美国建立月球基地是什么想法?
美国通用动力公司和康威公司的一个团队认为,航天飞机目前的载荷能力只有24.5吨,返回飞行载荷限制在14.5吨,因此不能使用航天飞机。如果能携带15吨燃料,就有可能在太空中建造临时燃料补给站,从这里可以给飞往月球的着陆器加油,也不需要把货舱运回地球。不幸的是,航天飞机的货舱里没有燃料储存空间,尤其是低密度燃料的氢气。因此,康威的工作小组建议在航天飞机结构的特殊压载箱中装满水,运送到在轨处理厂,电解成氢气和氧气,储存起来用于生产,供着陆器飞行和燃料。该公司的工作小组推测,44%的航天飞机可以按照这种方法使用。轨道燃料补给比在月球上生产燃料更便宜。
美国国家航空航天局还注意到从月球岩石中提取氧气的方法。研究表明,一个建在货舱内的小型化学加工厂,利用月球的太阳能,每天可生产约100公斤液氧。在高温下,月光石与甲烷反应产生一氧化碳和氢气。在另一个想法中,在低温反应器中,一氧化碳与氢气反应,并被还原成甲烷和水。然后,水被电解成氢气和氧气,氢气被储存起来,氢气被回收到系统中。
1984,10年10月30日,美国国家航空航天局和美国国家科学院联合召开了“20世纪月球基地和空间活动”的学术讨论会,300名科学家、工程师和宇航员出席了会议。在会上,我们谈到了月球的重新探索和月球资源的开发,表达了我们的意见,谈到了2005年建立月球基地,让美国人在月球上生活。按照1984的币值计算,基地的建立大约需要500-900亿美元,需要25年才能完成。这比11年登月多了14个中午。白宫和美国国家航空航天局支持并重视这次研讨会,希望专家们为美国重返月球提供所需的科技信息。航空航天局局长贝格斯首先在论坛上发言:“我坚信,在未来的25年里,美国人将能够重返月球并建立永久基地。它将成为开发含氧月亮石的工厂和飞往太阳系其他行星和天体的跳板,如火星和近地小行星。”他补充说:“空间站将是月球的中途停留站。”总统的科学顾问Keyworth说:“空间站将是建立月球基地的中间中转站。月球基地是一个大胆的想法,也是令人兴奋的目标之一。”乘坐阿波罗-17号飞船在月球停留三天的宇航员哈里森·施密特参议员提出了21世纪的太空活动目标,要求政府考虑从月球到火星的载人旅行。
美国科学家和政府官员认为,美国将正式拟定重返月球的计划。戈达德飞行中心的地质学家保罗·洛温谈到了在尚未获得有关月球的第一手科学信息时的国际合作。他设想4-6名宇航员乘坐装备齐全的月球车穿越月球英布的Woom盆地4000公里,耗时3-6个月。宇航员踏上月球后,可以探索地质,建立营地,沿途收集岩石并进行分析。它们将配备高分辨率摄像机和高灵敏度遥感器;用能钻几百米深的钻机取样。因此,可以获得广泛的月球地质结构。此外,三名宇航员乘坐波音公司建造的“月球车”进行了短期月球观光旅行。为了实现建立月球基地的想法,我们首先花了520亿美元作为月球基地侦探,寻找在哪里建立月球基地。
在座谈会上,科学家们对月球基地的建设和利用提出了一些设想,比如建立月球天文台。由于地球受到其大气和人造无线电波的干扰,严重影响了光学、远紫外线、伽玛射线、射电和微波的观测。他们认为,在射电天文学、微波天文学、红外和亚毫米波天文学、光学天文学和宇宙线观测等几个天文领域,月球表面是最理想的地方。在近地轨道运行的天文卫星,包括1990年4月的太空望远镜,由于观测仪器的不稳定,干扰了一些掩星和干涉仪测量,但月球阻挡了来自地球的射频辐射,没有干扰。此外,还可以在月球上建立大型观测阵列,以超高分辨率和高灵敏度探测微弱光源。天文观测仪器可以在月球真空环境下有效使用。如果在月球表面放置25米光学望远镜,可以提供比空间望远镜高100倍的观测面积,分辨率高10倍。总之,月球天文台有天文卫星和地球天文台不可比拟的优势。
约翰逊航天中心的一位专家建议,要建设月球基地,首先要解决封闭的生命保障系统,使人能长时间待在一边,因为月球极热极冷(白天120℃,晚上-120℃)。他谈到了超临界水氧化技术在月球生命保障系统中的应用。在氧化过程中,有机物和氧气可以自由混合,可以简化月球站生命保障系统的设计。其他几位科学家提出在月球上开设农场,利用含有多种矿物质的月球土壤,在加压的穹顶内种植作物,但要经常使用氮气。几位工程师赞成用SP ~ 100空间核反应堆作为月球基地电站。也有工程师谈到利用月球表面的钛铁矿生产氧气,可以提供氧气。至于如何建造月球基地,专家们讨论了如何将月球土壤与水或其他液体混合,形成基地结构的混凝土。加州设计研究所的卡里里提出了一种新的“岩浆结构”,用聚焦的阳光熔化月球土壤,产生一种可以雕刻成设备的柔性材料。会上,专家们还讨论了“月球灰色粘土结构形成方法”。尽管科学家们在座谈会上热情地表达了对建立月球基地的意见,但如果成为现实,将需要惊人的资金。除了环境恶劣,月球还有其他不利因素,比如火箭火焰污染,到处坑坑洼洼,容易扬起月尘等。,这会降低天文台观测仪器的灵敏度。月球表面是一个被势能、等离子体和电场包围的环境。因为土壤颗粒是静电的,所以也会增加月球表面灰尘的积累。为了克服这些不利因素,如果有一个污染物控制和监测系统是必要的。随着电子人工智能机器人的快速发展,只要美国愿意花这笔巨资,21世纪初在月球建立基地是有可能的。但目前,月球基地在科学家心目中仍是一幅梦想的画面。
美国前总统老布什在1989年7月20日纪念美国人第一次登月20周年的大会上提出了建立永久月球基地的想法,并指示国家研究委员会研究2019年重返月球和送美国人去霍利的计划。老布什做出指示后,美国国家航空航天局开始制定2006年重返月球的计划。据初步估算,建立月球基地的费用高达6543.8+0000亿美元。到2025年,使用这个基数的成本将达到2080亿美元。到8月底654.38+0990,美国累计外债达到6000亿美元,到90年代末可能突破654.38+0万亿美元大关。在债台高筑的情况下,布什重返月球的计划恐怕是遥不可及了。