月球,这颗人类仰望了千百年的神秘天体,正在重新成为全球航天强国竞逐的舞台。
眼看着2025年就要到了,美国即将开展新的登月任务,试图用全新的探测器和技术展示其在航天领域的雄心。
然而,在这看似耀眼的计划背后,是否真的能如期进行?美国登月任务屡次推迟,这次真能如预期那么顺利吗?
首先来看美国2025年的这次登月任务,该任务来自萤火虫航空航天公司的“蓝色幽灵”探测器。
“蓝色幽灵”探测器,作为萤火虫航空航天公司的得意之作,其技术指标之先进,令人叹为观止。
该探测器高约2米,直径3.5米,能够将150千克的载荷安全送达月面,这一运载能力,在当前的商业月球着陆器中,堪称佼佼者。
更为关键的是,“蓝色幽灵”探测器搭载了多项先进技术,如被动控制的散热器盖系统、X射线望远镜和用于月球样本采集的可部署臂等。
其中,被动控制的散热器盖系统,是“蓝色幽灵”探测器的一大亮点。
这项设计能够在没有电源的情况下自动调节,确保探测器在极端温差环境下,内部设备不会因过热或过冷而受损。
这一创新不仅提高了能效,还减少了对复杂主动系统的依赖,从而降低了潜在的故障风险。
在导航与着陆方面,“蓝色幽灵”探测器同样表现出色,它采用了自主视觉导航系统和SLAM(即时定位与地图构建)导航系统相结合的方式,确保在复杂的月球表面实现精确着陆。
当探测器接近月球表面时,自主视觉导航系统能够实时获取月球表面的图像信息,与月球勘测轨道器创建的月球详细地图进行对比,从而确定探测器的精确位置。
而当推进器扬起的灰尘遮挡月球表面时,SLAM导航系统则能够接管导航任务,依靠惯性测量装置引导剩余的降落过程。目前,“蓝色幽灵”探测器的进展顺利,萤火虫航空航天公司已经完成了探测器的组装和一系列严格的环境测试,包括振动、声学、热真空和电磁干扰和兼容性测试等。
按照计划,NASA将在2025年1月中旬的一个六天窗口期内,使用SpaceX的猎鹰9号火箭从39A发射场将“蓝色幽灵”探测器送入太空。
探测器将在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射,在地球轨道上停留约一个月进行测试,然后进入绕月轨道运行两周,最终降落在月球正面的“危海”区域。
作为一款专为技术验证设计的探测器,“蓝色幽灵”将搭载10个有效载荷,测试包括BE-7发动机、连续通信系统以及推进技术等关键系统。
在为期14天的月表任务期间,还将开展一系列科学实验和技术演示,包括:月球地下钻探、地球磁场X射线成像、清除月球有害尘埃的静电系统、拍摄月球日落形象并收集月球表面黄昏数据等。
这些技术成果一旦达成,不仅能为美国的月球计划铺路,也将成为萤火虫公司商业航天计划的重要组成部分。
然而,这项任务的背后,也再次体现了美国航天发展的步履维艰。
该任务最初的计划是2024年1月中旬执行,到后来推迟为某个未确定日期,最近终于基本敲定了2025年1月的发射窗口。
反复的延迟,反复变更的时间表和技术难题,无不凸显出了美国航天工业在后航天时代的瓶颈。
近年来美国多次探测任务表现出了技术短板,例如,波音公司的星际客机任务因技术故障导致两位宇航员滞留空间站8个月的经历令人印象深刻,这些问题让外界对美国探测器的实际性能心存疑虑。
更何况,“蓝色幽灵”从地球到月球的飞行时间预计为45天,总任务周期约为60天,这一时间甚至比印度的月船三号还要漫长。
众所周知,月船三号以40天的飞行时间成功着陆,并“基本”完成了月球表面科学探测任务,使印度坐上了全球第四的椅子上。
相比之下,美国探测器的时间安排就显得有些“拖沓”了,甚至比印度月船3号任务执行效率还低。
这一局面不禁让人回想起美国早年的辉煌!1969年,“阿波罗11号”任务将人类首次送上月球,奠定了美国在航天领域的霸主地位。
在随后的阿波罗计划中,美国又接连完成了多次载人登月任务,单单带回的月壤就一骑绝尘,达到了382公斤,其先进的技术能力令全球为之震撼。
然而,辉煌的背后也有代价。阿波罗计划耗费了巨额经费,随着冷战结束,政府对月球探索的战略需求降低,加之技术更新的迟滞,使得美国逐渐失去了对月球的深入探索能力。如今,美国重启月球计划的步伐步履蹒跚,以阿尔忒弥斯计划为代表的载人登月计划虽然目标明确,但却因预算不足和技术挑战屡屡受挫。
再加上蓝源与SpaceX等商业公司的竞争与合作关系复杂,导致项目推进的协调成本高昂。
此外,国际上的航天竞争也给美国带来了不小的压力。尤其是中国航天的崛起,让美国不得不加速推进自身计划。中国在月球探索方面,自嫦娥系列探测器问世以来,就不断突破,数次刷新世界纪录。
嫦娥四号实现了人类探测器首次月球背面软着陆,开创了历史;嫦娥五号更是完成了采样返回任务,将月球样品带回地球;今年的嫦娥六号直接带回了月球背面的月壤!
未来,中国已经官宣计划将在2030年前完成载人登月,包括长征十号新型载人火箭、新型登月服以及月球着陆器和“月壤砖”等研究都在有条不紊推进中。
中国航天从无到有的探月工程,以“绕、落、回”三步走的方式逐步推进,既实现了技术积累,也避免了资源浪费。
如今,中国已经掌握了包括月球采样、深空通信和再入返回等多项核心技术,为2030年载人登月奠定了坚实的基础。纵观全球,月球探索已经从过去的冷战竞赛演变为新一轮的科技较量。美国虽然仍在试图巩固其领先地位,但却在技术和资金上面临严峻挑战。
而中国则以稳扎稳打的策略快速追赶,有望在2030年前完成登月这一历史性壮举。
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