NASA最近提出了“深空门户”计划,打算在地月拉格朗日2点(即地月连线的延长线上,距月球约6.5万公里)建造一个“太空港”,作为去往月球或深空探测的跳板。这是美国取消了“小行星重定向任务”后,提出的新计划。
据称,太空港将由小型居住舱、气压过渡舱、可开展研究的后勤舱,以及大功率电力推进系统组成。类似一个小型空间站,但可以升降轨道完成不同性质的任务,而且没有人常驻。
航天专家、《国际太空》杂志社执行总编庞之浩向科技日报记者介绍,此前的小行星计划是打算发射航天器,捕获一颗小行星并拖到月球轨道,在上面开采资源并建立基地,作为去往深空的中转站。但这项计划风险很大,不论是捕获小行星还是改变它的轨道,人类都没有做过。即使成功将小行星拉到月球轨道,上面有没有、有多少资源都是未知数。此外小行星质量很小,要在上面建基地也很困难。
中国航天科工二院二部研究员杨宇光介绍,早有国外专家对小行星计划评价为“如此愚蠢”。杨宇光说,该计划对于未来的目标如载人登陆火星等意义不大,其中很多技术只能在这项计划里终止,在其他地方派不上用场。取消小行星计划很合理。
对于新提出的“深空门户”计划,庞之浩认为很有意义。他介绍,早在2011年,波音公司就提出了类似计划。这个位置建太空港用途很多:在载人深空探测方面,可以先把载人飞船以及货舱、推进舱发射到太空港,在那里完成组装,并进行燃料、物资的补给,然后在无重力环境下更轻松地飞往深空;月球背面的着陆器无法与地球直接联系,太空港可以作为中继通讯平台;如果要开展载人探测火星活动,空间辐射会造成很大影响,借助太空港也可以对防辐射技术进行验证。
杨宇光却认为,在地月L2点建设太空港得不偿失。“除了开展防辐射验证,以及地月之间运输货物时,先到L2点再到月球能比从地球直接飞到月球节省一些燃料,此外深空门户计划没什么意义。”他说。
杨宇光表示,从空间科学研究所需的微重力、高真空条件来看,地球轨道与月球轨道差异不大,目前地球轨道上的空间站已取得大量成果。但对于辐射条件而言,近地空间受地球磁场保护,空间站所受辐射较弱,而离开近地轨道,航天员的辐射防护将非常困难,也会使成本大大增加。
从空间观测角度说,地月L2点距离地球、月球都很远,不利于观测。如果有人进驻,还会对高分辨率、大口径观测设备造成扰动。
如果要为深空探测服务,杨宇光认为在月球表面建设基地更有意义。他说,航天员长期在月面生活,可以避免长期失重带来的不利影响,甚至种植蔬菜和粮食也比在失重环境下的空间站更容易;航天员可以利用月面土壤覆盖居住舱,达到屏蔽辐射和流星防护的效果;月面有可能存在的水,可以饮用、种植农作物,还可以用于制备推进剂,降低登月舱的往返成本;月面其它资源的开发利用,也将进一步降低人类驻留的代价。“如果希望燃料在月面制备,飞船应该在环月轨道组装;如果不利用月球基地,飞船可以在近地轨道组装,这都比去L2点合算。所以从整个系统架构来说,这是个不太合理的选择。”杨宇光说。
无论是否合理,NASA已经做出了选择。他们计划在2023年至2026年间,用“太空发射系统(SLS)”依次把太空港的各个舱段发射上天,并由航天员在轨组装。随后将建设深空运输系统,于2029年左右开展试验性载人飞行,于2033年实施飞往火星轨道的载人任务。
庞之浩表示,该计划在技术角度上面临一些难关,但通过攻关以及国际合作可以解决。重要的是美国不能“一朝天子一朝政策”不断改变方案,而且需要有长期的资金支持。