【环球时报特约记者 晨阳】在新一轮登月热潮中✿✿,如何开发丰富的月球资源成为各国关注的热点科技话题✿✿。据美国《防务新闻》20日报道✿✿,以预研“未来科技”而著称的美国国防高级研究计划局(DARPA)与美国航空航天巨头诺斯罗普·格鲁曼公司签署了开发“月球轨道”概念的协议✿✿,希望它能“再现19世纪的美国西部大开发热潮”✿✿。
报道称✿✿,诺斯罗普·格鲁曼公司在声明中表示✿✿:“设想中的月球轨道网络可以在月球表面为商业企业运输人员✿✿、物资和资源✿✿,为美国和国际合作伙伴的太空经济做出贡献✿✿。”该公司的工作重点是确定建立月球交通网络所需的接口✿✿、资源✿✿,列出可预见成本✿✿、技术和后勤保障风险清单✿✿。该公司还将提出月球轨道系统的原型✿✿,探索使用机器人建设AG尊龙凯时官网✿✿、操作系统的概念方案✿✿,包括月表平整和基础准备✿✿、轨道放置与路线规划✿✿、连接与精加工木村衣里✿✿、检查✿✿、维护和维修等✿✿。
美国“太空”网站20日称✿✿,DARPA希望月球轨道可以为月球带来持续的经济发展✿✿,“再现19世纪末美国西部大开发热潮”✿✿。报道称AG尊龙凯时官网✿✿,该项目属于DARPA提出的“未来十年月球架构能力研究(LunA-10)”✿✿,这项为期七个月的研究不会资助建设或硬件开发✿✿,而是旨在确定开发未来月球基础设施的相关技术✿✿。DARPA去年12月选定了14家公司AG尊龙凯时官网✿✿,旨在探索到2035年支持未来月球经济的概念性研究✿✿,重点领域包括发电✿✿、月球采矿和资源利用✿✿、导航✿✿、移动和物流✿✿。入选的公司包括发射提供商✿✿、初创公司✿✿、国防主承包商和科技公司✿✿。DARPA战略技术办公室项目经理迈克尔·纳亚克宣称✿✿,“未来10年✿✿,月球经济将发生重大转变✿✿。为了更快实现目标AG尊龙凯时官网✿✿,LunA-10希望找到能实现多任务月球系统的解决方案——例如同步提供通信和导航的无线发电站✿✿。”他补充说✿✿,此类工作将加速“政府和商业航天企业可能使用的关键技术✿✿,并最终促进月球的经济活力✿✿。”
按照美国主导的“阿尔忒弥斯”载人登月计划✿✿,在第一阶段的“重返月球”实现后✿✿,未来将修建月球基地并充分开发月球资源AG尊龙凯时官网✿✿。但正所谓“要想富先修路”✿✿,想要在月球大搞资源开采AG尊龙凯时官网✿✿,首先就必须迈过建设月球交通网的难题✿✿。
美国《大众机械》网站2023年4月曾介绍说✿✿,由于月壤的特殊性AG尊龙凯时官网✿✿,使得修建月球道路非常有必要✿✿。据介绍✿✿,当年执行“阿波罗”登月计划的美国宇航员曾乘坐月球车在月球表面行驶✿✿,但他们很快意识到问题所在✿✿。“首先✿✿,月壤没有像地球上的沙子或碎石那样被风化✿✿,它们就像锯齿状的小刀片✿✿,会进入并磨损设备接头和橡胶垫圈木村衣里✿✿,导致车辆快速损坏✿✿。其次✿✿,由带静电的颗粒构成的月尘不仅会附着在一切物体上✿✿,还会被吸入呼吸道✿✿,对人体健康而言很危险✿✿。”
