月球基地计划[1989年美国提出的计划]
简介
月球基地计划是在月球上建立一个空间设施的计划。这是美国于1989年提出的征服宇宙空间“三部曲”（建设自由号空间站、建立月球基地、实现载人登火星）的第二部。整个计划蓝图大致为，到2010年，初步建成基地。到2015年，建成用月面岩石和土壤为原料提炼氧气的工厂。到2025年，各种无人操作的月面生产工厂在月球基地上逐步建成。
背景
“阿波罗”11号宇航员阿尔德林在月球表面
正如科幻作家的梦想一样，月球前哨曾被视为20世纪60年代阿波罗匆忙登月时想要达到的目标。只是这一目标在匆忙中成为一种幻灭。
而今，越来越多的国家已经向月球吹起了进军的号角。日本的“月亮女神”绕月探测卫星H2A-13火箭升腾而起，中国的探月卫星“嫦娥三号”也已经发射。而在这一切的探月计划中，月球基地、永久居住点的实现是个无法摆脱的追求。近日，美国宇航局(NASA)公布了其有关月球基地的新计划。
门德尔计划
月球基地计划
90年代初，美国休斯敦航天中心负责人温德尔·门德尔向白宫提议建设月球基地。科学家认为建立一个月球基地对支持在太空进一步大规模的开发是极重要的。在巴西的圣卡塔林岛，美国科学家正在为开辟月球基地，进行类如“生物圈2号”的全封闭模拟实验。
门德尔计划的第一阶段从1997年开始，先发射人造卫星，为基地选择最佳地点作勘测。第二阶段从2005年开始，为施工阶段，将向月球运送起重挖掘等基建机械，并用微波对地基进行硬化处理。第三阶段为构件组装，采用21根直径6米，长18米的巨型管道，组成3个等边六角形，六角形中用高压充气建立18米高的巨大圆舱，人员设备皆可容纳在管道或圆舱中。第四阶段开采利用月岩中氧、铝、铁、钛、硅等资源，制取生活用氧，及扩建月球基地所需的金属、玻璃等原材料。科学应用国际公司根据门德尔计划第四阶段作了相应的研究，其结果是令人乐观的：一座重量为1吨的小型试验型化工厂，在1年中可把10吨以上的月岩加工成氧、金属和玻璃。
门德尔的整个计划需耗资上千亿美元，人类必须不间断地努力100年才能完成。
历史发展
约翰·F·肯尼迪
1961年5月25日，美国总统约翰·F·肯尼迪在一次国会演讲中对在场的诸位参众议员说了番后来被载入史册的话：“我觉得我们的国家应该在本世纪结束之前实现一个目标，一个把人类上月球，又能让他安全返回地球的目标！”
1969年7月20日，也就是肯尼迪在国会发表上演讲后的第8年，全世界6亿观众围聚在视机前观看了美国宇航员阿姆斯特朗把人类的脚印踏上月球的实况直播。
在不久前的2007年美国航空航天学会(AIAA)上，与会者对航空航天学的前沿问题给予了关注。随着中国、日本等国的登月计划的逐步开展，重返月球也成为会议的一大热点。尽管美国在登月活动中已经获得了其他国家无法拥有的荣耀，但1972年“阿波罗”登月计划完成最后一次登月任务以来，人类再也没有光顾过月球。随着新一轮登月潮的出现，美国的科学家们也开始了自己的努力，重返月球的呼声渐强。在这次学会上，美国宇航局的科学家们就拿出了建造月球基地的新计划。
2004年，美国总统布什发表讲话，提议最晚不超过2020年让美国宇航员重返月球。美国人这一次的登月计划中多了一个“月球基地”的设想。
2006年12月，美国宇航局终于公布了“全球探索战略”和“月球基地计划”的初步构想。在这个蓝图中，登月的宏伟目标被步步标注。2014年实施“月球探索战略”，2024年，建立月球基地，保障宇航员能连续居住180天。为此，美国宇航局的科学家们还公布了月球基地的登载工具、基地建立的地点等细节。看上去，人类永久性地登月的美好前景就要实现。
