文章发表于2024-12-03 09:28:10，归属【科技前沿】分类，已有176人阅读
2030 年听起来有点像科幻小说里的年份。但如今，距离那个意义重大的日子只剩下五年多一点的时间了，而我们仍在等待人类重返月球以及开启火星载人任务。我们已经差不多走过了 21 世纪的四分之一。因此，我认为现在是时候去努力实现几项带有科幻色彩的愿望了。
以下是我们在本十年结束前需要达成的五个太空探索目标。
1. 人类重返月球，并在月球南极建立某种永久性的落脚点。
2022 年，美国国家航空航天局（NASA）的 “阿尔忒弥斯” 计划由于新冠疫情以及美国政府换届等因素被推迟了。就目前来看，“阿尔忒弥斯” 计划最早预计要到 2025 年才能将宇航员送上月球表面。
“阿尔忒弥斯” 计划应该只是人类在月球存在的开端，届时应该会以某种前哨站的形式建立永久性设施，这种设施不一定需要一直有人驻守，但可以通过绕月轨道空间站进入。至于它最终会是 NASA 和欧洲航天局（ESA）过去十年一直在鼓吹的那种 “轨道空间站”，还是没那么宏大的设施，还有待观察。不过，这样一个轨道空间站可以充当往返月球表面的人类任务的避难所和中转设施。
2. 制定一份切实可行的将宇航员送上火星的计划表。
埃隆・马斯克和太空探索技术公司（SpaceX）能否在 2030 年之前实现载人火星发射非常值得怀疑。但到本十年结束时，仍有可能制定出一份可靠的、有资金支持的未来载人火星任务计划。假设火星转移飞行器将使用能够让宇航员在 4 到 6 个月内抵达火星的核动力引擎，那么 2040 年将宇航员送上火星可能会更现实一些。
我会选择开展火星表面着陆任务，同时在火星轨道上设置某种轨道空间站，使其成为往返火星表面的宇航员的避难所。这样一个火星轨道空间站可能在 2035 年建成，这远远早于 2030 年代后期向火星发射一支由四名宇航员组成的队伍的时间。
尽管许多人都疑惑，我们为何要费力把人类送上火星，而且还只在火星表面停留 30 天，但这是一件早就该做且势在必行之事。我们并非一定要殖民火星。但以我们目前的航天技术能力，这是切实可行的，而且就像攀登珠穆朗玛峰一样，这将考验我们人类这个物种的勇气。
从很多方面来讲，全面了解火星对于全面了解我们在地球上的地质和演化历史至关重要。
不过，目前美国国家航空航天局（NASA）的载人火星任务在 2037 年之前被认为是不可能实现的。
3. 一次可靠的星际先驱任务，用于测试新型推进技术。
我个人并不看好微型激光帆星际推进技术。相反，我认为我们应该齐心协力打造下一代太空推进技术，以便在本世纪末实现载人前往太阳系遥远的奥尔特云的航行。奥尔特云是一大片范围极广、由剩余彗星碎片构成的天体，据认为它围绕着我们的太阳系运行，其距离可达三光年之遥。
宇航员短期内是无法抵达奥尔特云的。但我们没理由到 2030 年还不能发射一个星际先驱探测器。美国国家航空航天局的喷气推进实验室（JPL）在1990年曾研究过几个星际先驱任务的构想，现在应该重拾这项工作。即便如此，正如我之前在此提到的，一艘造价 20 亿美元、前往 200 个天文单位（地球与太阳间的距离为 1 个天文单位）处的航天器，其飞行距离已经足够远，足以让我们真正了解原始的星际介质了。而且地面控制人员很可能可以追踪该航天器直至 1000 个天文单位处。
如果我们的机器人探测器乃至人类最终要前往其他恒星，我们就需要发射大量的机器人探测器，关键是每一艘新的航天器都要比前一艘速度更快。只有这样，我们才能弥合太阳系内外之间的距离差距。
4. 发射冥王星轨道探测任务
美国国家航空航天局（NASA）的 “新视野号” 飞越矮行星冥王星及柯伊伯带的任务，凭借其精湛的速度把控、导航技术以及对时机的精准把握，让我们所有人都为之惊叹。向所有参与人员致敬。不过，“新视野号” 也在冥王星问题上打开了一个科学上的 “潘多拉魔盒”。那次任务永久性地改变了行星科学领域对冥王星的看法，它不再是一个神秘莫测、模糊不清的团状物，而是一个有着惊人地质活动的类地冰质世界，亟待人们去进一步探索。
因此，向冥王星发射一个兼具轨道飞行器和小型漫游车的组合式探测器是很有意义的。该任务将配备足够多的科学仪器，有望再次彻底改写相关教科书内容。在为期一年左右的环绕冥王星轨道探测任务期间，漫游车可以被派往冥王星表面进行原位采样，并将数据传输给轨道飞行器，再由轨道飞行器发回地球。
考虑到这样一项任务预估需要 30 亿美元的成本，而且很可能还需要进行技术研发，所以它可能要到 2035 年才能发射。不过到 2030 年时，它或许就能获得充足资金并进入建造阶段了。
5. 发射谷神星样本返回任务
尽管前往土卫二和木卫二的飞越任务常被宣传为在我们太阳系内寻找现存微生物生命迹象的最简捷途径，但鉴于我们目前的技术水平，在本十年结束前，向相对较近的矮行星谷神星发射兼具轨道飞行器和样本返回功能的任务是可行的。
一项耗资 30 亿美元的样本返回任务可以着陆在这颗矮行星地质情况引人关注的欧卡托陨石坑。谷神星是一颗位于主小行星带、直径 950 公里的小行星，距离地球约 2 个天文单位，它内部可能曾存在一个泥球结构，而且这个结构或许至今仍存在。据 NASA 估计，在谷神星冰封表面以下约 35 公里处，可能仍蕴藏着由液体和岩石混合而成的泥状物质。如果确实如此，从理论上讲，谷神星着陆任务可以将一份 100 克的原始样本带回地球进行分析。
即便最终发现谷神星上不存在现存或过去生命的证据，行星科学家们也能通过对太阳系内这一古老行星体进行采样学到很多东西，并为后续对主小行星带开展更多的机器人表面探测任务奠定基础。