欧洲航天局最近有一个新的“大动作”

自从1972年美国阿波罗登月计划结束后，再也没有人登上过月球，但在探索登月的道路上，人类从未停止过脚步。不，欧洲航天局最近有一个新的“大动作”。

他们将与德国航天中心(DLR)合作，在科隆的欧洲航天局航天中心新建一个模拟月球土壤和月球栖息地的项目，作为测试探月技术的“训练场”，模拟的环境将尽可能精确地还原月球表面。

该设施名为“LUNA”，占地面积超过1000平方米，有望成为有史以来最大的月球模拟项目。

“我希望在退休前展示我的技能。技术上，我相信在月球上行走是可行的。”48岁的德国欧洲宇航员马蒂亚斯莫伊雷尔非常乐观。他是这个百万欧元项目的项目经理。

人类进入深空的“中转站”

月球是距离地球最近的天体，距离地球38万公里。它矿产资源丰富，人类要去更遥远的深空。月球是不可避免的“中转站”。

在阿波罗计划之后，对月球的探索一度陷入停滞，不仅在美国，在世界上大多数国家也是如此。主要原因是成本很高，但是短时间内很难得到任何好处。此外，许多国家认为，与其他紧迫的问题相比，登月似乎并不那么紧迫。

去年12月，美国签署太空政策指令，宣布重返月球，并承诺“将NASA从近地轨道的后勤活动中解放出来，转而专注于太空探索”，对月球的探索再次升温。从那以后，美国宇航局鼓励私营公司加快着陆技术的发展，并计划在未来五年申请数十亿美元的财政支持。

今年10月，欧洲空客防务航天公司联合美国蓝色起源公司发起“月球竞赛”，鼓励全球月球爱好者设计开发可持续探月关键技术。

“经过几十年的发展，世界各国都深刻认识到了月球的价值，探月的热度又回到了过去。”中国科协月球与深空探测国家科学传播首席专家、中国科学院国家天文台研究员郑永春对《中国科学报》记者表示，与上世纪六七十年代因“太空竞赛”而掀起的探月高潮不同，今天的行为会更加理性。“一方面，我们更了解月球的各方面特征；另一方面，更重要的是我们利用月球，这也是月球基地建设的目标和方向。”

人类未来的目标是登陆火星，火星到地球最近的距离是5500万公里。郑永春说，虽然空间站建设基本成熟，但月球由于寿命有限、维护成本高，是理想的中转站和检验各种载人航天技术成熟程度的训练场。“没有38万公里的演习，我们无法进一步深入深空”。

建月球基地怎么办？

月球基地是人类在月球上工作、生活和进行科学研究的区域。目前，月球基地建设仍处于探索研究阶段，主要探测任务集中在“观天、观地、测月”。

观察天空意味着探索宇宙。月球上没有大气层，所以我们可以获得更高清晰度的天文图像。此外，与地球相比，月球的地质结构更加稳定，有利于精确的天文观测。“特别值得一提的是，月球有两大优势：一是月球南北两极永久阴影区温度极低，部分地区仅比绝对零度高20至30摄氏度，可用于红外天文观测；第二，月球背面是一个罕见的安静区域。没有任何人为的无线电噪声干扰，它将能够更灵敏地监测来自宇宙深处的微弱电磁信号。”郑永春说。

看地面，也就是观察地球。目前，科学家们拥有各种高分辨率卫星，但由于距离较近，很难看到地球的全貌。月球上的观测站可用于全球大尺度观测，如地壳结构的波动、地球表面植被的变化和大气中的成分等。

测量月球就是研究月球本身。科学家认为，地球和月球原本是同源的，是大碰撞形成的两个天体，有很大的相似性。以月球为参照，人类可以更好地了解地球的历史和“沧桑”。

未来要在月球上长期生存，如何在当地利用月球本身获取人类生存所必需的资源，也是月球基地建设中需要解决的重要问题。

首先是来自水的挑战。十年前，科学家们在月球极地发现了固态冻结水的痕迹，但他们不确定它有多厚，是与土壤混合还是以月球表面冰的形式存在。空间研究组织预计明年发射的“月川二号”探测器和俄罗斯预计2022年发射的“岳跃27号”探测器都是针对这些问题。

“月球上丰富的钛铁矿资源在一定条件下可以被氢气还原，反应生成的水很可能会成为人类建造月球基地获取水资源的重要途径。”至于采用哪种方法，中国科学院地球化学研究所研究员刘建中表示，应该计算性价比。

对粮食收购的探索也有了新的思路。在月球上，宇航员将在由白色和红色发光二极管灯照亮的水中种植。

物，进而调整改变植物的矿物质和维生素成分组成。但这些成分如何变化、因何变化、最佳的种植环境等有待进一步研究。

值得关注的是，月球粉尘是一个不起眼却杀伤力极强的威胁。月球粉尘非常精细和锋利，同时由于带有电荷而具有非常大的粘力，不仅干扰工作，也会有致命危险。在欧洲航天局所建设的“LUNA”设施中，研究人员用4500万年前艾费尔火山爆发产生的火山粉末制造月球尘埃替代品，希望更逼真地还原月球表面，推进问题的解决。

商业航天助推技术升级

探月工程周期长、投资费用高昂、技术难度大。毛雷尔表示：“如果没有商业参与, 这将需要更长的时间才能实现。”

今年9月18日，美国太空探索技术公司(SpaceX)宣布，将于2023年把私人乘客送入月球轨道。收藏家、企业家前泽友作买下了首座飞船的所有座位，将带着画家、导演、音乐家等6到8名顶级艺术家共同开启绕月之旅。

“如果实现，说明商业航天公司是有技术能力的，将在建设月球基地方面发挥独特作用。”郑永春说。

商业航天是未来航天事业发展的蓝海。越来越多的私人企业进入航天产业链条中，在不同领域发力。诸如为国际空间站提供货物运输服务的SpaceX公司、为普通人提供太空旅馆的比格罗宇航公司、研制小型运载火箭的中国商业火箭创业公司“蓝箭”和“零壹空间”……

据统计，2017年，太空产业收入达3480亿美元，与化妆品行业的收入相差无几，预计2040年可能增至1万亿美元。

自2007年开始，美国宇航局开始自我革命，将逐步退出低轨道商业航天发射和运营市场，将这些具有潜在商业开发价值的领域让位于私人航天公司。

“哪怕不是建立月球基地，只是做月球旅行，或是在月球上设置一些科研设施，都会研发一些成本低廉、安全性高的新技术，推动人类探月事业的发展。”郑永春表示，商业航天的优势在于极强的利益驱动、敢于试错、技术更新迭代快，有助于技术进步。

同时，他也提到，商业航天发展的关键问题是要找到一个可持续的商业模式，“由于高风险、高投入，一旦失败，找不到回报的路径，企业就很难持续下去”。