类型
月球基地可能由多个部件组装而成
月球基地分几种不同类型，最初的基地可能是没有人的，是机器人在那里，所以称为机器人基地，这是最简单的。
然后是初级基地，比如5、6个人，用一年的时间建设。
然后是中级基地，20、30个人，用五年到十年的时间建设。
最后是高级基地，100多人，30年，40年。
还有超高级的基地，可能在上面建一些工厂，生产一些东西。最后是人类移民，大片的移民到月球上。
四个阶段
永久基地的真正建设将分为四个阶段进行。
月球基地计划
第一阶段：前期准备。美国宇航局和国际宇航界将做一系列的准备工作，包括发射月球勘测卫星，将月球表面情况详细地拍下来，选定着陆地点。
第二阶段：登月飞船的首航。重返月球的登月飞船将首度试飞，送登月飞船上太空的将是美国宇航局的“战神-1”火箭。
第三阶段：首次有人驾驶试飞。美国宇航局的新一代载人航天器“猎户座”号将升空，但不在月球上着陆，时间预定在2014年。
第四阶段：重返月球。由四名宇航员组成的小组重返月球，开始着手永久基地的建设，时间定在2020年。
建造步骤
月球基地计划
首先，派遣一支由4人组成的登月小队去执行早期任务。每次任务时间为一周左右。这个进程将持续到维持生命所需的基本设施安装齐全，估计需要4年时间。2024年，月球基地上已具备基本功能，这时科学家就需要轮换驻扎在月球上，每次的时间可长达6个月。在月球基地运行已渐趋“稳健”，而科学家对月球也进行过一次全面观测后，更宏伟的进军就要开始了。2027年，宇航员就能乘坐带有氧气舱的飞行器离开基地，前往月球表面更远的地方探险，甚至是去火星。
为了使这一计划成功实施，美国宇航局下属的高级太空项目组提出，将月球基地和智能机器人合二为一，简称Habot。在太空探索领域，机器人是必不可少的。
而专为月球基地设计的Habot带有6条机械腿，在月球表面着陆后能够独立移动。由此，每个Habot舱在不同地点着陆后，就能各自“走”到一个会合点，最后合并成一个整体。这意味着月球基地将由多个Habot舱组成。
然而，美国宇航局月球研究计划负责官员库克(DougCooke)却在不久前召开的美国航空航天学会上表示，美国宇航局将不再分批发射小型载人登月舱建设月球基地，而是单次发射一个大型登月舱，由无人驾驶飞船送上月球。在所给出的模拟图中显示，这个大型登月舱如同一辆大卡车。
一旦宇航员登陆月球，美国宇航局可不希望他们只是在月球基地附近收集岩石。美国宇航局太空船外的生理系统和行为表现计划的负责人格恩哈特(Michael Gernhardt)表示，月球基地计划还包括一对小型密封飞行器，以便宇航员能走到月球表面去进行科研探索。
这个小型飞行器的体积比当年“阿波罗”号宇航员驾驶的稍大一些，但大不了多少，不过它的优势却是绝对密封，由此宇航员在里面甚至可以只穿衬衣，而不用担心宇宙辐射的危害，解决的办法就是在飞行器壁添加一层“水障”。
地点选择
月球基地
地球之外是否能找到一个永久的人类居住的地点？月球基地计划最初就 是为了回答这个问题。在美国宇航局最初的月球基地计划中，这个基地将在月球的南极建设。因为，那里大多数时间———约70%到80%，有阳光照射。这样一来，太阳能储存器便能进入工作状态，制造电力。同时，极地地区的温差较小，不会像月球地表出现大幅度的冷热变化。这让月球南极成为月球基地地址的第一选择。
然而此次，库克却表示，月球的南极仅仅只是月球基地的候选地之一。由于修改后的月球基地计划将启用单次发射一个大型登月舱，这个大型登月舱能在科学探测点和基地驻扎地来回移动，月球上有更广阔的空间可供选择建立基地。
