美国再次登月缘何选月球南极
美国副总统伯恩斯最近宣布,美国将在21世纪发起一场“太空竞赛”,五年后将美国宇航员再次送上月球,并在月球南极迈出第一步。在上世纪六七十年代,美国无人探测器和宇航员多次登陆月球,但他们主要集中在月球的赤道和中纬度地区。半个世纪后,美国为什么选择月球南极作为重返月球的第一个着陆点?
据伯恩斯在美国国家空间委员会第五次会议上介绍,月球南极具有“巨大的科学、经济和战略价值”,其中一个重要原因是月球南极有水冰。
“本世纪,我们将带着新的雄心重返月球,”伯恩斯说,“不仅要去那里,不仅要在那里发展技术,还要从月球岩石中提取氧气,为我们的宇宙飞船补充燃料。核能应该被用来从南极永久阴影区的陨石坑中提取水。与新一代宇宙飞船一起飞行,它们将使我们能够在几个月而不是几年内到达火星。”
月球黑暗寒冷的极地区域被怀疑含有水冰,但直到六个月前,美国科学家才通过分析印度月球探测器“月球船1号”的数据,证实月球南极存在水冰。月球的南极极大地增加了它对美国整体太空探索计划的战略价值,尤其是对火星着陆。
根据去年8月发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文,在月球南北70度以上的永久阴影区,有许多区域含有水冰,但水冰在月球南北两极的分布规律是不同的:月球南极的大部分水冰集中在环形山中,而月球北极的水冰分布广泛而稀疏。由于阳光永远不会到达月球极地环形山的底部,永久阴影区的温度不会高于零下163摄氏度,因此这里的水冰可以保存很长时间。
美国宇航局局长吉姆·布里登·斯汀引用了相关的估计,月球两极可能储存超过1万亿磅(4.5亿吨)的水冰,这意味着“生命支持、可呼吸的空气、可饮用的水以及氢和氧作为火箭推进剂在月球表面。”
自上任以来,美国总统特朗普已下令重建搁置了25年的国家空间委员会,并宣布了重返月球的计划,提议“不仅在月球上插上旗帜和留下脚印,还为美国未来的载人火星任务奠定基础”。可以看出,在美国*的太空探索计划中,月球是登陆火星的重要“中转站”。如果建立月球基地,为最终登陆火星做准备,月球上的水冰将成为一种极其宝贵的资源,可以维持宇航员的生存,并成为航天器的重要燃料来源。水和冰集中的月球南极自然成为首选着陆点。
从理论上讲,科学家已经掌握了月球水冰的开发技术,但在实际开发利用中仍有许多困难。
首先,印度的月球矿物绘图仪“月球船1号”的探测深度只有地球表面以下1到2毫米。有多少水冰储存在月球极地的地下以供使用,无论是与月球土壤混合还是以大块水冰的形式,都需要更先进的探测器甚至着陆器来找到答案。
第二,在月球南极着陆将“比其他着陆点需要更多”美国行星科学研究所的科学家瑞安·沃特金斯解释说,月球南极的位置使得宇航员和地球控制中心之间的交流更加困难。与阿波罗11号载人飞船着陆的月球赤道附近的地区相比,月球南极的地形也更加崎岖。
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