阿提密斯2号|探寻新能源与宇宙起源 NASA的双重野心
美国“阿提密斯二号”(Artemis II,又译阿尔忒弥斯,阿提米丝,月亮女神)的猎户座(Orion)太空船在4月6日完成绕月飞行,太空人们不仅抓住宝贵的飞掠月球的窗口期,拍下约1万张珍贵照片,还亲眼目睹到月球背面地貌并观赏独特日食等天文现象。他们在完成阶段性任务后踏上返航道路,预料10日回到地球。
这项由美国太空总署(NASA)主导的国际合作计划,除了最终目标是要将人类送回月球表面,还潜藏寻找新能源与宇宙起源的双重野心。
半世纪后再征月 NASA现在为何要选择重返?
存在地球罕有的氦-3元素 清洁能源的终极解决方案
月球上的土壤——月壤中含有较地球上含量丰富的氦-3元素,因氦-3的原子核中仅有一个中子而非两个,在是地球上极度稀有。这是一种存在于核武库中的重氢同位素,最大来源是由氚衰变而成,每磅价值高达900万美元。
长远来看,这种珍贵且稀有的元素是可用于核聚变发电的理想燃料,因使用氦-3作为能源时,其热核反应堆中没有中子产生,不会产生无法屏障的辐射,所以不会为环境带来危害,被视为清洁能源的终极解决方案。而在短期内的用途,有可能是用来为量子计算机打造专门的冷却系统。
月壤中的氦-3的含量之所以较地球丰富,是因为月球缺乏磁场保护,相较地球可以不受削弱的承受由太阳喷射而出的粒子,包括源自太阳的氦-3。这些粒子数十亿年来源源不断的由太阳抛射进入月球,而月球上富含钛的矿物更可能捕捉到氦-3。若能开采到月球上的氦-3,就能找到途径以解决人类长远的能源需求。
为人类的前线太空观测站寻觅宝地
由于地球与月球之间存在“潮汐锁定现象(Tidal locking)”,以致月球在围绕地球公转时,会永远以同一面朝向地球。这让乘坐“猎户座”飞船的太空人在绕行至月球背面时,因讯号受到月球阻隔,而陷入短暂的失联。
不过讯号受阻的情况,也为架设射电望远镜赋予天然契机。因月球的另一侧,被逾3200公里厚的月壳完全屏蔽了那些来自地球的所有的讯号。此外,月球上因受到陨石撞击而形成的巨型天然陨石坑,也能为进一步减少讯号干扰提供条件。
如果在此处建设射电望远镜,将能捕捉到那些来自宇宙早期、但因波长过长而受到地球电离层阻挡的讯号,进而能为研究星系形成与宇宙起源开启全新视窗。
NASA将美国在月球上持续存在明确列入了未来十年的路线图。月球基地计划将分阶段进行:首先是定期登月,然后逐步发展为建造永久性基础设施,包括电力和通讯系统、用于运送太空人和货物的飞行器,以及可能的核电厂。
“阿提密斯二号”计划
“阿提密斯二号”是NASA的阿提密斯计划的第二个任务和第一次载人飞行,于美国东部时间2026年4月1日实施,是1972年阿波罗17号之后首次飞离近地轨道(又称低轨道,Low Earth Orbit)的载人飞行任务,旨在支持后续的阿提密斯计划,最终目标是将人类送回月球表面。