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三公比大小规则:月球资源利润巨大 多国私企太空竞赛

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日本民间企业ispace无人着陆器失联,意味全球首个商企登月任务失败告终。图为ispace无人着陆器登月模拟图片。 美联社

香港文汇报报道,日本民间企业「ispace」登月的无人着陆器,昨日在降落月球表面期间失联,意味这次全球首个商企登月任务失败告终。不过纵观全球,多国私企虽在登月实验上屡屡受挫,却依然前仆后继,究其原因,开发月球的巨大利润始终极具吸引力。分析指出,月球蕴藏丰富能源和稀有矿产,也是商业太空旅行的理想实验地。长远而言,完成登月任务还有助奠定基础,让人类逐步走向探索火星以至更遥远的太空。

月球上丰富的氦-3和稀土矿,是对尝试登月的挑战者最具吸引力的能源与矿产。氦-3被称为最清洁的可控核聚变能源,仅需100吨氦-3核聚变产生的能量,就足够全球使用一年。

百万吨最清洁可控核聚变能源

这种在地球上稀缺的物质却广泛分布于月球表面风化层,估计储量多达100万吨。其他可用于各种电子产品的稀土,也可以从月球土壤和岩石中采集得到。

探索月球的科研价值也值得重视。美国中佛罗里达大学行星科学家萨金解释,许多月球任务会致力调查月球表面环境,分析如何保护太空人和太空船等航天器械,免受月球粉尘或强烈太阳风等危险威胁。探月经验也有助人类建设月球基地、开发全新太空望远镜,甚或解开关于地球和月球究竟如何形成的科学谜团。

NASA冀与私企合作分一杯羹

继SpaceX等私企迈出商业太空旅行第一步后,建立「地月旅游」的全新商业模式,也是不少私企的目标。美国太空总署(NASA)的商业登月服务计划,就希望与私企合作经营。通过公私营合作,NASA可以利用商用太空船,将自家仪器和设备送往月球完成各项任务,成本远低于自制太空船作载具,若「地月旅游」发展顺畅,NASA亦不排除能够从中获利。

欧洲太空总署人类与机械人探索主管帕克更形容,月球是太空探索极具潜力的前哨站,「在过去45亿年间,月球几乎未受干扰,是一座名副其实的『太阳系历史博物馆』。将人类送上火星是许多太空领域研究员的梦想,当然在此之前,我们要首先学会如何征服月球。」

萨金也指出,探索月球有助测试各种日后或会用于登陆火星的技术,「月球距离我们更近,路程只需3天,前往火星则至少要6个月。我们希望在进行载人任务前,确保各种机械运作正常,利用月球上的资源,不排除能生产推进太空船前往火星的燃料。」

英国布里斯托大学天体物理学家莱因哈特相信,愈来愈多不同国家的私企都将加入太空竞赛大军,「这些参与者当中,不少任务是要探索和了解月球,但有些任务的目标相信更为远大,可以测试各种新兴科技,研究公私营合作或跨国合作的契机,为载人登上火星作好准备。」

日ispace登月器疑燃料用尽 着陆速度过急坠毁

日本太空初创公司ispace登月着陆器昨日失联,宣告民间企业首度登月任务失败。根据分析,登月器着陆前虽姿态正常,但用来减速的燃料用尽,造成降落速度过急失联,相信登月器已在月球表面坠毁。

ispace登月器是在去年12月由美国太空探索科技公司SpaceX火箭搭载升空,经过约4个半月的太空旅行抵达月球,并在日本时间昨日凌晨12时40分左右,从距月表约100公里上空进行着陆任务。ispace表示,登月器在着陆前突然通讯中断,位于东京都内的管制中心虽尝试恢复通讯,但最后不得不放弃。

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登月器上搭载了包括日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等开发的小型机械人在内共7件物品,如果成功着陆的话,可让机械人进入月表进行动作确认及蒐集月表数据。ispace预计2024年及2025年分别进行第2次及第3次的登月器升空计划,未来目标是透过月表定期运输服务获取收益。

「终极能源」满足地球万年需求

月球资源的商业开采前景广阔,其中最受关注的当属月球上储量丰富的「氦-3」资源。专家指出,可控核聚变具有能量密度大、清洁、燃料丰富、安全性高等突出优点,被认为是人类的「终极能源」。除此之外,月球亦拥有众多其他矿产资源,在技术成熟后可以「即采即用」,作为建立月球基地的基础。

氦-3是可控核聚变燃料之一,产生能量是「铀-235」核裂变反应的12.5倍。更重要的是,氦-3在聚变反应中不会产生中子二次辐射危险,更加清洁和可控。专家亦指出,氦-3是制造极低温环境的关键制冷剂,是超导、量子计算等研究领域的必须物质。

月球上的氦-3主要来自太阳风的辐照。当携带氦-3的太阳风吹到月球时,没有大气和磁场的月球表面就如同超级收集器,将氦-3存储在月壤中。科学家估计,月球形成的数十亿年间或遭到多达数亿吨氦-3粒子撞击,其中相当部分都得以保存,若能够大规模开采,料可满足地球以万年计的能源需求。

月球亦有丰富的稀土元素,主要存在月壳和月幔之间,提炼后的稀土是各类电子零部件的关键成分,在科技和军事领域有重要应用价值。

专家还强调,在月球开采的矿产资源并不一定要全部运回地球。月球丰富的矿产储备和低重力环境,让其可以为建造月球基地乃至太空设施提供大量关键原料。

科学家亦研究出将月球上的氧化铁在低重力环境下分离,以及利用月壤和岩石制造水泥和玻璃的方法,料会在未来派上用场。

人类探月新任务

绘制精准月球图像

过去主要的月球地质图由美国地质调查局基于阿波罗时代的探月成果编制而成,但随着时间推移,月球地质图编制明显滞后。中国自2004年起展开月球探测计划,陆续将轨道飞行器、着陆器、月球车送过去收集大量新数据,中国科学院地球化学研究所领导的团队花近10年时间制作出迄今最详尽月球地图,比例尺 1:2,500,000,共包含12,341个撞击坑、81个撞击盆地、17种岩石类型和14种构造等要素,愈放大细节愈多,或者说无论放大地图上哪个位置都能获得大量资讯。

探索月球永久阴影区

中国「嫦娥四号」探测器在2019年1月3日成功在月球冯·卡门环形山着陆,这是人类探测器首次造访月球背面。在着陆后,静态着陆器和月球车被分别部署到月球表面,两者都携带了一系列探测仪器,以探测该地区的地质特征,并进行一项生物实验。现时人类使用的太空星体探测器主要分为着陆器和巡视器。着陆器将巡视器送到外星球表面后,就已经初步完成任务。巡视器可以离开着陆点探测,但受限制较大。如果一款「飞跃探测器」在月面上反复着陆和行进,无疑能够显著提高探测效率和综合效益,在观测复杂地形时具备独特优势,有助进入月球永久阴影区,详细规划后续探测器登月的空中与着陆路径。

打造月球卫星导航

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