38萬(wàn)公里太空征程：人類重返月球計(jì)劃終于再啟
發(fā)布人：傳感器技術(shù)
時(shí)間：2022-11-19
來源：工程師
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“總有一天她會(huì)歸來，這個(gè)世界將成為她的家園——而非地球。她終于找到自己的夢(mèng)想，卻仍未向他人透露只字片語(yǔ)。接下來，她還得經(jīng)歷多年苦讀，但她終將加入探尋繁星秘密的行列?！薄⑸た死耍ˋrthur Clarke）《月球假期》自1972年12月19日“阿波羅17號(hào)”結(jié)束任務(wù)返回地球后，迄今為止還未有宇航員再踏足月球土壤。時(shí)隔50年，人類將再向38萬(wàn)公里開外的月球發(fā)起載人登月任務(wù)。11月16日下午2點(diǎn)47分 ，隨著NASA新一代登月火箭太空****系統(tǒng)（SLS）載著獵戶座飛船點(diǎn)火升空，阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)終于正式****，開始為期4到6周的月球往返之旅。人類實(shí)現(xiàn)重返月球，進(jìn)入倒計(jì)時(shí)階段。
圖源：NASA
三“人”一“羊”首發(fā)探月阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)雖然是一次不載人飛行，但在“獵戶座”太空艙中，有三位特殊乘客：祖哈爾（Zohar）和赫爾加（Helga）以及指揮官坎波斯（Moonikin Campos）。Zohar（祖哈爾）和赫爾加（Helga）是一對(duì)被命名為“幻影”的人體模型，它們由以色列航天局和德國(guó)航空航天中心合作研發(fā)，其靈感來自醫(yī)學(xué)研究工具，他們模仿了人類的骨骼、軟組織和部分成年女性的內(nèi)部器官，能夠有針對(duì)性地進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集。
圖源：NASA長(zhǎng)期以來，研究人員一直在收集有關(guān)在太空中性別差異如何影響人類健康的數(shù)據(jù)。然而，到目前為止，關(guān)于女性身體在太空極端環(huán)境中的研究還十分有限。自上世紀(jì) 60 年代至今，來自世界各地的 600 多人遨游了太空，其中只有不到 100 人是女性。2020 年，一名女性宇航員在國(guó)際空間站上出現(xiàn)了深靜脈血栓，這引發(fā)了一項(xiàng)調(diào)查，即使用激素避孕****控制月經(jīng)周期是否會(huì)增加女性在太空飛行期間血栓的風(fēng)險(xiǎn)。（這個(gè)問題仍然懸而未決。）在某些方面，女性在太空中表現(xiàn)出了特別的“適應(yīng)力”。例如，在失重狀態(tài)下，男性的視力似乎比女性的視力更容易受到視神經(jīng)周圍腫脹的影響。但根據(jù)另一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，女性在返回地球后經(jīng)歷了更嚴(yán)重的直立不耐受。除了短期生理和身體的變化外，研究人員寄希望于人體模型身上的還主要集中在暴露于宇宙輻射中。祖哈爾身著一件防輻射背心，并配置有能夠繪制全身輻射暴露水平的傳感器，用于幫助人類進(jìn)一步了解宇宙輻射如何影響女性的身體和生理。這也是為了保護(hù)未來參與“阿爾忒彌斯”任務(wù)的女性宇航員——首位（第一批）登上月球的女性。
圖源：NASA如今，關(guān)于輻射研究所獲得的大多數(shù)數(shù)據(jù)都來自對(duì)嚙齒動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)室研究，以及對(duì)原子彈爆炸和核泄露事故幸存者的觀察。研究表明，女性幸存者的致癌率高于男性幸存者，這是因?yàn)榕员饶行愿菀资艿捷椛涓弊饔玫挠绊?。不久前，美?guó)航空航天局提高了宇宙輻射可接受水平的標(biāo)準(zhǔn)，將所有宇航員的輻射劑量進(jìn)行了更嚴(yán)格的限制。第三位乘客是坐在指令長(zhǎng)座位上的坎波斯（Moonikin Campos），他的名字來自NASA的一名電氣工程師阿圖羅·坎波斯(Arturo Campos)，坎波斯曾幫助阿波羅13號(hào)安全返航。飛船的座椅和宇航服等上面都布滿了傳感器，用來檢測(cè)任務(wù)中的震動(dòng)、加速度和輻射，幫助NASA了解如何在接下來的任務(wù)中更好地保護(hù)宇航員。
圖源：NASA除了假人宇航員外，本次任務(wù)還搭載了小羊肖恩和象征著安全飛行的史努比，作為零重力指示器。
如何重返月球美國(guó)重返月球計(jì)劃代號(hào)“阿爾忒彌斯”，取自希臘神話中月亮女神的名字，與當(dāng)年“阿波羅”計(jì)劃選擇太陽(yáng)神名字遙相呼應(yīng)。阿爾忒彌斯計(jì)劃由一系列****任務(wù)組成，其目標(biāo)是讓人類重返月球表面，建立長(zhǎng)期的月面基地，并實(shí)現(xiàn)未來的載人火星登陸。作為重返月球計(jì)劃的第一步，“阿爾忒彌斯1號(hào)”（Artemis I）任務(wù)是一次無(wú)人試驗(yàn)。這將是NASA對(duì)獵戶座飛船（Orion）、太空****系統(tǒng)(SLS)火箭、肯尼迪航天中心的地面系統(tǒng)的第一次綜合測(cè)試。獵戶座飛船將于12月返回地球。任務(wù)順帶部署10顆立方星，沿途研究月球，或前往其他深空目的地。
