个方面：
（1）探摸月球环境，为人类最终定居月球做准备；
（2）展开探寻地球、太阳系乃至宇宙起源的科学试验；
（3）对飞往火星乃至更远太空的技术、系统、飞行控制和探索技术进行试验；
（4）在月球上进行有益人类生活的资源开发；
（5）激起公众尤其是学生对宇宙探索的兴趣。
据美国宇航局介绍，“月球勘测轨道器”耗资6亿美元，其设计寿命为4年。在“月球勘测轨道器”完成使命之后，美国宇航局还会进行月球无人勘测行动。在此基础之上，美国打算在月球北极或者南极附近建立一个靠太阳能维持运作的月球基地。这个基地将由数批宇航员登月来完成建筑任务。每次由4名宇航员登月，每次登月建基地的时间为一周。一旦基地建成，那么将包括能源补给区、交通工具区和生活区。美国宇航局已经确定了“九步建起月球基地”的方案：
第一步：由Ares　5重型运载火箭携月球登陆车和“分离舱”发射升空；
第二步：数天后，宇航员搭乘新型登月车“东方快车”发射升空；
第三步：“东方快车”与月球登陆车和“分离舱”在地球轨道上对接，然后一起飞往月球；
第四步：点火飞往月球；
第五步：登上月球后，宇航员离开“东方快车”，搭乘月球登陆车在月球表面着陆并行进；
第六步：对月球表面展开为期7天的勘测，然后乘登陆车发射升空回到月球轨道；
第七步：与“东方快车”对接，然后飞回地球；
第八步：宇航员重返地球大气层；
第九步：回到地球，完成为月球基地“找地皮”的任务。
如果一切顺利的话，那么月球基地“找地皮”任务将于2020年前完成。到2024年，宇航员就能够在月球上连续生活30天，最终则增至180天。