然而在地球上修建道路的方法✿✿,并不能照搬到月球表面✿✿。美国宾夕法尼亚州立大学教授斯文·比伦介绍说✿✿,目前修建道路要么是直接将土地压实木村衣里✿✿,要么是将水泥✿✿、细沙✿✿、少量其他化合物与水混合后制造混凝土✿✿,要么是把碎石和沥青混合在一起铺在路面上✿✿。但问题在于✿✿,这些做法在月球上都存在各种难以克服的难题✿✿。月壤的特性使其难以被压实✿✿,而且这种土路本身就很容易破损✿✿,无法作为主要交通道路✿✿。而月球的水资源太过珍贵✿✿,必须用于维持生命和满足其他需求方面✿✿,因此月球上的混凝土必须不含任何水分木村衣里✿✿,而且考虑到从地球运送物资的巨大成本✿✿,它还必须满足就地取材的苛刻限制✿✿。此外✿✿,美国科学家在试验中发现✿✿,在月球表面重力极低的情况下✿✿,混凝土会形成许多裂缝✿✿,因此还需要想办法在设计时加以弥补✿✿。至于说沥青路面✿✿,在当前太空运输方式没有得到彻底改变的情况下✿✿,在经济上是不可能承受的✿✿。
针对在月球表面修建道路的各种技术障碍✿✿,美国国家航空航天局(NASA)旗下的喷气推进实验室提出过一种月球轨道方案✿✿。美国《宇宙》杂志介绍说✿✿,它是基于石墨烯柔性膜的月球悬浮轨道运输系统✿✿,由两个必要层和第三个可选层组成✿✿。第一层是石墨烯薄膜✿✿,能使机械推车利用磁悬浮效应飘浮在轨道上方✿✿,第二层是柔性电路层✿✿,负责产生电磁推力控制机械推车沿着道路运行✿✿;位于底部的太阳能薄膜则是将太阳光转化为电能✿✿。这套系统没有运动部件✿✿,不需要考虑支架或轮子受到月尘的磨损问题✿✿。由于月球重力只有地球的1/6✿✿,使得这套磁悬浮系统的效果远好于地球✿✿。计算结果显示✿✿,它可以让机械推车悬浮在典型月尘飘浮高度的两倍以上✿✿,再加上月球表面没有空气✿✿,机械推车经过时不会扬起月尘✿✿,因此它能在不干扰任何月尘的情况下沿着轨道移动✿✿。该设计还考虑到✿✿,即便因为其他因素导致月尘掉落在轨道表面✿✿,也可以使用专门设计带有毛刷的机械推车进行清除✿✿。
报道称✿✿,与传统的公路✿✿、铁路或索道不同AG尊龙凯时官网✿✿,这套柔性磁悬浮系统可以直接展开铺设到月球表面上✿✿,从而避免了大型的现场施工✿✿。由于它的重量远小于常规道路设备✿✿,相关制造可以在地球完成✿✿,再由飞船运送到月球表面✿✿。此外✿✿,它还可以卷起来并重新铺设✿✿,以适应不断变化的月球基地任务要求✿✿。
不过“太空”网站也提到✿✿,目前关于月球轨道的概念设计处于早期阶段✿✿,何时能够实施还是未知数✿✿,首先需要等待“阿尔忒弥斯”载人登月计划的第一阶段完成之后才会具体考虑✿✿。“阿尔忒弥斯”计划几经推迟后✿✿,确定于2026年实施首次载人登月✿✿,但目前仍面临“猎户座”载人飞船✿✿、“星舰”月球着陆器和舱外航天服研制进度严重滞后等问题✿✿,NASA方面多次要求国会增加拨款✿✿,否则可能导致整个登月项目无法继续推进✿✿。
值得注意的是✿✿,美国在月球资源开采方面还拉拢多国签署《阿尔忒弥斯协议》✿✿,企图利用该协定确认美国在月球开发矿藏资源的合法性✿✿,并且在月球建立所谓安全区进行能源开采✿✿,同时“阻止中俄等竞争对手的挑战”✿✿。
此外✿✿,美国太空军对月球潜在军事用途的兴趣也在增加✿✿。《防务新闻》称木村衣里✿✿,太空军在2月宣布了建立太空未来司令部的计划✿✿,负责验证前瞻性概念和新兴任务✿✿。其中“地月行动”是该司令部探索的首批未来概念之一✿✿。报道称✿✿,3月18日✿✿,美国太空军首席战略和资源官肖恩·布拉顿中将在华盛顿特区举行的“卫星2024”会议上发表讲话时表示✿✿,太空未来司令部的“地月行动”将侧重于了解围绕月球的行动是否能为太空军带来军事利益✿✿。Z6尊龙凯时✿✿。尊龙凯时集团✿✿。Z6尊龙·凯时✿✿,