月球基地計畫

月球基地計畫。這是美國於1989年提出的征服宇宙空間“三部曲”（建設“自由”號空間站、建立永久月球基地、實現載人登火星）的第二部。

基本介紹

• 中文名：月球基地計畫
• 提出國家：美國
• 提出時間：1989年
• 月球基地計畫：是在月球上建立一個永久空間設施

簡介

月球基地計畫是在月球上建立一個空間設施的計畫。這是美國於1989年提出的征服宇宙空間“三部曲”（建設“自由”號空間站、建立月球基地、實現載人登火星）的第二部。整個計畫藍圖大致為：到2010年，初步建成基地；到2015年，建成用月面岩石和土壤為原料提煉氧氣的工廠；到2025年，各種無人操作的月面生產工廠在月球基地上逐步建成。 　.

背景

正如科幻作家的夢想一樣，月球前哨曾被視為20世紀60年代阿波羅匆忙登月時想要達到的目標。只是這一目標在匆忙中成為一種幻滅。

“阿波羅”11號太空人阿爾德林在月球表面

而今，越來越多的國家已經向月球吹起了進軍的號角。日本的“月亮女神”繞月探測衛星H2A-13火箭升騰而起，中國的探月衛星“嫦娥三號”也已經發射。而在這一切的探月計畫中，月球基地、永久居住點的實現是個無法擺脫的追求。近日，美國宇航局(NASA)公布了其有關月球基地的新計畫。

門德爾計畫

90年代初，美國休斯敦航天中心負責人溫德爾·門德爾向白宮提議建設月球基地。科學家認為建立一個月球基地對支持在太空進一步大規模的開發是極重要的。在巴西的聖卡塔林島，美國科學家正在為開闢月球基地，進行類如“生物圈2號”的全封閉模擬實驗。

門德爾計畫的第一階段從1997年開始，先發射人造衛星，為基地選擇最佳地點作勘測。第二階段從2005年開始，為施工階段，將向月球運送起重挖掘等基建機械，並用微波對地基進行硬化處理。第三階段為構件組裝，採用21根直徑6米，長18米的巨型管道，組成3個等邊六角形，六角形中用高壓充氣建立18米高的巨大圓艙，人員設備皆可容納在管道或圓艙中。第四階段開採利用月岩中氧、鋁、鐵、鈦、矽等資源，製取生活用氧，及擴建月球基地所需的金屬、玻璃等原材料。科學套用國際公司根據門德爾計畫第四階段作了相應的研究，其結果是令人樂觀的：一座重量為1噸的小型試驗型化工廠，在1年中可把10噸以上的月岩加工成氧、金屬和玻璃。

門德爾的整個計畫需耗資上千億美元，人類必須不間斷地努力100年才能完成。

歷史發展

1961年5月25日，美國總統約翰·F·甘迺迪在一次國會演講中對在場的諸位參眾議員說了番後來被載入史冊的話：“我覺得我們的國家應該在本世紀結束之前實現一個目標，一個把人類上月球，又能讓他安全返回地球的目標！”

約翰·F·甘迺迪

1969年7月20日，也就是甘迺迪在國會發表上演講後的第8年，全世界6億觀眾圍聚在視機前觀看了美國太空人阿姆斯特朗把人類的腳印踏上月球的實況直播。

在不久前的2007年美國航空航天學會(AIAA)上，與會者對航空航天學的前沿問題給予了關注。隨著中國、日本等國的登月計畫的逐步開展，重返月球也成為會議的一大熱點。儘管美國在登月活動中已經獲得了其他國家無法擁有的榮耀，但1972年“阿波羅”登月計畫完成最後一次登月任務以來，人類再也沒有光顧過月球。隨著新一輪登月潮的出現，美國的科學家們也開始了自己的努力，重返月球的呼聲漸強。在這次學會上，美國宇航局的科學家們就拿出了建造月球基地的新計畫。

