征服月球!俄罗斯正式启动登月计划 开展模拟实验
2016-09-22 10:20:08   来源:科技日报
内容摘要
俄罗斯登陆月球的计划已逐渐成熟,目前,俄罗斯联邦航天局开始进行一系列实验,模拟宇航员登陆月球的状况。这是俄罗斯联邦航天局计划2030年派遣12位宇航员在月球建立永久性基地的准备工作。

俄罗斯征服月球计划正式启动。据《每日邮报》网站2016年9月20日报道,俄罗斯联邦航天局(RSC)已经选择上世纪70年代初在埃内尔西娅修建的能模拟月球重力的平台,启动一系列模拟宇航员在月球生活的实验,迈出了宏大登月计划的第一步。

实验结果将告知宇航员们如何走出月球车并在月球表面行走。俄罗斯联邦航天局研究部门的负责人亚历山大·波利修克在一份声明中表示:“我们进行的这些实验能为系统设计人员提供建议,帮助他们设计出能简化登月工程的探测器等。毕竟,穿着太空服在月球行走并不容易,我们需要特别的月球车。”

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这些新的模拟实验将帮助俄罗斯向建立永久月球基地的目标迈进。俄罗斯希望在2024年发射月球探测器,寻找适合的位点,然后2030年送宇航员到月球,用10多年时间在月球建立一个永久基地,供研究和开采珍贵矿产所用。在模拟平台所在地工作的亚历山大·卡莱瑞说:“实验目的就是要掌握人类在月球生活需满足的条件,评估人类登月的潜力。”

俄罗斯将用安加拉(Angara)火箭分6次将宇航员送到月球,每次携带一个飞船舱并安置到月球上,飞船舱拼接起来就是最终的永久基地。等模拟平台实验结果出来并详细分析后,设计人员将根据分析得出的最佳流程,开始永久基地所需飞船舱、月球车和保护宇航员免受辐射和核攻击等重要部件的设计工作。


——地球首个月球村 将由3D打印来完成——

在月球上建造自己的空间站是人们探索月球的新目标。但是月球环境恶劣,在上面长期作业肯定不行,于是科学家们有一个更加快捷有效的方法,3D打印一个月球村。

据英国媒体报道,欧洲空间局计划在最短15年时间内,在月球上打造出一个3D打印的“月球村”。

不久前,来自世界各地的太空探索专家对建立第一个永久性月球基地的提议进行了讨论。根据提议,该基地的设计目的是取代国际空间站,其建筑结构将采用3D打印技术制成,所用的材料是月壤,并在2030年时可供宇航员居住。

这个“月球村”将作为人类在月球上的第一个永久性定居点,并支持各种类型的科学研究。此外,在未来人类探索其他行星(比如火星)的任务中,该基地也将成为很重要的中转点。

在美国航空航天局(NASA)宣布自己无意领导未来的载人登月任务之后,欧洲空间局(ESA)已经开始扮演起推动建立月球基地的领导者角色。事实上,NASA目前的工作重点是将宇航员送上小行星,未来再登陆火星表面。即将在2016年7月就任欧洲空间局局长的伊恩·沃纳(Jan Woerner)表示,他对将人类重新送上月球充满热情。

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“在被人类遗忘43年后,它依然是唯一一颗人类利用现有技术就能到达的星球,而我们对它的了解依然很少,”他说,“对科学家而言,如果说地球由于植被和动物的出现已经发生了巨大改变,那么月球就相当于一份保存有太阳系信息的无声档案。”

沃纳还表示,他十分乐见月球基地取代国际空间站。在他描述的远景中,多个国家合作建立的“月球村”将成为科研、太空旅行甚至月球矿产开发的基地。“那里具有月壤(regolith)——一种制作混凝土的理想材料。我们可以在离地球较远的一面打造模式化结构,比如一座天文台。”沃纳说道。

上个月,来自世界各地的太空探索专家聚集在荷兰的诺德韦克,参加欧洲空间局组织的国际研讨会,会议主题为“月球2020~2030:人类和机械协同探险的新纪元”。他们就支持人类在月球上生活的新技术进行了讨论,包括新的宇航服、居住地建设和制造食物的技术等。其中一些新技术,比如在其他行星上种植蔬菜的温室技术,已经开始在国际空间站进行测试。

欧洲空间局材料技术部的劳伦特·帕巴古安(Laurent Pambaguian)描述了其团队正在试验的用月壤制作建筑砌体的3D打印技术。据介绍,3D打印机可以在1小时内制造出2米到3.5米的材料,意味着一周内就可以打造出一座完整的建筑。

