去月球的街头走一走？路还很远

1月3日10时26分，嫦娥四号成功降落在预先选定的月球背面着陆点，并通过鹊桥月球接力发回了世界上第一张月球背面特写图像。

尽管中国的月球探测计划继续带来好消息，但各国的月球探测计划也在继续推进。人类何时将再次登陆月球已经成为一个热门话题。

从1969年到1972年，美国完成了六次载人登月任务，将12名宇航员送上月球。然而，在此后的47年里，世界从未进行过过载登月。

把一个人送上月球到底有什么困难，我们需要做些什么准备来建立一个月球基地？《科技日报》记者采访了相关专家。

载人登月需要更大的火箭和宇宙飞船。

载人探月和无人探月的最大区别也是要解决的最大问题，即火箭和航天器的运载能力中国航天科技集团第二研究院研究员杨玉光告诉记者。

杨玉光明确表示，嫦娥四号的嫦娥3B火箭的地球同步轨道运载能力为5.5吨，月球轨道运载能力为3.8吨。由于运载大量材料和推进剂，载人探月火箭的运载能力要大得多他说，美国阿波罗计划中使用的土星5号运载火箭是迄今为止人类历史上最自尊的运载火箭，发射重量为3038.5吨，总推力为3408吨，月球轨道运载能力为45吨，低地球轨道运载能力为118吨。

除了火箭，载人登月对航天器也有很高的要求。登月舱由指令舱、服务舱和登月舱组成。在登月任务中，登月舱与指令服务舱分离，降落在月球表面，指令服务舱保持在月球轨道上。任务结束后，宇航员驾驶登月舱离开月球表面，与指挥服务舱对接。之后，宇航员进入指挥服务舱。然后，登月舱和指挥服务舱再次分离，登月舱留在月球轨道上，指挥服务舱点火加速，进入地月转移轨道，最后溅落在海面上完成返回。

“这项任务要求航天器具有极强的轨道转移能力，因为登月舱需要执行近月制动，其轨道转移速度约为每秒890米，从绕月轨道返回绕月轨道需要相当大的轨道转移能力。月球着陆表面的速度增量和登月舱的返回轨道都接近每秒2公里。为了达到这个速度，飞船重量的一半以上是推进剂。杨玉光告诉记者，在美国的阿波罗计划中，登月舱的指挥和服务舱重30多吨，而登月舱重15多吨。

除了技术，你还需要烧钱。

众所周知，1969年，美国东部时间7月20日22时56分，美国宇航员阿姆斯特朗爬下第9个坡道，在月球表面留下深深的印记，并说出了人类航天史上的一句名言:“这对于个人来说是一小步，但对于人类来说却是一大步。”

自从几十年前阿姆斯特朗的脚印被发现以来，为什么月球上再也没有人类的脚印了？“主要是钱太多了。”杨玉光说，“美国中止阿波罗计划的原因是因为它太昂贵了。”

国家空间探索技术首席通信专家庞志浩曾经说过，一枚土星五号火箭的造价高达5亿美元，一艘阿波罗登月飞船的重量是黄金桂的十倍多。阿波罗计划持续了11年，耗资255亿美元。为了实施该计划，美国航天局的年度预算约占美国*总预算的4.5%，平均每个美国家庭超过400美元。这给美国带来了巨大的经济压力。

除了伤害金钱，阿波罗计划也是非常劳动密集型的。高峰期有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构参与，总人数超过30万。

“阿波罗计划只派了三名宇航员(其中两人去了月球)去月球，费用非常高。”杨宇光说，当时有一种说法，每次发射土星五号重型火箭登月都相当于燃烧一艘航空母舰。

因为这是一个以任何代价为目标的项目，而且在技术上极其困难，所以它的可靠性不高，并且除了低成本性能之外还承担着很大的风险。杨玉光认为，本项目的技术手段相当激进，部分设备冗余少，从安全角度来看风险很大。

因此，它脱离了冷战时期特殊的国际政治环境。从那以后，所有国家在载人登月计划中都非常谨慎。为了政治目的不惜一切代价把人送上月球的时代早已结束。当今的月球探测活动注重科学探测与经济效益的结合，注重月球探测，为未来月球资源的开发利用奠定基础。

“为了实现往返月球和建立月球基地，首先要做的是解决成本问题。”杨玉光认为，核动力推进和空间核反应堆技术的结合是人类未来以相对较低的成本开发空间的必然途径。

建造月球基地有许多障碍。

尽管现阶段欺诈成本很高，但由于其独特的地理位置，月球已成为人类探索深空及其丰富资源的跳板。经过30多年的沉默，国际社会发起了新一轮的载人登月，并将在月球上建立一个永久基地作为其目标。

庞志浩说，人类月球探测的总体步骤分为三个步骤:探测、登船和驻扎。美国已经完成了前两个步骤，随后的登月活动必将瞄准月球，包括建造能源基地和科学研究基地，以便宇航员能够在月球上长时间工作和生活。2017年底，特朗普正式签署了“太空政策指令一号”，要求美国宇航局重启登月计划。

然而，杨玉光说，由于月球的特殊环境，在那里建立基地仍然非常困难。

“首先是选址问题。一种选择是位于月球的前面，即靠近赤道。这个地区的优点是容易到达，往返地球也相对方便，但缺点是月夜长达14天。在漫漫长夜中没有光也没有能源，这对人类是一个巨大的挑战。”杨玉光说道。

另一个选择是将基地设在月球背面南极附近，“这个区域有永久的光，但很难到达。”杨玉光说，因此，如何定位网站是一个两难的选择。

如何就地利用月球本身获取人类生存所必需的资源，也是月球基地建设中需要解决的一个重要问题。首先是来自水的挑战。十年前，科学家们在月球的极地地区发现了固态冷冻水的痕迹，但他们不确定它有多厚，或者它是否与土壤混合，或者在月球表面上看起来像冰。印度的空间研究组织预计明年发射“月球船2号”探测器，而俄罗斯的“月球27号”探测器预计将于2022年发射，它们都针对这些问题。

关于获取食物和水的循环利用，许多国家的科学家正在探索建立一个高度封闭的生物再生生命支持系统。其中，北京航空航天大学实施的“月宫365”实验历时370天，是世界上最长、最封闭的生物再生生命支持系统实验。该试验的特点是载人航天器进入外层空间后不再需要或几乎不需要地面物质支持，系统中的氧气、水和食物通过生物技术再生，宇航员可以在空间站长时间工作和生活，使载人航天和行星探测长期进行成为可能。

同时，月球上的辐射问题必须得到解决。由于地磁场和大气的保护，地球几乎没有辐射。“但是月球上没有全球磁场。辐射很强，会对机器、零部件甚至人类产生更大的影响。”杨玉光说，现在的主流观点是，月球土壤可以用来建造一个保护屏障。

另外，由于没有大气保护，陨石会直接撞击，这对月球基地是一个很大的隐患，所以月球基地在设计时应该充分考虑这些因素。

“无人月球探测站可能会首先建成，而建造载人月球基地可能需要相当长的时间。”杨玉光认为，从人类现有的技术储备来看，仍有许多技术问题需要解决，成本将是惊人的，只有通过多国合作的模式才能实现。