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嫦娥工程新篇开启,2035年建成月球基地,为何选在月球南极?

2020年11月24日,嫦娥五号月球探测器搭乘长征五号运载火箭发射升空,12月17日携带月球样品回到地球。

在这次任务中,我国实现了首次月球无人采样返回,这标志着探月工程三期的完美落幕,随后一年多的时间里,科学家依据带回来的土壤样本,建立起了精准的月球年代函数模型,同时也发现了稀有能源氦-3,可以说是收获颇丰。

前不久

国务院新闻办公室发布了《2021中国的航天》白皮书,我国即将启动一批新的航天重大工程,其中就包括探月工程四期。

探月工程四期在2021年底正式通过立项审批,计划在月球南极进行着陆,其中嫦娥六号将在月球南极区域采集一公斤到两公斤的样本返回地球,嫦娥七号将对月球南极的环境气候/地形地貌进行全方位的勘察,通过分析南极资源的存在情况,为以后长期在月球工作打下基础。

更为振奋的是,根据探月工程总设计师吴伟仁曾透露,我国计划在2035年左右建成月球科研站,而站址预计就在月球南极。

之所以要选在月球南极地区建站,是因为月球早已被地球潮汐锁定,白天的月表温度高达一百多摄氏度,晚上则会出现将近零下200摄氏度的极寒,但在月球南北两极地区由于极昼和极夜的存在,往往会出现连续180天的光照期。

只有在光照期间,月球基地的太阳能装置才能发挥作用,科研站的工作人员们也才能在月球基地长时间居住,而且月球的南极区域存在很多深度达到几公里的陨石坑,那里常年不见天日,很可能存在月球上为数不多的水资源。

长远来看,如果能够在月球南极建立科研站,对整个太空探测都有着里程碑的意义,因为科研站不仅仅是为了科学研究和月球资源利用开发,还可以作为深空探测中转站,毕竟从月球发射火箭前往火星可比从地球发射容易多了。

除了2035年在月球南极建立科考站外,白皮书同样强调,我国将于2049年实现对外太阳系乃至太阳系边界的探测,也就是追上并超越旅行者一号,直抵太阳系的最外围,初步估计探测器将至少飞行150亿公里,也就是100倍地日距离。

考虑到美国1977年发射的旅行者系列探测器,一直飞了40多年才离开了太阳系日球层,我国想要在2049年来临之前的20多年里到达150亿公里外,就必须让探测器速度达到旅行者一号的两倍,也就是每秒34公里才行。

乍看之下这个速度很快,但在旅行者系列探测器发射四十多年后的今天,人类科技其实已经有很大进步了,比如行星引力弹弓效应的成熟应用,以及全电推进的霍尔推进器的应用,相信在这些新技术的加持下,我国的探测器一定能在20年内完成旅行者系列探测器40多年的漫漫征程。

如果足够理想,或许我国的探测器还能到达奥尔特星云,这个尚处于假想中的星云被认为包裹了整个太阳系,如果有探测器能突破日球层进一步保持与地球的联系的话,人类或将亲眼目睹奥尔特云的壮观。

总体来看

航天航空领域因为基础推进方式长期没有大的革新,所以后发优势非常明显,比如我国空间站的智能化就远超国际空间站,未来发射的太阳系边缘探测器的各项参数,也会远超40多年前的旅行者一号。

如果我国的可控核聚变研究在2049年之前也取得重大突破的话,以可控核聚变为能量源的飞船将获得比以往更快的速度,太阳系内将真正变成我国飞船的自家庭院,往返火星与地球的常态化航班也能得以建立。

中国航天作为目前世界上规划能力最强的宇航力量,相信在未来一定能带领我们征服星辰大海。