在人类重返月球之前,可以将机器人先送到月球上,让它们利用月壤建立起可供人类居住的月球基地。在谈到以往的3D打印技术时,帕巴古安说:“在地球上,3D打印技术已经可以制造出完整的结构。我们的团队正在研究它是否也能在月球上进行类似的工作,建立起一个月球居住地。”

此外,科学家还讨论了月球基地的选址问题。天文学家更倾向于在月球远离地球的一面建立基地,因为在那里射电望远镜可以更好地观测太空深处,不被地球的信号干扰。


——欧洲航天局拟与俄就开发月球展开合作——

欧洲航天局驻俄罗斯代表处主任列涅·皮舍利在接受“卫星”新闻通讯社采访时表示,欧洲航天局除了“火星太空生物”(ExoMars)合作项目之外,还计划与俄罗斯在研究和开发月球方面展开合作。

他称,如果2016年12月在欧洲航天局成员国部长级会议上获得通过,欧洲航天局将在月球开发上与俄罗斯展开合作。

此前,俄航天署副署长谢尔盖·萨韦列夫表示,俄将继续按“火星太空生物”合作模式与欧洲在月球开发上展开合作。副署长称,“我们的欧洲伙伴也对这些项目非常感兴趣,他们表达了参与的意愿。目前我们正在研究具体的合作领域。”他指的是已处于实施阶段的项目。

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此外,欧洲航天局正在研究一个“月球村”的构想,该项目可能吸收包括俄罗斯在内的多国参与。按照构想,将在月球开展各类任务,而“月球村”的“建筑”并不会只集中在一个地方。欧洲航天局的这个项目可能与“月球-27资源”任务相结合,后者目前正由俄罗斯航天署与欧洲航天局研究实施。


——地球引力撕裂月球 表面已有裂痕——

月球是地球的卫星,由于地球的引力,月球一直围绕地球旋转,不过这种引力也是存在副作用的,月球由于地球引力的影响,已经变形撕裂。

目前,最新一项研究表明,地球引力对月球的影响程度更大,除了保持月球在轨道上运行,还导致月球体积萎缩,表面形成数千个断层裂缝。

美国宇航局科学家研究分析了月球表面3000多个裂缝,每个裂缝都长数公里,几十米深,交错分布在月球表面。通过对这些断层分析,发现这是由于月球内核冷却导致体积萎缩,这一形成过程与地球引力作用密切相关。

美国史密森尼国家太空博物馆资深科学家托马斯-沃特斯(Thomas Watters)博士称,地球引力作用导致月球体积萎缩,表面形成数千个断层裂缝。地球引力对月球表面“按摩”,并使月球表面发生显着变化。

据悉,2010年科学家首次开始注意这些月球表面断层裂缝,这些结构叫做“裂状陡坡”,美国宇航局月球勘测轨道器(LRO)观测到月球表面交错分布着断层裂缝。最初科学家认为,月球液态外核冷却和随后的收缩过程导致固体表层出现弯曲裂纹,这将导致一种叫做冲断层地质结构。

月球勘测轨道器对月球表面四分之三面积拍摄高清分辨率图像显示,这种断层裂缝结构达到3000多个。研究人员发现该断层具有特殊方向,暗示着该结构的形成受其它作用力影响。

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他们指出,月球重力牵引力的变化受地球影响,伴随着椭圆形轨道运行,地球引力将对月球表面产生不同寻常的作用。沃特斯博士指出,地球引力与月球内核冷却导致的全球收缩性叠加在一起,将使月球表面形成与众不同的裂缝结构。

这些断层裂缝形成年代并不久远,目前仍处于形成活跃期,被认为是月球表面最常见的构造板块结构。多数断层裂缝长度达到10公里,深度达到数十米。

目前这项最新研究报告发表在近期出版的《地质学》杂志上,发现月球到达远地点时承受的这种压力达到峰值。如果月球表面断层仍处于活跃状态,可以探测到与断层滑移相关的低级别月震出现。

美国亚历桑那州大学研究员马克-罗宾逊(Mark Robinson)博士是月球勘测轨道器相机首席调查员,也是该项研究报告合着作者,他说:“这项最新研究证实之前未发现一些月球独特构造特征,伴随着月球勘测轨道器高清分辨率图像覆盖范围增多,将发现更加显着的月球特征。”

目前,月球勘测轨道器窄角相机能够拍摄到月球表面一半以上面积,表面结构类型,并对它们进行聚焦。

科研人员称,在该项任务的初期,他们也曾猜测地球引力对于月球构造特征具有特别重要的作用,但是由于人们并没有获得高覆盖范围的月球图像信息,从而也无法做出任何决定性的言论。

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