迄今為止，人類歷史上只有12個(gè)人在月球上行走過，沒有人踏上火星表面。不過，既然埃隆·馬斯克(Elon Musk)承諾，將派遣日本億萬富翁前澤佑長(Yusaku Maezawa)和六到八名藝術(shù)家乘坐SpaceX公司(SpaceX Big Falcon)的“大鷹”(Big Falcon)火箭進(jìn)入我們這個(gè)天體鄰居的軌道，第二個(gè)數(shù)字可能還會(huì)繼續(xù)攀升。(馬斯克此前曾承諾，到2018年底，會(huì)有一名游客繞月飛行。這一次，這趟旅程將在2023年完成。前澤將支付這趟游輪之旅的費(fèi)用，估計(jì)數(shù)十億美元財(cái)產(chǎn)中有相當(dāng)大的一部分。
博科園-科學(xué)科普：但無論他支付多少錢(尚未披露)，這筆錢都能讓他和他的團(tuán)隊(duì)看到罕見的月球景象，但不會(huì)在月球表面著陸或行走（即登月）。這是因?yàn)?，盡管將人類安全送入月球軌道是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但從本質(zhì)上講，這是一項(xiàng)設(shè)計(jì)載人飛行器的工作，它能讓人類在太空航行時(shí)存活下來，并能重返地球大氣層，建造一枚足夠大的火箭，將前澤推到想去的地方，登陸月球要復(fù)雜得多。
為什么SpaceX的載人飛船不能在月球上著陸？
如果你在20世紀(jì)60年代末到70年代初在電視上看到阿波羅登月(或者后來的一部關(guān)于阿波羅登月的影像視頻)，你就會(huì)看到指令艙（運(yùn)載宇航員往返月球軌道的飛船）實(shí)際上從未登陸過月球。相反，每次成功著陸都需要兩名宇航員爬上登月艙(登月艙，一種輕型的、可載人的小艇)，在第三名宇航員在頭頂?shù)牡窃屡摾锏却龝r(shí)，他們才能將登月艙載到月球表面。每次月球漫步后，宇航員們都會(huì)跳回登月艙，將自己發(fā)射回太空，他們的第三個(gè)同伴會(huì)把他們帶回地球。但這并不總是計(jì)劃。在阿波羅計(jì)劃的早期，美國宇航局工程師認(rèn)真考慮過將整個(gè)指揮艙降落在月球上。
埃隆·馬斯克聲稱“獵鷹”號(hào)火箭機(jī)組人員飛行器有一天可能會(huì)登陸月球。但在可預(yù)見的未來，任何任務(wù)都不可能做到這一點(diǎn)。圖片：SpaceX
但他們很快意識(shí)到，即使按照阿波羅任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)能在月球上著陸、能發(fā)射回太空、能把自己推進(jìn)回地球、能在重返大氣層時(shí)幸存下來的指揮艙也將是不現(xiàn)實(shí)的巨大。SpaceX公司的BFR將比“阿波羅”號(hào)的“土星5號(hào)”火箭更強(qiáng)大，但威力不會(huì)太大。該公司在2018年初發(fā)布了一段宣傳視頻，展示了一架模擬BFR機(jī)組人員飛行器像這樣在月球著陸，但沒有發(fā)布任何技術(shù)信息表明它確實(shí)克服了相關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)。當(dāng)然，NASA在20世紀(jì)60年代放棄了克服這些挑戰(zhàn)的計(jì)劃。因此，一次性超輕型登月艙的想法誕生了。
為什么SpaceX公司不能制造自己的月球著陸器?
實(shí)際上，在理論上，沒有明顯、壓倒性的理由讓SpaceX無法做到這一點(diǎn)。畢竟，該公司已經(jīng)完成了許多棘手的地球著陸任務(wù)，這是NASA在上世紀(jì)60年代無法想象的。不管是否明智，馬斯克聲稱他的公司總有一天會(huì)把人類送上火星。但現(xiàn)實(shí)是，如果歷史可以為鑒的話，設(shè)計(jì)和建造月球著陸器是一個(gè)完全獨(dú)立的項(xiàng)目，它代表了最初建造一枚能夠到達(dá)月球火箭成本的很大一部分。在1963年到1973年之間，NASA登月艙計(jì)劃花費(fèi)了22.4億美元，相比之下，指揮艙花費(fèi)了37.3億美元，土星五號(hào)花費(fèi)了64.2億美元。
經(jīng)通脹調(diào)整后，2018年的著陸器成本約為170億美元。正如首席工程師托馬斯·凱利(Thomas Kelly)在2012年出版的一本書中所描述的那樣：它的設(shè)計(jì)是無休止地縮小規(guī)模，以使模塊足夠輕，以適應(yīng)旅途的需要。著陸器最初的設(shè)計(jì)包括一個(gè)坐著的駕駛艙，有寬大的玻璃觀景窗，這樣宇航員就可以看到他們降落到月球表面的全景。1968年1月，在阿波羅5號(hào)(Apollo 5)上的首次無人駕駛飛行中，當(dāng)他們將脫光時(shí)，它只剩下一個(gè)小小的三角窗和一個(gè)夾著電纜的吊架，而不是座椅，以保持宇航員站立。
1969年美國國家航空航天局(NASA)在阿波羅9號(hào)(Apollo 9)的近地軌道上用登月艙進(jìn)行了一次載人試驗(yàn)，宇航員們將其命名為“蜘蛛”，這要?dú)w功于它那異形、多腿的外形。這種著陸器的設(shè)計(jì)一次只能搭載兩名宇航員登上月球，盡管后來的型號(hào)確實(shí)能夠裝載更大的貨物。據(jù)推測，SpaceX的著陸器將不得不將其付費(fèi)乘客全部安全運(yùn)送到月球表面，至少比NASA提供的纜車和簡化的導(dǎo)航和對接系統(tǒng)稍微舒適和安全一些。這就成了阻礙SpaceX向乘客提供真正月球之旅的最大障礙。
如果SpaceX的目標(biāo)是探索月球(至少在名義上是NASA在60年代和70年代的目標(biāo))，那么該公司可能會(huì)有更多的選擇。訓(xùn)練有素的專業(yè)宇航員可以乘坐有限的飛船在太空中遨游，這就要求飛船上的每個(gè)人都為著陸、探索、發(fā)射和對接項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)——同時(shí)通過一個(gè)小小的三角形窗口向外張望以找到他們的方向。但不管SpaceX的乘客在旅行前接受了多少培訓(xùn)，他們都不會(huì)以航天飛行員的身份出現(xiàn)在那里，也不會(huì)成為航天服操作或著陸過程中涉及的其他技術(shù)程序的專家。
這意味著如果SpaceX試圖把人送上月球，他們基本上就會(huì)成為累贅，在專業(yè)宇航員和自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)對諸多技術(shù)挑戰(zhàn)的同時(shí)，他們還會(huì)繼續(xù)飛行并占據(jù)太空。理論上的SpaceX旅游著陸器必須攜帶更多人，可能會(huì)更加舒適和安全，而不是攜帶nasa(美國國家航空航天局)風(fēng)格的精簡專家團(tuán)隊(duì)和用于科學(xué)研究設(shè)備。因此，游客最多只能留在太空中，在那里他們可以享受俯視月球的樂趣，但在開創(chuàng)性探索的道路上不會(huì)有太多事情要做。
博科園-科學(xué)科普｜文：Rafi Letzter/Live Science
博科園-傳遞宇宙科學(xué)之美
