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我們為什麼要重返月球?新一輪太空競賽的利害關係是什麼?

國際太空站拍攝的照片顯示,月亮正從地球藍色的大氣層中升起。

NASA
「阿爾忒彌斯二號」任務可能會把太空人送往比任何人以往都更遠的太空深處。

50多年來,首次載人繞月任務即將在未來數週內發射。

美國太空總署(NASA)的「阿爾忒彌斯二號」(Artemis II,阿提密斯二號)可能在3月至4月初之間任何時間升空,確切日期取決於多項因素,包括太空船的最終檢查、月球的位置以及天氣狀況。

儘管機組人員不會踏上月球表面,NASA希望這趟為期10天的旅程能為「在月球建立長期存在並將美國人送上火星」鋪路。

但並非只有美國希望重返月球。

為何各國如今急於在這顆天體上留下足跡?這場新的太空競賽又關乎哪些方面?

在佛羅里達州肯尼迪太空中心,NASA巨大的太空發射系統和獵戶座太空船在湛藍的天空下顯得格外醒目,底部懸掛著阿爾忒彌斯計畫的橫幅和美國國旗。

NASA/Sam Lott
「阿爾忒彌斯二號」的四名太空人將執行自1970年代以來首次載人登月任務。

這次任務的目的是什麼?

與1960、70年代著名的「阿波羅」登月任務不同,這次任務不僅僅是「送人去、再帶回來」,《太空爭奪》(Scramble for the Skies)作者南拉塔·戈斯瓦米(Namrata Goswami)告訴BBC。

她表示,這是美國邁向在月球建立永久存在、並開採重要礦物目標的一塊墊腳石。

這次任務是繼「阿爾忒彌斯一號」(Artemis I)之後的下一步;「阿爾忒彌斯一號」於 2022年無人試飛,是NASA當時新型深空探測系統的首次測試。

在多項任務中,「阿爾忒彌斯二號」的太空人將練習操控與調整「獵戶座」太空船(Orion),為未來的登月任務做準備。

在抵達深空的最遠端時,太空船將進入月球背面外約4,600英里處的軌道。

一張凸月的寬幅照片

Getty Images
1967年由115個以上國家簽署的《外太空條約》(The 1967 Outer Space Treaty)確立了探索和利用太空是「全人類的共同領域」。

為何過了這麼久才重返月球?

人類上次踏上月球,是NASA在1972年冷戰期間執行的「阿波羅17號」任務。

當時,美國早已贏得太空競賽——1969年「阿波羅11號」首次讓太空人登上月球,這是蘇聯從未取得的成就。

戈斯瓦米表示,在達成目標後,繼續前往月球的理由有限,且成本極為高昂。

阿波羅計畫從1961年到1972年共花費258億美元——折合今日金額約2,900億至3,200億美元。

「阿波羅11號」登月任務期間,太空人巴茲·奧爾德林身穿帶有反光面罩的太空服。

Bettmann Archive/Getty Images
1969年7月,大約有6億人觀看了美國太空總署的尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong;岩士唐)和巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)登上月球。

然而,自那之後,科技突破——如伊隆·馬斯克(Elon Musk)的SpaceX與傑夫·貝佐斯(Jeff Bezos)的「藍色起源」(Blue Origin)開發可重複使用火箭——大幅降低了成本,促成太空旅遊新創產業蓬勃發展,並吸引更多國家參與太空探索。