圖源：NASA“阿爾忒彌斯2號(hào)”（Artemis II）任務(wù)是“阿爾忒彌斯”計(jì)劃的首次載人飛行，2024年將送宇航員繞月飛行。“阿爾忒彌斯3號(hào)”（Artemis III）任務(wù)將于2025年再次載人前往月球，依靠人類著陸系統(tǒng)登陸月球，這一次將創(chuàng)造女性在月表行走的歷史，并建立起一個(gè)名為“門戶”（Gateway）的月球軌道空間站，為長(zhǎng)期、可持續(xù)的月球任務(wù)存在鋪平道路，同時(shí)為未來宇航員的火星任務(wù)提供跳板。為執(zhí)行這個(gè)龐大的重返月球計(jì)劃，NASA研制了全新一代的火箭系統(tǒng)與飛行器。其中，太空****系統(tǒng)（SLS）作為主力運(yùn)載火箭，高約98米，是自土星五號(hào)以來運(yùn)載能力最強(qiáng)大的火箭。SLS專為深空任務(wù)設(shè)計(jì)，整合了航天飛機(jī)的主要部件，并運(yùn)用新的工具和制造技術(shù)進(jìn)行了硬件升級(jí)，足以和阿波羅計(jì)劃的“土星五號(hào)”相媲美，將人貨運(yùn)送到月球甚至更遠(yuǎn)的地方。而阿爾忒彌斯號(hào)的主力載人航天器則為獵戶座載人飛船，由乘員艙、服務(wù)艙、****逃逸系統(tǒng)等組成。其中，乘員艙可以在不與其他航天器對(duì)接的情況下，為4名宇航員提供長(zhǎng)達(dá)21天的生活空間。乘員艙下面是歐洲航天局（ESA）提供的歐洲服務(wù)艙，主要由空客公司制造，服務(wù)艙將為航天器提供電力、推進(jìn)、熱控制、空氣和水。在每次任務(wù)結(jié)束后，乘員艙將是唯一返回地球的部分。不過，在前幾次飛行任務(wù)中，一些高價(jià)值的機(jī)組組件都將會(huì)被重復(fù)使用，NASA也計(jì)劃在之后任務(wù)中復(fù)用更多組件以降低成本。
圖源：SpaceX當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年12月21日晚，特斯拉公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克創(chuàng)辦的太空探索技術(shù)公司（以下簡(jiǎn)稱SpaceX）****的“獵鷹9”火箭在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角成功實(shí)現(xiàn)第一節(jié)火箭軟著陸，從而開創(chuàng)了火箭從太空直接垂直回收的歷史。在SpaceX的****中心，數(shù)百人通過大屏幕觀看了這一歷史性畫面，并且興奮地歡呼。作為全球領(lǐng)先的商業(yè)太空企業(yè)，SpaceX的這一成功使得人類未來向其他星球?qū)崿F(xiàn)商業(yè)移民邁出了重要一步，并且未來人類有望在此基礎(chǔ)上研制出可重復(fù)使用的火箭。伊隆·馬斯克（Elon Musk）曾經(jīng)表示，“如果火箭可以像飛機(jī)一樣重復(fù)使用，那么進(jìn)入太空的成本可以降低百倍。”火箭****是一個(gè)高耗資行為，因此可重復(fù)使用火箭已經(jīng)被認(rèn)為是航天****領(lǐng)域的未來方向之一。目前全世界絕大部分的火箭都是不能回收使用的，火箭上面的多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、操控系統(tǒng)，連同火箭的箱體和部分燃料等都只能在****任務(wù)完成之后報(bào)廢，這造成了極大的浪費(fèi)。火箭****活動(dòng)中燃料所占的費(fèi)用是極小的份額，通常不超10%，火箭的箭體費(fèi)用則占到了90%以上。因此,馬斯克曾經(jīng)表示，“如果火箭可以像飛機(jī)一樣重復(fù)使用，那么進(jìn)入太空的成本可以降低百倍?！?/span>此前馬斯克作客 Reddit 的 iAmA 頻道時(shí)透露，制造獵鷹 9 號(hào)火箭的成本是 6000 萬(wàn)美元，而火箭燃料的成本為 20 萬(wàn)美元。如果火箭可重復(fù)****，那么就和固定資產(chǎn)的投資一樣，只需要支付維護(hù)成本，補(bǔ)充燃料就可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。但是各國(guó)航天機(jī)構(gòu)為了保證****任務(wù)的成功率和安全性，大都不敢挑戰(zhàn)火箭的重復(fù)****利用，馬斯克勇敢地挑戰(zhàn)了火箭的回收和重復(fù)使用工作，并且取得了成功，SpaceX也由此獲得了無(wú)與倫比的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。 來源：麻省理工科技評(píng)論*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布，僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。