2004年，美國總統布希發表講話，提議最晚不超過2020年讓美國太空人重返月球。美國人這一次的登月計畫中多了一個“月球基地”的構想。

2006年12月，美國宇航局終於公布了“全球探索戰略”和“月球基地計畫”的初步構想。在這個藍圖中，登月的宏偉目標被步步標註。2014年實施“月球探索戰略”，2024年，建立月球基地，保障太空人能連續居住180天。為此，美國宇航局的科學家們還公布了月球基地的登載工具、基地建立的地點等細節。看上去，人類永久性地登月的美好前景就要實現。

類型

月球基地它分幾種不同類型，最初的基地可能是沒有人的，是機器人在那裡，所以我稱為機器人基地，這是最簡單的。

月球基地可能由多個部件組裝而成

然後是初級基地，比如5、6個人，用一年的時間建設。

然後是中級基地，20、30個人，用五年到十年的時間建設。

最後是高級基地，100多人，30年，40年。

還有超高級的基地，可能在上面建一些工廠，生產一些東西。最後是人類移民，大片的移民到月球上。

四個階段

永久基地的真正建設將分為四個階段進行。

第一階段：前期準備。美國宇航局和國際宇航界將做一系列的準備工作，包括發射月球勘測衛星，將月球表面情況詳細地拍下來，選定著陸地點。

第二階段：登月飛船的首航。重返月球的登月飛船將首度試飛，送登月飛船上太空的將是美國宇航局的“戰神-1”火箭。

第三階段：首次有人駕駛試飛。美國宇航局的新一代載人太空飛行器“獵戶座”號將升空，但不在月球上著陸，時間預定在2014年。

第四階段：重返月球。由四名太空人組成的小組重返月球，開始著手永久基地的建設，時間定在2020年。

建造步驟

首先，派遣一支由4人組成的登月小隊去執行早期任務。每次任務時間為一周左右。這個進程將持續到維持生命所需的基本設施安裝齊全，估計需要4年時間。2024年，月球基地上已具備基本功能，這時科學家就需要輪換駐紮在月球上，每次的時間可長達6個月。在月球基地運行已漸趨“穩健”，而科學家對月球也進行過一次全面觀測後，更宏偉的進軍就要開始了。2027年，太空人就能乘坐帶有氧氣艙的飛行器離開基地，前往月球表面更遠的地方探險，甚至是去火星。

為了使這一計畫成功實施，美國宇航局下屬的高級太空項目組提出，將月球基地和智慧型機器人合二為一，簡稱Habot。在太空探索領域，機器人是必不可少的。

而專為月球基地設計的Habot帶有6條機械腿，在月球表面著陸後能夠獨立移動。由此，每個Habot艙在不同地點著陸後，就能各自“走”到一個會合點，最後合併成一個整體。這意味著月球基地將由多個Habot艙組成。

然而，美國宇航局月球研究計畫負責官員庫克(DougCooke)卻在不久前召開的美國航空航天學會上表示，美國宇航局將不再分批發射小型載人登月艙建設月球基地，而是單次發射一個大型登月艙，由無人駕駛飛船送上月球。在所給出的模擬圖中顯示，這個大型登月艙如同一輛大卡車。

一旦太空人登入月球，美國宇航局可不希望他們只是在月球基地附近收集岩石。 美國宇航局太空船外的生理系統和行為表現計畫的負責人格恩哈特(Michael Gernhardt)表示，月球基地計畫還包括一對小型密封飛行器，以便太空人能走到月球表面去進行科研探索。

這個小型飛行器的體積比當年“阿波羅”號太空人駕駛的稍大一些，但大不了多少，不過它的優勢卻是絕對密封，由此太空人在裡面甚至可以只穿襯衣，而不用擔心宇宙輻射的危害，解決的辦法就是在飛行器壁添加一層“水障”。

