探索丨太空旅行之地月文旅三世因緣

      
        一、前世強權競上月球
        人類飛往月球有著許多美麗的神話，像我國流傳千世的嫦娥奔月。然而，人類真正飛往月球源於美國蘇聯的太空競賽，1953年，艾森豪當選美國總統，同年，赫魯曉夫上臺，美蘇兩國把兩國的競爭之一項目放在登月，於是兩國開始加速大型液體火箭的研發工作。在冷戰的背景下所研製新式武器和大型遠端運載火箭就成為美蘇兩國政府關注的焦點，為航天運載火箭及人造地球衛星，與登月技術的研發提供了技術基礎。1957年10月4日，蘇聯用一枚“R-7”運載火箭將第一課人造衛星送上太空，自此開啟了人類探索星際航空的新紀元。同時也讓西方陣營感受到了極大地恐慌。1958年1月31日，美國第一棵人造衛星“探索者1號”發射成功，自此拉開了長達18年的太空競賽。
1957年蘇聯的人造衛星上天后，便開始關注月球探測，並於1959年發射了首個月球探測器。蘇聯在登月計畫的前期基本上沒有制定詳細的計畫，直到1964年才正式批准了柯洛廖夫的登月計畫，蘇聯的登月計畫由柯洛廖夫設計局承擔，計畫在1968年採用H-1火箭實現載人登月的目標。
        1967年1月27日，美國阿波羅1號的大火使三名宇航員遇難，此後直到1968年阿波羅5號和6號成功發射，美國的登月計畫才走出陰霾。阿波羅8號首次載人環月飛行，確立了美國在太空領域的優勢。1969年7月21日，阿波羅11號實現了人類歷史上首次登月，飛船被命名為“哥倫比亞號”，象徵著人類歷史上的地理大發現。阿波羅11號於1969年7月16日成功發射，宇航員阿姆斯壯和奧爾德林在7月20日登上了月球，他們在月球上進行了土壤和月岩的採集工作，並於7月24日返回地球。阿波羅11號實現了人類登陸月球的夢想。美國在1969年成功登月後，又發射了6艘阿波羅飛船，隨後尼克森大幅度削減了航天局的預算，否決了火星登陸計畫，並轉而研發有翼航天器。阿波羅計畫結束後，美蘇之間登月的太空競賽告一段落，1972至今，人類再沒上過月球。

        

        圖1 美國阿波羅1號（資料來源：百度百科）
        二、今生再諾重返月球
        美國目前正規劃於2025年重返月球，阿耳忒彌斯3號就將會是繼1972年的阿波羅17號任務後，首個載人登陸月球的人箭；該任務計畫把首名女太空人和首名非白人太空人送上月球。NASA為阿耳忒彌斯3號任務挑選了九個月球南極附近的潛在著陸區域。這些區域將進行科學和工程研究，並且NASA將繼續探索更多的潛在著陸區域。阿耳忒彌斯計畫將使人類重返月球並參觀未探索的地區，美國宇航局致力於在月球南極附近安全著陸，幫助發現新的科學發現並學會在月球表面生活。NASA與合作夥伴一同篩選了潛在的著陸區域，並對其價值和可用性進行了評估。我們花那麼多精力探索月球，其實還有更遠大的目標；“門戶”亦是方便人類進行更深入太空探索工程的中途站，如前往火星。月球已成為未來航天大國爭奪戰略資源的焦點，月球具有可供人類開發和利用的各種獨特資源，是對地球資源的重要補充和儲備，將對人類社會的可持續發展產生深遠影響。

 

