MIT技术评论网站2020年2月27日报道,NASA计划2024年让人类重返月球表面,但其并不是唯一一个计划月球之旅的机构。到2024年之前,将有十几个不同国家和私人公司进行月球探测任务:一些探测器将围绕月球轨道运行,一些探测器将着陆,还有一些机构将部署巡视器和其他机器人进行更深入的探索。许多任务都包括勘探月球表面的水、冰和其他资源。所有这些任务都只是人类在月球上永久存在的前奏,并为人类前往火星建立中转站。2024年之前预计共计开展17次大型月球探测任务(其中,美国开展6次任务,俄罗斯开展3次任务,日本开展3次任务,中国开展2次任务,印度开展1次任务,德国开展1次任务,韩国开展1次任务)。
1、NASA:“阿尔忒弥斯”-1,2020年年底
“阿尔忒弥斯”-1无人任务的主要目的是进行试验,它是NASA“航天发射系统”火箭(SLS)的首次发射和“猎户座”乘员舱的首次深空试验。该任务包含大量低成本试验,将在月球轨道运行6天。许多试验将研究月球环境,如测量辐射水平或在着陆过程中尘埃的情况等。此外,该任务将尝试查明月球表面上暴露的水冰的位置。(注意:鉴于SLS开发的延迟问题,发射很可能会推迟到2021年。)
2、中国:“嫦娥五号”和“嫦娥六号”,2020年底和2023年
中国继续推进“嫦娥”探月计划。如果成功,“嫦娥五号”将是中国第3个成功登陆月球的航天器,也将是中国首次采样返回任务,其将从月球表面下2米深处带回至少2千克的月球物质。“嫦娥六号”实际上是采样返回任务的再现,还可能携带额外的科学有效载荷对月球土壤和大气做进一步研究。
图1 “嫦娥五号”将是中国首次采样返回任务
3、印度:“月船”3号,2021年
“月船”3号将是印度的第3次探月任务,也是该国第2次尝试让航天器在月球表面软着陆。2019年,印度航天研究组织(ISRO)“月船”2号“维克拉姆”着陆器软着陆失败,因此“月船”3号将再次尝试软着陆。“维克拉姆”号(及其巡视器)原计划对月球南极进行勘察,以帮助确定月球南极的水冰储量,预计“月船”3号也将进行同样的研究。如果任务成功,印度将成为历史上第4个将航天器送上月球表面的国家。
4、俄罗斯:“月球”-25、-26和-27,2021年7月、2024年和2025年
“月球”计划的最后一次任务是1976年苏联实施的。为了确保能在21世纪的月球探测热潮中分一杯羹,俄罗斯重新启动该计划,推出了一系列新任务,重点是为未来的采矿作业提供支持。“月球”-25将验证新的着陆技术,并在南极表面钻孔,研究月球土壤的组成,以获取水冰、氦-3、碳和氮、贵金属及其他资源。“月球”-26是一个轨道器,它将从月球上空勘察地貌,试图了解这些资源可能存在的位置。“月球”-27是另一个前往南极寻找水冰的着陆器。
5、太空机器人公司和直觉机器公司:CLPS-1和-2,2021年7月
许多美国航天公司都渴望扩大业务,参与各种月球探测活动,无论是采矿、旅游还是研究。NASA的一个关键目标是利用“阿尔忒弥斯”计划为私营公司提供登月机会。根据“商业月球有效载荷服务”(CLPS)计划,私营公司将向月球运送几十个由NASA赞助和私人开发的科学和技术有效载荷。其中,有两项任务将于2021年7月发射,分别是太空机器人技术公司的“游隼”(Peregrine)着陆器和直觉机器公司的“诺瓦”-C(Nova-C)着陆器。双方都将发射大量的探测器、机器人和巡视器来寻找水、冰和其他资源,并在未来10年中测试对机器人和执行“阿尔忒弥斯”任务的航天员来说至关重要的技术。
图2 “游隼”月球着陆器将运送数十个有效载荷到月球表面
6、ispace公司和德雷珀实验室:“白兔”-R任务1和2,2021年10月和2023年
日本ispace公司的“白兔”-R(Hakuto-R)月球计划现正与德雷珀实验室合作进行。双方计划于2021年10月发射1个月球着陆器,2023年3月发射1个着陆器和1个巡视器组合。这两项任务都将尝试验证航天器的着陆技术,并探测可能开采的水冰和关键资源。
7、PTS:“爱丽娜”,2021年
虽然德国行星运输系统公司(PTS)由于运营不佳而申请了破产保护,但该公司并没有放弃月球着陆器原型“爱丽娜”(ALINA)的研制。PTS将通过这个短期任务证明其月球着陆技术的可行性,“爱丽娜”将携带2辆奥迪公司制造的巡视器和一个种植植物的微型生物圈在月球表面着陆。
8、日本:SLIM,2022年1月
这将是日本首次月球表面软着陆任务,对证明日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)具备实际安全着陆技术至关重要。“月球研究智慧着陆器”(SLIM)将使用与面部识别系统相同的技术来识别月球撞击坑并确定其位置。SLIM将在马吕斯山洞附近着陆,该洞可能是一个近300英尺深的古代熔岩管,SLIM可能会携带一个两轮巡视器,用于探索这条神秘的隧道。
图3 SLIM将是日本首次月球着陆探测任务
9、韩国:KPLO,2022年7月
这将是韩国在太空探索领域迈出的最大一步。利用6种不同仪器,韩国的首个月球探测器“韩国探路者月球轨道器”(KPLO)将从轨道上绘制出月球上自然资源(水冰、氦-3、贵金属等)的存在。(注意:韩国由于技术问题和政治问题很可能会再次推迟发射时间。)
10、NASA:“毒蛇”,2023年
NASA计划利用CLPS计划来了解月球上的水冰环境是什么样的,但是“挥发物研究极区探索巡视器”(VIPER,毒蛇)任务将明确地探索这些资源。装备一个1米长的钻头和3个光谱仪,这辆高尔夫车大小的巡视器将在月日和月夜中绕南极跋涉,找出该地区的水冰储藏点。
图4 “毒蛇”号将在月日和月夜都能探测到水冰
11、NASA:“阿尔忒弥斯”-2,2022年底
“阿尔忒弥斯”-2任务是一次载人绕月飞行试验,用于确保“猎户座”飞船能够安全地将人类送上太空并返回。这是自“阿波罗”17号以来,航天员首次离开地球轨道。这次任务会携带用于各种科学试验的许多小型次级有效载荷,并开展研究。
12、SpaceX:“亲爱的月球”项目,2023年
早在2017年,日本亿万富翁前泽友作(Yusaku Maezawa)就与美国SpaceX公司签署乘坐“载人龙”飞船绕月飞行的协议。但由于“猎鹰”重型运载火箭发射活动减少和“星际飞船”的开发,该飞行计划暂被搁置。未来,前泽和他选择的6~8名艺术家将开始绕月之旅。如果任务成功,这将是人类历史上首次商业月球旅行,也将巩固SpaceX作为世界最杰出的私人太空公司的地位。(注意:“星际飞船”仍在开发中,尚未真正飞行,而且SpaceX公司经常改变计划)。
图5 SpaceX公司“亲爱的月球”任务将会使用“星际飞船”载人绕月往返