地點選擇

地球之外是否能找到一個永久的人類居住的地點？月球基地計畫最初就是為了回答這個問題。在美國宇航局最初的月球基地計畫中，這個基地將在月球的南極建設。因為，那裡大多數時間———約70%到80%，有陽光照射。這樣一來，太陽能儲存器便能進入工作狀態，製造電力。同時，極地地區的溫差較小，不會像月球地表出現大幅度的冷熱變化。這讓月球南極成為月球基地地址的第一選擇。

空間站

然而此次，庫克卻表示，月球的南極僅僅只是月球基地的候選地之一。由於修改後的月球基地計畫將啟用單次發射一個大型登月艙，這個大型登月艙能在科學探測點和基地駐紮地來回移動，月球上有更廣闊的空間可供選擇建立基地。

2008年10月，美國宇航局將用同一枚運載火箭同時發射兩顆月球探測衛星——“月球勘察軌道飛行器”和“月球弧坑觀測與測向衛星”。它們將前往月球的兩極尋找適合建造月球基地的位置。此外，其他國家發射的太空飛行器所拍回的資料也將為月球基地的選址提供新的候選者。由此，美國宇航局將擁有更多的月球基地地址選擇。在完成初步觀測選址後，美國宇航局還將於2010年派遣類似火星漫步者的機器人，在選定的位置著陸，進行實地勘測。

國際合作

“我們希望有科學的回報，而且我們也希望能儘早有國際的參與。”庫克表示月球基地的建造需要國際科學家的鼎力合作。 國際空間站的建設，為即將展開的月球基地計畫提供了有益的國際合作經驗。

事實上，早在美國宇航局確立下這個月球基地的項目時，就已經將其視為國際合作的大手筆來看待。2005年，美國宇航局花了整整一年的時間向14個國家的1000多名宇航專家、潛在國際合作夥伴、航天商業人士展開徵詢：“重返月球”計畫究竟是多次往返月地之間好，還是在那裡建一個永久性的基地，最終定居月球好？最後的結論是，不論是從探月本身出發，還是為進一步的太空探索做打算，在月球上建立永久性基地是上策。它同時也能提供有價值的科學發現。

目前，美國宇航局已經跟中國、德國、澳大利亞、英國、加拿大、法國、印度、俄羅斯、義大利、韓國和烏克蘭的宇航官員會過面，討論邀請他們共同打造永久性月球基地的可行性。看來，月球基地的建造或許也將以現在國際空間站的合作為榜樣。

意義

利用月球的資源，除了氦3是要運回來地球來發電以外，其他所有的資源都是就地取材，就地利用。第一個利用就是把氧氣或氫氣開採出來，製作火箭原料。以後月球就是一個燃料庫，就是加油站，從月球返航的原料，以及從月球飛到火星需要的燃料，都會從月球上取。

要建月球基地，建小型基地、大型基地、中型基地，那么開採出來月球的資源，就直接用來建設這個月球基地，比如開採煉鋼、煉鐵、煉水泥都是直接利用月球燃料。而且人在月球，要吸氧，要有氧氣，要有水，這些東西開採出來也是滿足人的需要。所以月球資源的利用只有極少部分運到地球，其他絕大部分都是就地消化，就地把它利用在月球建設上。

各國情況

中國：2004年2月25日，中國宣布：中國繞月探測工程於當日起正式實施，並將繞月探測工程正式命名為“嫦娥工程”。該工程的最終目的也是為了在月球上建永久性基地。

日本：日本很早就制定了月球基地建造計畫，但由於技術和資金等方面的原因，總是力不從心。

俄羅斯：俄羅斯準備在月球上建設一個基地，為此俄羅斯正在研製新一代的可以反覆使用的載人飛船。

更多信息

美國將放棄

美國宇航局執行局長克里斯·斯科里斯(Chris Scolese)2009年6月在國會接受議員們質詢時透露，該局可能不會像原來計畫的那樣在月球修建一座基地。

他的這一說法還暗示，美國宇航局打算把更多的精力投入到前往火星或近地小行星等載人航天任務上。美國宇航局一直在為到2020年把太空人重新送上月球和修建永久性月球基地而忙碌，但是一些太空分析人士和行星學會(Planetary Society)等組織卻力勸該局取消永久性月球基地計畫，建議用一些用時更短的月球任務取而代之，應該集中精力把太空人送上火星。

