昨日凌晨,在海南文昌嫦娥五号成功发射升空,如果进展顺利,中国将成为第三个国家能从月球“挖土”的国家。事实上,英国也正在跃跃欲试,他们研发的登月机器人充满了英国式的幽默,打破常规的登月机器人造型,没有轮子只有腿,酷似蜘蛛。之所以这样设计是希望它能钻进月球的熔岩洞,为未来人类在月球熔岩洞之下建设永久基地做准备。
为什么要在月球的地下建人类的永久基地,主要是月球的地表晚上极冷,白天极热,熔岩洞的温度保持在零下20度左右,跟我国东北冬天气温差不多。
英国公司Spacebit开发的登月机器人,有一个日本名字——朝の蜘蛛(代表好运)。昨日,嫦娥五号升空,探梦星空,如果最终完满成功,从月球上取得样本,再返回地球,就将标志着中国探月工程“绕、落、回”战略完美收官。这也将是中国参与世界科技竞争的超强执行力的体现。
随着苏俄的衰落,中国隐隐地成为与美国并驾齐驱的航天大国。但有一个科技强国,一直在航天领域存在感不强,也正在发力探月了。这个国家就是英国。英国探月活动与航天传统大玩家美中欧相比,颇有自己的特色——民营公司主导。现在,我们一起了解一下英国即将开展的探月活动——蜘蛛月球车和月球通信卫星。2021年7月,英国将发射本国第一台月球车,将成为继美俄中之后,第四个完成此成就的国家。
英国的月球车将是史上最轻的月球车,仅1.5公斤。重量还不是英国月球车最大的特点,最大的特点是没有轮子,而是有四条腿,外形酷似蜘蛛。英国这款月球车是2014年才成立的私营公司Spacebit开发的,被命名为Asagumo,这是一个日语词汇(朝の蜘蛛),意思是早晨的蜘蛛。在日本文化里,早晨遇到蜘蛛会有好运,就像我们中国人见到喜鹊。
月球表面其实不适合有腿的机器人,因为月球表面是一层岩石碎屑,深度2—20米,腿可能会陷进去。另外,岩屑可能会卡住腿上的铰链。这款名为朝蜘蛛的月球车不是为了月球表面瞎转悠,而是为了钻洞,即月球的地下熔岩洞。月球曾经有一个火山活跃的时期,火山喷发的熔岩在流动过程中,顶层逐渐冷却,成为坚硬的岩石,等下面的熔岩流干或凝固,便形成了熔岩洞。
熔岩洞地面没有岩屑,而满是大大小小的岩石,崎岖不平,很适合长腿的月球车攀上爬下。
人处于月球表面上将面临各种极端危险的事物:宇宙射线、太阳辐射、陨石等。月球上本身自然环境就极其恶劣,尤其是温度,白天近120℃,晚上零下180℃,昼夜温差近300℃。在这里,我们要对地球的大气层和地磁场致以深深的谢意。而熔岩洞里是一个较为正常的生活环境。各种辐射和陨石被遮挡,温度保持在-20℃,与东北的冬天差不多。
英国人还洞察到了探月行业一个市场痛点:深空通信。过去,探月航天都要携带高功率的无线电发射机,以向地球发射信号。英国打算发射绕着月球转的通信卫星,称为月球探路者(Lunar Pathfinder),以后探月,不管是向月球发射着陆器、月球车还是轨道器(即月球人造卫星),可以向月球探路者发送信号,月球探路者再将信号发送给地球。探月航天不必再携带笨重昂贵的发射机了。
英国这两个探月项目都由私营公司捉刀,这样做省钱。经济算计是英国航天的传统。英国航天力量貌似不显眼,其实它们起步很早,二战期间便研究缴获自纳粹的火箭。不过,英国一直不舍得在火箭上面花钱,1960年代英国还是开发了黑箭运载火箭。这款火箭在1971年进行了第一次成功发射,也是最后一次发射。英国成为位于中国之后世界上第六个能自主发射运载火箭的国家。
随后,英国将黑箭火箭送入了博物馆,放弃了火箭事业,成为第一个自主掌握火箭发射技术但弃之不用的国家。原因就是太费钱,并无利可图。英国不搞火箭了,国家在航天上的投入也不起眼,但是英国的航天产业依然强劲,2015年的产值近140亿英镑。英国是小卫星第一大国,生产了全球44%的小卫星。近年来,商业航天成为一个新兴的蓬勃发展的行业,英国又入场了。
2010年,英国组建英国航天局(UK Space Agency),协调全英航天事业。如何协调?从英国航天局出台大部头规划和战略文件,如《航天创新与增长战略2010-2030,2014-2030》(Space IGS)、国家航天政策,可看出协调的目标是增加产值、创造就业、改善私营企业的营商环境,提高英国在世界航天市场上的占有率等。英国的航天任务不争面子,争英镑。