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SpaceX的月球旅客為什么不登上月球?

來源:新浪科技 作者:任天 發(fā)表時(shí)間:2018-09-25 14:08
新浪科技  作者:任天  2018-09-25
到目前為止,人類歷史上只有12個(gè)人(全部為男性美國宇航員)在月球上行走過。

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伊隆·馬斯克宣稱SpaceX公司的大獵鷹火箭可能有一天會(huì)降落在月球上,但是在可以預(yù)見的將來,這樣的場景很難實(shí)現(xiàn)。

新浪科技訊 北京時(shí)間9月21日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,到目前為止,人類歷史上只有12個(gè)人(全部為男性美國宇航員)在月球上行走過。還有12個(gè)人(同樣全部為男性美國宇航員)曾經(jīng)圍繞月球飛行過,卻從未涉足月球表面。不過,第二個(gè)數(shù)字很可能在不久的將來發(fā)生變化。伊隆·馬斯克已經(jīng)宣布,SpaceX(太空探索技術(shù)公司)將使用大獵鷹火箭(Big Falcon Rocket,簡稱BFR)運(yùn)送日本億萬富翁前澤友作和另外6到8名藝術(shù)家前往月球軌道,進(jìn)行繞月飛行。此前,馬斯克曾承諾會(huì)在2018年底運(yùn)送一名旅客繞月飛行,但這次,他表示該計(jì)劃將在2023年實(shí)現(xiàn)。

毫無疑問,前澤友作將為這次旅行支付不菲的費(fèi)用,即使對于他數(shù)十億美元的身家來說應(yīng)該也相當(dāng)可觀。不過,無論他付出多少錢(目前還未透露),這次旅行都將會(huì)給他和他的團(tuán)隊(duì)帶來非常難得的體驗(yàn)。他們將近距離地欣賞月球景觀,只是還不能登陸月球表面。

將人類安全地送到月球軌道其實(shí)充滿了挑戰(zhàn),這實(shí)質(zhì)上包括設(shè)計(jì)一臺(tái)能維持人類生存并往返地球和月球軌道的太空船,以及建造一枚足夠強(qiáng)大的火箭,能將前澤友作等人送到目的地。相比之下,登陸月球要復(fù)雜得多。

為什么SpaceX不能將乘員艙降落在月球上?

如果你看過20世紀(jì)60和70年代的阿波羅登月紀(jì)錄片(或者后來基于這些任務(wù)拍攝的電影),你就會(huì)發(fā)現(xiàn)指揮艙(Command Module)——運(yùn)送宇航員前往和離開月球軌道的飛船——從來沒有在月球上著陸。

相反,每次成功的著陸都需要兩名宇航員先進(jìn)入登月艙(Lunar Module)——類似于某種輕型的“航天小艇”——然后駕駛登月艙降落在月球表面,另一名宇航員會(huì)在上方的指揮艙待命。每次月球行走之后,兩名宇航員會(huì)蹦蹦跳跳地返回登月艙,然后飛回太空與另一名宇航員會(huì)合,再一起返回地球。

不過,情況并非總是如計(jì)劃一般順利。在阿波羅計(jì)劃初期,美國航空航天局(NASA)的工程師曾經(jīng)嚴(yán)肅考慮過將整個(gè)指揮艙降落在月球上。但是,他們很快意識到,如果一個(gè)指揮艙在著陸月球之后,還能發(fā)射進(jìn)入太空,并推動(dòng)自身安全返回地球的話,其體積將會(huì)非常龐大。即使是按照阿波羅任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn),這也是不切實(shí)際的。

SpaceX公司的大獵鷹火箭的推力將會(huì)超過阿波羅任務(wù)時(shí)的土星5號運(yùn)載火箭,但不會(huì)超過太多。2018年初,該公司發(fā)布了一段推廣視頻,展示了大獵鷹火箭乘員艙降落在月球表面的模擬場景,但并沒有發(fā)布任何技術(shù)信息表明他們已經(jīng)克服了相關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)。

當(dāng)然,NASA在20世紀(jì)60年代就放棄了克服這些挑戰(zhàn)的嘗試。因此,一種用于月球行走的一次性超輕型著陸器的想法應(yīng)運(yùn)而生。

為什么SpaceX不能自己建造月球登陸器?