美國宇航局在邁克·格里芬的領導下，確立了修建月球基地的計畫。但是斯科里斯的這番評論顯示，美國宇航局的發展方向發生了一些變化。在歐巴馬總統任命下一任美國宇航局局長之前，斯科里斯將一直是該局的主管。他跟商業、司法、科學小組委員會和美國眾議院撥款委員會的相關部門進行了交談。

當有人再三問他，美國宇航局是否會根據被提議的2010年預算，如期在2020年重新登上月球時，斯科里斯並沒有給出肯定或否定的回答，這種情況說明美國宇航局的計畫在不斷改變中。斯科里斯承認美國宇航局正在研究在月球上建立永久性居留地是否有必要，未來會根據這些研究的結論做出決定。他表示：“太空探索活動並不只是為了像‘阿波羅’號一樣前往月球，這項活動希望利用太空前往火星和其他地方。過去多年的努力已經證明，我們通過多次飛行任務，可以建設一個非常複雜可靠的系統，例如由多國共同建設的國際空間站。如果我們想前往火星，就需要這樣一個跳板。”

有關美國宇航局是否能按最初的計畫在2020年實現重返月球的問題，斯科里斯和美國宇航局負責探測系統的官員道格·庫克(Doug Cooke)給出了一個模稜兩可的答案，美國商業、司法、科學小組委員會主席、國會議員阿蘭·莫洛漢認為，美國宇航局的發展方向可能發生了改變。

庫克回答說：“我們的指導方針是繼續爭取在2020年實現重返

新地月計畫

人類殖民月球一直是一個夢想，但對於美國宇航局現處於預算削減和優柔寡斷太空計畫的時代，月球建造人類基地計畫成本過高，並且與當前科技水平相差甚遠。然而，美國月球和行星協會著名月球科學家保羅-斯普蒂斯(Paul Spudis)博士和馬歇爾太空飛行中心的托尼-拉沃伊(Tony Lavoie)提出了一項新型月球基地計畫，該計畫不僅經濟成本較低，而且具有可適用性。他們計畫在太空沿著一種“橫貫大陸的運輸系統”來建立月球基地，該運輸線路將跨越地球和月球軌道。

這種令人振奮的人類太空基地需要多長時間才能建成呢？斯普蒂斯說：“我們評估分析顯示，在月球建造一個完整成套的月球前哨需要大約15-16年，大約10年時間首批機器人任務執行完畢，人類才能抵達月球。月球開採體系每年可製造150噸水，100噸推進燃料。”

當前是否擁有最新的科學技術或者新型裝置嗎？斯普蒂斯稱，這項計畫的有效實施將儘可能基於當前技術。我們並沒有任何“超導礦石(類似於電影《阿凡達》中的稀有珍貴礦物)”，也沒有任何特殊魔法裝置，最現實可行的就是基於現有科學技術，目前我們可以使用之前太空任務中使用的許多設備。

這項計畫的成本是多少呢？斯普蒂斯評估稱，整體系統的建造成本至少880億美元，平均每年將花費50億美元，在建造初始的第一年花費將達到66.5億美元。預計總共建造的裝置包括：太空梭衍生運載火箭；兩種載人探測器；可重複使用登入器；地球和月球之間燃料倉庫以及所有機器人設備。最吸引人的是，未來人類基地可分成較小的部分，每個任務主要以獨立方式來完成，一旦它們抵達月球，便以獨立個體投入工作，但它們之間可產生互動，形成一個不可分離的整體。