如今已有超過70個國家擁有自己的國家太空計畫。

但美國重啟月球雄心的最大推動力,或許是中國在太空領域日益增長的成功。

2019年,中國以「嫦娥四號」探測器成為首個登陸月球背面的國家。

戈斯瓦米表示,這次登陸「喚醒了」美國,形容其「有點像另一個『斯普特尼克時刻』(Sputnik)」——指的是蘇聯在1957年發射首顆進入太空的人造衛星。

「他們意識到:『哇,中國不只是複製俄羅斯技術。』」她補充說。

甚至在中國取得突破之前,唐納·特朗普(Donald Trump)就已在2017年首次擔任總統期間簽署太空指令,明確承諾讓太空人重返月球並推動太空探索。

當時,他表示該指令將「確保美國的太空計畫再次引領並啟發全人類」。

三名中國太空人在前往天宮太空站進行太空研究之前,走過揮舞著旗幟、拿著相機和手機的人群。

ADEK BERRY/AFP via Getty Images
中國太空人蔡旭哲、宋令東和王浩澤在前往天宮太空站發射前向群眾揮手致意。

如果太空人重返月球,會帶來哪些風險?

雖然中國否認與美國正在進行太空競賽,但專家普遍認為,一場爭奪「率先重返月球」的競賽早已展開。

多數分析人士認為,最先在月球建立據點的國家,最終可能實質掌控重要資源區域,包括已偵測到水冰的南極區。

水冰可用於飲用水、氧氣,甚至透過分離氧與氫並將其液化來製造火箭燃料——這意味著未來在太空進行補給燃料的可能性。

專家表示,這將減少從地球發射火箭的昂貴需求,也能提升未來前往火星的機會。

除了水之外,月球上還發現其他資源——包括建築用金屬,如鐵、鋁、鈦——且新的發現仍持續增加。

一種稀有氦同位素——珍貴的氦‑3(helium‑3)——在地球上的價值高達每公斤2,000 萬美元,未來有可能用於核融合反應器的燃料。

但萃取氦‑3極其困難。挑戰包括採礦設備須承受攝氏120度(華氏248度)高溫到攝氏零下170度(華氏零下274度)低溫的巨大溫差。

因此,未來若要在月球採礦氦‑3,需要巨額投資,以及處理大量月壤的方法。

英國科學博物館太空部主管莉比·傑克遜(Libby Jackson)表示:「要讓任何事物值得去做,你必須能採出它、賣掉它、並以合理的方式獲利,使得一開始投入資金前往那裡是值得的。」

「你得處理大約一公噸的月球風化層(lunar regolith),也就是月壤,才能獲得僅僅幾毫克的氦‑3,」她說。

在印度班加羅爾的印度航太計畫總部,幾名科學家站在「月船2號」太空船登陸器旁。

Bloomberg via Getty Images
月船3號成功降落後,印度太空總署確認了在2040年左右將太空人送上月球的計畫。

誰將率先把太空人送上月球?

美國與中國被廣泛視為當今領先的太空強國。

美國希望透過「阿爾忒彌斯三號」(Artemis III)讓太空人重返月球,最早目標定在 2027年。

中國則將目標設定在2030年。

但這兩國並非唯一想踏上月球的國家。

印度在自主太空技術上快速進展,目標是在2040年前讓太空人登月。

2023年8月,印度成為第四個在月球著陸太空器的國家(僅次於美國、俄羅斯與中國),並成為首個在月球南極著陸探測器的國家。

而儘管俄羅斯從未公開承諾達成此目標,官方通訊社塔斯社(TASS)2023年的一份報導稱,俄羅斯計劃在2031年至2040年間將太空人送上月球,並建立月球駐地。

那麼,誰會先抵達?

一些專家認為,北京目前略佔上風,因為技術進步迅速,且遭遇的挫折少於「阿爾忒彌斯」計劃。

戈斯瓦米表示,這場新的太空競賽的結果「甚至比第一次更關鍵」。

她補充說,如今有超過70個國家「擁有太空機構,並對月球的經濟潛力感興趣」。

「這已經是一場完全不同的競賽。」

圖表呈現地球和月球,並突出顯示了「阿爾忒彌斯二號」的8字形軌道軌跡。圖中標註了具體步驟:1. 於甘迺迪太空中心升空;2. 繞行地球軌道;3. 火箭分離;4. 主引擎點火,將太空船推向月球;5. 月球近飛掠;6. 返回地球;7. 人員艙分離;8. 於太平洋濺落。

BBC

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