        圖2 阿爾忒彌斯3號任務的九個候選著陸區域（圖片來源：NASA官網）
        人類飛往月球不能採用“直達”的方式，主要有三種方式：地球軌道交會、月球軌道交會和雙軌道交會。發射部分載人月球飛船到地球軌道上，多次交會和對接組裝成完整飛船，再飛往月球，發射次數少則3次，多則10多次。這種方法需要多次交會和對接，控制難度大，發射費用高，不是最佳選擇。阿波羅登月採用的月球軌道交會方式，用大型火箭將載人飛船發射到地球軌道，在月球軌道上兩名太空人進入登月艙，用制動火箭減速後著陸，然後從月球軌道上返回地球。這種方式適用於人數少、飛行次數不多的登月任務。美國航宇局提出了雙軌道交會的方式，即在地球軌道和月球軌道上兩次交會和對接，太空人才能到達月球。21世紀人類準備在月球上建立永久性基地，開發和利用月球，甚至觀光旅遊。月球還是火星開發的前沿陣地，成為地球到火星重要中轉站。雙軌道交會可用於地球到月球的飛行方式，滿足發展前景。
        我國的登月計劃正在進行，包括載人登月在內的月球探測工程，目前處於全球領先水準。計畫在2030年前實現中國人首次登陸月球。哈爾濱工業大學提出的“月球溶洞計畫”旨在建立月球基地。首先建立月球空間站，結合月面探測器探測月球溶洞，確定選址。然後通過月球空間站發射鑽地彈擴容溶洞，用月面機器人進行清理和打掃作業，形成地上地下空間。在月球上建設一個永久性基地，基地核心艙降落在溶洞內，以它為核心開展基地建設。建設居住、工作、實驗等多個不同功能的區域，並在月表建有能源、通信、發射著陸場等設施，最終實現太空人常駐月球，值得注意的是，在沒有大氣層的月球上，隕石撞擊和宇宙射線會對月表造成直接影響，溶洞計畫能降低隕石撞擊的風險，避免宇宙射線的輻射，且溶洞內部相對恒溫，，地下基地依靠月球土層作為防護罩，省去防護罩的建造，同時還可以利用月球土壤建造各種地上地下設施，建造一個適合人類生活的環境。

        圖3 月球溶洞計畫概念圖（圖片來源：百度百科）
        中國將成為世界上第三個實現載人登月任務的國家，中國車企涉足載人月球車領域是對中國航天事業的重大貢獻。清華大學作為研發候補單位，將説明實現這一目標，帶動相關產業發展，為國家帶來經濟利益，創造更多的就業機會和人才儲備。中國航天事業將得到更多的關注和支援，通過探索宇宙等方式推動科技創新和文化傳承，進一步推動人類文明發展。
       三、來世踏月征星海
       月球旅行，指的是在地球的天然衛星——月球上或是附近進行的太空旅遊，可讓人類前往月球進行探索和旅行的活動。雖然目前尚未實現商業月球旅行，但已經有一些概念和項目被提出和探索，這些概念最早在20世紀中葉被提出，並在1969年阿波羅11號任務成功登月後成為現實。阿波羅登月計畫是人類歷史上第一次成功將宇航員送往月球並安全返回地球的任務，標誌著月球旅行的開端。月球旅行概念涉及了多個方面，包括航天器的設計和製造，宇航員的培訓和安全，飛行任務的計畫和執行，以及科學研究和探索的目標。月球旅行的目的可以是科學研究，探索月球的地質和天體學特徵，尋找資源潛力，或者為人類未來的太空探索和火星居住做準備。
       目前商業化的月球旅行隨著航天技術的不斷發展和私人航天公司的興起，月球旅行商業化正逐漸成為現實，除了美國和我國的太空任務，日本商人前澤友作和其眾助的藝術家亦打算搭乘SpaceX 的飛船進行環月旅行。在推動月球旅行專案的過程中，需求與供給之間的平衡至關重要。確保滿足科學研究、技術開發和乘員需求所需的資源和支援，以及提供安全可靠的設施和服務，是月球旅行專案成功實施的關鍵。同時，國際合作和私人太空旅遊的發展也為月球旅行提供了新的機遇和動力。商業化的月球旅行雖然面臨諸多挑戰，但也具有巨大的商業潛力和科學探索的意義。隨著技術的進步和各方面的努力，商業化的月球旅行有望成為未來的現實，讓人類成為多行星物種的第一少。