重返月球对美国有什么意义?

首先是在太空探索领域加入了更加多元的竞争。五十年前的登月是美苏两个超级大国之间的竞争,现在竞争的格局更为多元,竞争的焦点变成了如何更便宜更安全地重返月球,同时如何将重返月球的经验更好地应用于未来探索火星乃至太空深处。

美国宇航局在太空探险方面也有了全新的尝试,虽然阿波罗计划也曾经有上千家企业参与,但是火箭和飞船的设计完全由宇航局完成。现在诸如SpaceX和贝索斯的蓝色起源(BlueOrigin)这样私营航天公司也参与到了太空探索之中,美国宇航局也习惯了向私营企业直接采购火箭和解决方案。比如NASA总***向SpaceX的猎鹰9火箭和龙飞船提供了4亿美元资金帮助它研发,并直接采用“猎鹰9+龙飞船”作为向国际空间站运送物资的解决方案。有专家预测,如果NASA自行设计全新的火箭+飞船,费用要十倍以上。

私营航天也开始考虑给出自己的解决方案。SpaceX就有一套登月构想:可重复使用的猎鹰重型火箭会先发射一个货仓,将携带装满燃料的登月舱(总计八吨的载荷)运送到低地轨道;另一枚猎鹰重型火箭会发射龙飞船,龙飞船与货仓在低地轨道汇和,宇航员从龙飞船上进入货仓,货仓飞向月球并在月球登陆;宇航员完成月球探险之后,乘坐登月舱起飞回程,货仓留在月球作为未来月球基地的一部分,登月舱返回低地轨道,与龙飞船对接,宇航员乘坐龙飞船返回地球。

与阿波罗计划的月球轨道汇合模式不同,SpaceX的地球轨道汇合模式可以让飞船载有更多的载荷前往月球,并有更多物资建设月球基地。SpaceX计划的核心要素是使用可回收的火箭,让发射成本大为降低,同时增加更多可重复利用的模块,比如说还可以再发射一个或者多个八吨重的居住舱,与登月货仓对接,让宇航员前往月球的旅程更舒适。SpaceX的这些规划,其实是希望拿登月做实验,为未来长途火星飞行做测试。

如果对比一下SpaceX的计划和NASA现有的规划,甚至会发现,NASA的计划太中规中矩,而私人航天的计划更雄心勃勃。

其次,月球也提供了各种为未来更广阔的太空探索做实验的试验场。

月球上已经发现有冰。如果能够大规模开采使用月球上的冰,就可能为太空旅行提供燃料。专家预测,从月球上开采制造燃料并运送到低地轨道,大概成本是每千克3000美元。

在月球上采矿是另一个可能性。已故的美国太空活动家奥尼尔(GerardKO’Neill)就畅想在月球和地球之间的太空架设太阳能空间站解决地球的能源危机,太空发电可以通过微波传递到地面,而月球则可以成为建造这太空站的原料产地。

谈到清洁能源,有人建议从月球灰尘中提取氦三同位素(Helium-3)。氦三同位素可以是用于核聚变产生清洁能源的一种原料,却没有放射性,100公斤就能够驱动一座大型发电厂。不过,问题是从月球尘土中提取氦三同位素太不容易,而且关于核聚变发电,人类还远没有掌握全部技术。

还有人希望能在月球上开采类似铂金这样的贵金属。月球每年遭受大量陨石袭击,很多陨石里就有大量贵金属。如果能有效开采,可能带来几千亿甚至几万亿美元的收入。当然大量贵金属带到地球会因为供求关系的彻底改变而大幅拉低贵金属的价格,但专家认为这可以导致铂金的广泛使用,就好像当冶炼成本大幅降低之后铝被广泛使用一样。如果铂金很便宜,那么大量使用铂金的氢燃料电池也就会变得特别便宜,同样会推动清洁能源的普及。

阿波罗计划之后,NASA因为没有在此基础上进一步探索太空而备受批评,很多人认为它浪费了那一代人对梦想的追求。同时,也有批评者常说:“既然我们能把人送上月球,为什么我们不能……”

比如说为什么我们不能减少对地球的污染?为什么我们不能让地球上每个人都脱离贫困?为什么我们不能阻止全球变暖?既然举国之力可以完成不可能完成的任务,克服各种困难,为什么不能用举国之力去解决其他问题?是缺乏动力、缺乏资金,还是什么别的原因?

现在,我们知道,阿波罗计划的终止,既有政治的考虑(美国首先载人登陆月球成功是美苏争霸胜利的代表),也有成本的考量(毕竟阿波罗计划的最高峰,美国联邦政府投入了4.4%的预算)。

现在新的野心被燃起,不只是因为有了新的需求,也因为有了更多的参与者,重返月球将只是第一步。