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美国东部时间4月1日下午6点53分,美国航空航天局(NASA)用自研的太空发射系统(SLS)把4名宇航员送入太空,正式开启了阿尔忒弥斯2号(Artemis II)任务。阿尔忒弥斯计划的最终目标是在2028年再次把人类送上月球,但本次发射不会尝试登月,甚至连月球轨道都不会进入,而是仅仅在地球和月球之间绕一个8字,于10天后返航。考虑到阿波罗宇航员已经访问过月球9次了,其中6次都是登月,为什么还会有那么多人关注呢?答案不在于月球本身,而是后续的一系列计划。
其次,当年的阿波罗计划属于典型的一锤子买卖,NASA唯一的目的就是让宇航员在月球表面打个卡,然后安全返回就可以了,其余一概不考虑,所以无论是运载火箭还是登月舱的设计原则都是一切从简,能省就省,能扔就扔,安全性能和工作效率也不像现在这么讲究。另外,当年的电子设备非常简单,计算机芯片更耐辐射,宇航员需要手动操控,自动化程度低。相比之下,今天的太空设备自动化程度非常高,安全冗余也比阿波罗时代高得多,对计算机芯片的防辐射能力提出了更高的要求。
第三,也是最核心的一点,那就是今天的NASA和60年前不一样了,经费也远不如当年那么充裕。阿波罗计划耗资250亿美元,大约相当于现在的2500亿美元,占当时美国联邦政府预算的4.4%。这就是为什么美国前总统肯尼迪(JFK)会说:“我们之所以选择登月,并不是因为这件事很容易,而是因为它很难。”相比之下,阿尔忒弥斯计划迄今为止一共花掉了930亿美元,这个数字仅占美国联邦政府预算的0.5%左右,两者相差悬殊。
特朗普在第一任期内再次推翻了前任的太空政策,重新把登月视为工作重点,开启了阿尔忒弥斯计划。第二任期则强调了公私合营的政策,把很多项目外包给了私营企业,其中获益最多的就是马斯克旗下的“太空探索公司”(SpaceX)。据统计,仅在去年SpaceX就从17家联邦机构获得了将近100份合同,总价值约为30亿美元,其中就包括负责把宇航员从月球轨道送至月球表面的载人着陆系统(Human Landing System)。
不过,SpaceX必须和贝佐斯旗下的“蓝色起源”(Blue Origin)公司竞标该项目,所以马斯克在今年2月高调宣布把工作重点从登陆火星转到了登陆月球。其实明眼人早就看出马斯克的移民火星计划只是一个商业噱头而已,人类距离实现这一目标还差得很远。要知道,地球和火星之间的最短距离约为5500万公里,是地月距离的100多倍,单程至少需要耗时7个月。再加上火星探测器的发射窗口平均每两年只有一次,登陆火星的宇航员必须做好长期滞留的准备,所以登陆火星之前必须先把火星基地建好,否则就等于慢性自杀。以目前的技术水平,要想把宇航员送上火星再活着送回来无异于天方夜谭。
NASA的另一个打算就是把月球建成未来的太空探索中转站,因为月球的引力小,又没有大气层,从月球表面发射火箭的难度要比地球小得多。但是,这就必须在月球上建立可靠的能源供应系统和燃料生产体系。其中能源大概率来自核电,NASA已经计划于2030年在月球上部署一座100千瓦的核反应堆。燃料生产则必须依靠水,科学家们已经在月球南极地区发现了13个地下水冰区,阿尔忒弥斯计划预计将会在其中选择一个作为登陆点。未来的月球永久基地大概率也将建在南极地区,其目的就是为了更方便地开采水冰,一方面为将来的月球居民提供饮用水,另一方面也可以通过电解水来获得火箭所需的氢燃料。
除了作为太空探索的基地和跳板,月球上还有很多矿物资源可以开采,其中就包括发展高新技术所必须的钛、白金和稀土元素。不过,考虑到开采的难度和成本,目前最有可能成为开采对象的就是氦-3(Helium-3)。这种氦同位素在低温制冷、医学成像和核聚变等领域都有着不可替代的作用,但地球上的储量不足0.5吨,远远满足不了需求,所以目前的价格高达每公斤2000万美元。月壤中含有大量被太阳风带来的氦-3,预估储量很可能高达100万吨,具有很大的开采价值。
可惜的是,近年来东西两大阵营之间的隔阂反而越来越大了,新一轮太空竞赛愈演愈烈。导致这一结果的原因有很多,特朗普倡导的“美国优先”政策是其中最重要的一个。不幸的是,这次太空竞赛正好赶上太空技术平民化浪潮的开始,像韩国和阿联酋这样的小国都对进军太空表达出了浓厚的兴趣,窥探太空资源的私人企业更是如雨后春笋般纷纷冒出头来。所有这一切都急需一个强有力的COPUOS加以管理,以防太空殖民热潮进一步加大国与国之间的差距。
还有一件事非常值得重视,那就是越来越多的人造卫星正在填满整个地球近地轨道。据统计,目前地球近地轨道上有大约1.5万颗卫星,其中就包括星链计划已在轨的一万多颗通讯卫星。按照马斯克的原初设想,最终完成的星链计划将包括3.4~4.2万颗卫星,这就意味着SpaceX还将发射2~3万颗通讯卫星。不但如此,SpaceX刚刚于今年1月宣布了发射百万个太空数据中心的计划。如果再加上中国申报的20万颗通讯卫星的申请,近地轨道将变得拥挤不堪,对地面太空观测产生致命影响。
NASA主持的一个名为“阿凡达”(A Virtual Astronaut Tissue Analog Response,简称AVATAR)的项目则是为了找到一个估算宇宙辐射对人体健康危害的新方法。研究人员首先抽取4名宇航员的血小板,从中提取出未成熟的骨髓细胞,然后将其分别注入两块只有指甲盖大小的生物芯片中。其中一块芯片跟随宇航员上天,另一块留在地面。返航后科学家将会对比这两块芯片中的骨髓细胞的DNA突变率和染色体端粒长度的变化,再和每位宇航员的身体指标变化做对比,试图找出两者的关系。如果成功的话,以后NASA就可以先用芯片做太空测试,看看哪位宇航员更能适应深空环境。这样的实验在国际空间站是没法做的,因为后者仍然处于地球磁场的保护之下,受到的宇宙射线辐射强度比深空低得多。
可问题在于,随着电子设备质量的提升,尤其是人工智能的出现,上述缺点都是有可能被弥补的。即使电子眼仍然比肉眼差一点,或者机器人采样员仍然比不上人类地质学家,但前者在成本上的巨大优势也足以弥补两者之间的差距。因此,宇航员最大的价值不是科学本身,而是其象征意义。就像这次阿尔忒弥斯2号任务如果没有宇航员的话,根本不可能引起这么多人的关注。再加上执行这次任务的宇航员当中包括了一名黑人和一名女性,应该会鼓励更多来自少数族裔和的太空爱好者投身太空探索事业。
不过,因为特朗普政府的“反觉醒文化”立场,NASA官网拿掉了涉及相关议题的内容,也在后续宣传中淡化了宇航员身份多样性的讨论。阿尔忒弥斯2号发射当天晚上,特朗普发表了19分钟的全国电视讲话,再次对伊朗发出威胁。3天之后,特朗普政府公布了2027财年的预算提案,把国防支出提高了40%,达到了惊人的1.5万亿美元。非国防支出则减少了10%,其中就包括将NASA资金消减23%。登月计划不再像50多年前那样被视为全人类大团结的象征,反正有可能把月球变成新一轮冷战的新战场。

