技术储备远超50年前阿波罗时期，人类为何还没能重返月球？

【演讲专家】

吴季

中国科学院空间科学先导专项一期负责人

中国空间科学学会理事长

国际宇航科学院（IAA）院士

美国电子与电气工程师协会（IEEE）会士

卢森堡空间资源顾问委员会委员

阿联酋航天局国际顾问委员会委员

航天科学的发展源于人类对太空的向往，但同时也深刻地受到了国家政治和国防工业的影响，成为了神秘的高精尖技术领域。特别是在上个世纪60-70年代的美苏太空竞赛，即给航天活动打上了深刻政治的烙印，同时也激励了航天技术的大发展，实现了载人登月。但是现在距离第一次人类登上月球已经过去了50年，人类的科技取得了飞速的发展，为什么我们还是没有再迈得更远？

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半个世纪之后人类为何还没实现再次登月？

航天技术从一开始就与政治、军事紧密相连。美国阿波罗计划是美苏争霸，太空竞赛的产物。阿波罗计划采用了举国体制，投入了大量的资金，在短期内政治上取得了巨大胜利，但它不是一个科学的计划。

很多人说，阿波罗计划也起到了很大的作用，比如激励了美国的高技术发展和技术创新，为空间科学、空间应用打下了技术基础，激励了1-2代青少年，投身科学技术开拓了人类的视野，促进了地球环境保护运动等。但是这些都不足以维持载人登月计划的可持续发展，因为载人登月需要的经费很多。而阿波罗计划成功的最大驱动力是政治和国防因素。

实际上，航天科技从诞生开始，其属性就与国防、军工，以及科学探索牢牢地绑在了一起，属于由政府投资的特殊领域。航天科技是国家政治地位和话语权的主要支撑，是国家国防军工工业的主要力量，是国家前沿科学探索能力的主要代表，是国家高科技创新能力主要窗口。由此，航天科技就具有以下几个特点：责任重大要求零失误，因而就难以避免出现大量冗余设计，以及大量重复试验。 

如果和阿波罗计划时期相比，美国目前在航天科技领域的人员趋于老龄化，政府订货也形成了非市场机制的价格垄断。目前各国国家的政府航天市场已经陷入成本高的怪圈，即越强调可靠性，研制周期就越长，研制周期越长，成本就越高，成本越高就越不能失败，从而再次回到强调可靠性，进入了一个怪圈。

至于为什么人类50年没有再走出地球空间，这主要是因为50年来，人类没有一个可持续发展的目标来推动它。此外，没有一个基于市场机制的竞争的环境，使得航天产品同时得到高质量和低成本两个特性。

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美中俄日等国均有载人登月计划

中国人对月球有非常深厚的感情，两三千年前，古代就有嫦娥奔月的故事，月宫、玉兔和桂花酒是那样的美好。月球文化也体现在诗词里，一些文人看到月相、天象都会激发出他们的很多丰富的想象。但这些都是人类关于月球的梦想。阿波罗完成了登月后，我们人类登月的梦想就算实现了吗？也许有人说那只是美国人登月了。那么如果未来中国的宇航员登上月球了，中国人的登月梦想就实现了吗？

答案似乎也不是。俄罗斯航天之父齐奥尔科夫斯基说过一句名言：地球是人类的摇篮，但是人类不可能永远生活在摇篮中！因此我们人类的梦想应该是：普通人也能够走出地球，进入太空，而不仅仅是国家项目支持的几个宇航员去一次、两次。那么普通人离再次登月还有多远？

目前，从事载人航天活动的仍然主要是政府项目。2019年5月，美国国家航空航天局NASA吉姆局长正式宣布，美国载人重返月球的任务被命名为“阿尔忒弥斯”（Artemis），并承诺在2024年将首位女性和下一位男性宇航员送往月球。和半世纪前的登月计划不同的是，这次月球不是终点，而是新起点。

美国想探索更远的深空，还提出了“深空门户”计划，在距离地球25万英里的月球轨道上建设探月中转站，利用月球资源帮助飞行器飞向宇宙深处。目前，俄罗斯、日本、加拿大及欧洲等都明确表示考虑加入“深空门户”计划，并以此为基地，实现登月。印度也在积极实施自主的载人天地往返，计划5-7年后部署近地轨道空间站。

▲深空门户（Gateway）艺术概念图（图片来自网络）

据媒体报道，按照规划我国将在2022年前后完成中国近地轨道空间站，计划运行十年至2032年。并且现在正在论证2033年以后的载人登月计划的可行性，实现中国人登月之梦。中国载人航天的发展，正按既定的目标，有计划有步骤，逐一完成。

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月球旅游是新航天中最具前景的领域之一

航天活动在近期的发展已经证明，不仅仅是政府需要航天科技，普通的百姓也需要它，比如太空旅游。一旦人类的太空旅游实现了，就会使得不仅仅是几个宇航员，而是大量的普通民众有了进入了太空的机会，也只有到那时，人类才算真正的走出了地球摇篮。

载人太空旅游，包括月球旅游，是新航天中最具发展前景的领域，预计近期会在临近空间和近地轨道出现突破，形成巨大的市场规模。NASA近期对国际空间站旅游的报价是5800万美元/次，包括每晚3.5万美元的住宿费，最长可达30天）。2020年5月30日，Space X公司的龙飞船第一次实施载人飞行，将两名宇航员送入国际空间站，结束了美国长达9年没有自主载人飞行能力的历史。

Space-X也正在设计月球轨道旅游项目，已有第一个用户。月球旅行第一个客户是日本亿万富翁前泽友作，他将这项计划命名为“dearMoon”，将于2023年后邀请6-8个艺术家同行，进行为期6天的太空旅行。

目前，我国尚无真正意义上的商业太空旅游公司，但廉价运载火箭的研发，将为未来的商业太空旅游奠定基础。

▲太空生命和生态保障系统（图片来自网络）

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月球旅游的技术问题如何解决？

月球旅游可能是未来能够改变人类的最重要的领域，也会对商业航天市场带来革命性的变革。当然，如果要去月球旅游的话，还有一些技术问题要解决。比如月地高速通信、月面能源提取、月夜能源等。目前，玉兔一号、玉兔二号，以及嫦娥三号、四号着陆器都是在月夜关闭进入休眠期。月夜长达14天，对太空旅游来说，必须解决月夜的能源的问题，这不光是运行成本问题，还因为只有在月夜期间，才能获得最好的回望地球的机会，也就是观看如同在地球上看“满月”一样的看到“满地”。

在降低运输成本方面，可以采用具有回收能力的运载火箭发射载人飞船。而天地往返载人飞船采用6人座的小型可重复使用返回舱比较经济。如果在地球和月球轨道上都建设相似的中转空间站，而在它们之间采用不需要在地球和月球着陆的摆渡飞船，就可以做到长期反复使用。在月球表面着陆的载人飞船，因为没有大气，除了需要补充燃料以外，其他部分也可以做到复用。而摆渡飞船和月面着陆飞船的燃料，可以在月面上生产。

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