在理論上,其實(shí)沒有明顯的理由認(rèn)為SpaceX不能做到這一點(diǎn)。畢竟,這家公司已經(jīng)完成了許多棘手的地球著陸任務(wù),這是NASA在20世紀(jì)60年代都無法想象的。而且,馬斯克已經(jīng)宣稱,他的公司有朝一日會(huì)將人類送上火星。

然而,如果可以用歷史作為參照的話,實(shí)際情況是設(shè)計(jì)和建造月球登陸器將是完全獨(dú)立的項(xiàng)目,并且需要耗費(fèi)相當(dāng)巨大的成本。在1963年到1973年間,NASA的登月艙花費(fèi)了22.4億美元,而指揮艙和土星5號火箭的成本分別是37.3億美元和64.2億美元。根據(jù)通貨膨脹調(diào)整后,登月艙以2018年的市場價(jià)格來看,成本已經(jīng)達(dá)到了約170億美元。正如首席工程師托馬斯·凱利(Thomas Kelly)在2012年出版的書中所描述的,登月艙在設(shè)計(jì)上是無休止地縮小體積,使其重量足夠輕,以實(shí)現(xiàn)登月任務(wù)。

凱利寫道,登月艙的最初設(shè)計(jì)涉及一個(gè)帶有寬大玻璃觀察窗的坐式駕駛艙,這樣宇航員就可以全景觀看降落在月球表面的過程。到了1968年1月,在阿波羅5號進(jìn)行第一次未載人飛行時(shí),工程師們已經(jīng)將這個(gè)大玻璃窗卸了下來,轉(zhuǎn)而使用一個(gè)很小的三角形窗戶,并且用插夾式有線升降架取代了座椅,使宇航員保持站立。當(dāng)NASA于1969年在低地軌道進(jìn)行阿波羅9號登月艙的載人測試時(shí),宇航員將其稱為“蜘蛛”(Spider),這是因?yàn)榈窃屡撚泻枚嘀文_。

登月艙在設(shè)計(jì)上只允許每次運(yùn)送兩名宇航員登陸月球,但后來的型號進(jìn)一步提高了貨物載荷。SpaceX在設(shè)計(jì)著陸器時(shí),必須考慮攜帶足夠的補(bǔ)給物資,以確保所有的付費(fèi)旅客能舒適、安全地完成月球之旅。他們的標(biāo)準(zhǔn)肯定要高于上個(gè)世紀(jì)NASA的登月艙,后者除了沒有座椅之外,還去掉了導(dǎo)航和對接系統(tǒng)。

最后,阻止SpaceX為旅客提供真正月球游覽體驗(yàn)的最大障礙在于:人。

如果SpaceX的目標(biāo)是探索月球——這也是NASA在上個(gè)世紀(jì)60和70年代的主要目的——那他們可能會(huì)有更多的選擇。訓(xùn)練有素的專業(yè)宇航員可以在狹小的艙室中完成降落到月球表面的任務(wù),登月艙里的每個(gè)人都有自己的職責(zé),從著陸、探索到發(fā)射、對接,所有程序都是通過一個(gè)小小的三角形窗口進(jìn)行觀察,并最終合作完成。

然而,無論SpaceX在發(fā)射之前對游客進(jìn)行多少訓(xùn)練,他們終究達(dá)不到宇航員的水平,也無法完成太空服操作或其他與著陸有關(guān)的技術(shù)流程。這意味著,如果SpaceX試圖運(yùn)送游客登上月球,那這些游客就必須作為“無用負(fù)載”,他們占據(jù)一定空間,同時(shí)需要專業(yè)宇航員負(fù)責(zé)系統(tǒng)操作并處理眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。

也就是說,理論上SpaceX的游客登陸器需要搭載更多的人,而且要求旅程更加舒適和安全,而不是像NASA那樣,搭載的都是宇航員和科研設(shè)備。因此,游客最好還是留在太空中,近距離地俯瞰月球,就不要考慮太多突破性探索方面的工作了。

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