美国新太空计划押注“月球基地”

本报特约记者 陈 山

NASA公布的“月球基地”概念图

“重返月球”已经被美国上下视为证明美国综合国力的重要象征。美国有线电视新闻网（CNN）24日称，新任美国国家航空航天局（NASA）局长艾萨克曼当天宣布了雄心勃勃的太空目标，包括叫停国际合作的“门户”月球轨道空间站计划，将资源集中于重新规划的“月球基地”项目等。美国媒体普遍认为，根据该目标，NASA的月球计划在短时间内要做出重大调整，能否按期实现成为未知数。

叫停月球空间站
CNN称，尽管NASA长期以来致力于在月球上建立一个定居点，供宇航员永久地生活和工作，但艾萨克曼公布的新计划首次公布了此类工作的时间表和路线图。

《科学美国人》网站24日称，艾萨克曼计划在未来10年内建立月球基地，并公布一项价值300亿美元的计划，确保2036年能在月球南极建立永久人类居住点。根据NASA的月球计划重大调整方案，未来10年将进行数十次无人和有人的登月任务，并实际上取消了筹划已久的“门户”月球轨道空间站计划。

“门户”空间站原本是美国“阿尔忒弥斯”登月计划的核心之一，旨在建设一个运行在月球轨道上的小型空间站。按照早先的规划，“门户”空间站承担“深空探测中转站”的功能：宇航员搭乘“猎户座”飞船抵达“门户”空间站，然后换乘专门用于月面着陆的着陆器前往月球表面；任务完成后，着陆器再返回“门户”空间站，宇航员换乘“猎户座”返回地球。这样不需要每次“登月”都从地球重新出发，大大提高了效率和灵活性。在更宏大的远期规划中，“门户”还被视为人类前往火星的关键前哨站和中转基地。

“门户”月球空间站原本是美国拉拢盟友共同参与月球计划的核心支柱，已经有欧洲航天局、日本、加拿大、阿联酋等多方参加并投入巨资。NASA月球基地项目主管卡洛斯·加西亚-加兰表示：“放弃‘门户’空间站后，为其研制的部分硬件和设施可以直接用于支持近期探索目标，以及以月球表面为重点的月球基地任务。”但这个被盟国视为长期承诺、已投入多年的航天项目被叫停，不可避免地会影响美国作为“可靠合作伙伴”的信誉。

在艾萨克曼公布的新计划中，同时被放弃的还有从国际空间站向近地轨道商业前哨站过渡的原定路径。超期服役的国际空间站计划在2030至2031年间退役。NASA国际空间站项目经理达娜·韦格尔表示，NASA将努力确保在国际空间站关闭前找到商业替代方案，但她同时承认，由私营企业主导的研究、制造和太空旅游等空间服务市场，其成熟速度远不及预期。

此前获得NASA空间站开发资金的企业包括“公理空间”公司、由“旅行者”航天公司与空客公司共同创立的“星辰实验室”空间站，以及由“蓝色起源”公司主导的“轨道礁石”空间站。在新战略下，这些企业以及其他潜在参与者将被要求提出新的方案，以支持NASA采购核心模块，开发那些在国际空间站退役后，可作为独立商业前哨站运行的空间舱段。

加速发射月球探测器
《科学美国人》网站称，根据新规划，NASA将依托商业月球载荷服务等项目，提高任务频率，把月球从“低频探索对象”变为“高频作业场景”。未来NASA将分三阶段推进“月球基地”建设：第一阶段发射月球车以及开展技术验证等；第二阶段建设半宜居设施，支持宇航员定期驻留；第三阶段实现宇航员长期驻留。

艾萨克曼表示，NASA将大幅增加发射携带货物和科学仪器登月的无人着陆器数量，目标是“每月一次”。CNN称，从2024年1月以来，NASA支持的商业探月任务已发射了4个月球着陆器，各有成败。

加速的月球探测器任务将与 NASA“阿尔忒弥斯”载人登月计划协同进行。艾萨克曼说：“这次我们的目标不是旗帜和脚印，而是留在月球上。”他强调，NASA将把载人登月工作重点放在月球基地的建设上，并遵循“阿波罗”登月计划的模式，先完成全面测试任务再派遣人员。最终目标是探索月球南极点，这里的陨石坑阴影中被认为藏有水冰和其他有价值的资源，“美国再也不会放弃月亮了”。

NASA目前计划于4月1日发射“阿尔忒弥斯2”号任务，将4名宇航员送到月球轨道完成绕月飞行，测试“太空发射系统”（SLS）火箭和“猎户座”飞船的可靠性。NASA不久前还公布了后续月球任务计划的变更：预计2027年的“阿尔忒弥斯3”号任务将测试“猎户座”飞船与美国太空探索技术公司（SpaceX）和“蓝色起源”公司开发的两款月球着陆器的对接能力。如果一切顺利，“阿尔忒弥斯4”号任务将搭载美国宇航员在半个多世纪后“重返月球”。

加西亚表示，新公布的登月计划将加速并扩大“阿尔忒弥斯”任务频次，需要分三阶段发射数十个探测器以及电力、通信和居住舱模块，目标是建设可长期居住的“月球基地”。该基地将需要放射性同位素电源，最终还需要核反应堆，宇航员才能在月球南极长时间的极夜环境中生存。

但该计划也面临诸多挑战。《科学美国人》网站称，这个“非常雄心勃勃的计划”的主要挑战是“登月次数”。该计划要求在2028年前进行超过20次月球发射，包括载人登月的“阿尔忒弥斯4”号任务。艾萨克曼批评说，此前由洛克希德·马丁公司和波音公司等行业合作伙伴制造的“猎户座”载人飞船和SLS火箭都超出预算数十亿美元且进度落后多年，引发了外界的严厉批评。艾萨克曼表示，他已向商业航天公司和NASA承包商表明，不愿重蹈过去覆辙。“蓝色起源”公司和SpaceX也在竞争开发将宇航员从“猎户座”飞船运送到月球表面所需的月球着陆器，但最近报告警告称，相关研制进度已经落后，可能导致NASA登月计划超出2028年的时间点。

启动核电推进探测器
总部在美国的国际组织“行星学会”专家凯西·德赖尔表示，艾萨克曼公布的新计划中，最值得关注的部分还包括NASA对核能技术的认可，无论是用于月球基地还是未来潜在的火星任务。“核电推进技术将为各种科学任务以及载人的太阳系探测任务中的能源利用创造巨大机遇”。

CNN称，艾萨克曼计划在2028年发射的火星探测任务中，为“自由”号探测器首次配备全新的核电推进技术，从而更高效地携带更大的载荷。据介绍，该探测器的推进系统改装自原先为“门户”空间站项目开发的动力与推进元件，利用小型核反应堆产生的电能驱动离子推进器，通过喷射带电粒子产生持续推力。抵达火星后，“自由”号将在火星大气层下降过程中投放3架先进的“火星直升机”，用于勘探火星崎岖地形。此外，“自由”号对核电推进技术的测试结果，也将为NASA在月球表面建造核反应堆的计划提供参考，该反应堆可在月球极夜为“月球基地”供电。

艾萨克曼是核电推进技术的积极支持者，该技术被认为非常适合深空探测任务。但CNN称，相关技术面临复杂的设计挑战，且可能带来高昂成本，同时也伴随着向太空发射核装置的风险。