2008年10月，美国宇航局将用同一枚运载火箭同时发射两颗月球探测卫星——“月球勘察轨道飞行器”和“月球弧坑观测与测向卫星”。它们将前往月球的两极寻找适合建造月球基地的位置。此外，其他国家发射的航天器所拍回的资料也将为月球基地的选址提供新的候选者。由此，美国宇航局将拥有更多的月球基地地址选择。在完成初步观测选址后，美国宇航局还将于2010年派遣类似火星漫步者的机器人，在选定的位置着陆，进行实地勘测。
国际合作
月球基地计划
“我们希望有科学的回报，而且我们也希望能尽早有国际的参与。”库克表示月球基地的建造需要国际科学家的鼎力合作。国际空间站的建设，为即将展开的月球基地计划提供了有益的国际合作经验。
事实上，早在美国宇航局确立下这个月球基地的项目时，就已经将其视为国际合作的大手笔来看待。2005年，美国宇航局花了整整一年的时间向14个国家的1000多名宇航专家、潜在国际合作伙伴、航天商业人士展开征询：“重返月球”计划究竟是多次往返月地之间好，还是在那里建一个永久性的基地，最终定居月球好？最后的结论是，不论是从探月本身出发，还是为进一步的太空探索做打算，在月球上建立永久性基地是上策。它同时也能提供有价值的科学发现。
目前，美国宇航局已经跟中国、德国、澳大利亚、英国、加拿大、法国、印度、俄罗斯、意大利、韩国和乌克兰的宇航官员会过面，讨论邀请他们共同打造永久性月球基地的可行性。看来，月球基地的建造或许也将以现在国际空间站的合作为榜样。
意义
利用月球的资源，除了氦3是要运回来地球来发电以外，其他所有的资源都是就地取材，就地利用。第一个利用就是把氧气或氢气开采出来，制作火箭原料。以后月球就是一个燃料库，就是加油站，从月球返航的原料，以及从月球飞到火星需要的燃料，都会从月球上取。
要建月球基地，建小型基地、大型基地、中型基地，那么开采出来月球的资源，就直接用来建设这个月球基地，比如开采炼钢、炼铁、炼水泥都是直接利用月球燃料。而且人在月球，要吸氧，要有氧气，要有水，这些东西开采出来也是满足人的需要。所以月球资源的利用只有极少部分运到地球，其他绝大部分都是就地消化，就地把它利用在月球建设上。
各国情况
中国：2004年2月25日，中国宣布：中国绕月探测工程于当日起正式实施，并将绕月探测工程正式命名为“嫦娥工程”。该工程的最终目的也是为了在月球上建永久性基地。
日本：日本很早就制定了月球基地建造计划，但由于技术和资金等方面的原因，总是力不从心。
俄罗斯：俄罗斯准备在月球上建设一个基地，为此俄罗斯正在研制新一代的可以反复使用的载人飞船。
更多信息
美国将放弃
美国宇航局执行局长克里斯·斯科里斯(Chris Scolese)2009年6月在国会接受议员们质询时透露，该局可能不会像原来计划的那样在月球修建一座基地。
他的这一说法还暗示，美国宇航局打算把更多的精力投入到前往火星或近地小行星等载人航天任务上。美国宇航局一直在为到2020年把宇航员重新送上月球和修建永久性月球基地而忙碌，但是一些太空分析人士和行星学会(Planetary Society)等组织却力劝该局取消永久性月球基地计划，建议用一些用时更短的月球任务取而代之，应该集中精力把宇航员送上火星。
美国宇航局在迈克·格里芬的领导下，确立了修建月球基地的计划。但是斯科里斯的这番评论显示，美国宇航局的发展方向发生了一些变化。在奥巴马总统任命下一任美国宇航局局长之前，斯科里斯将一直是该局的主管。他跟商业、司法、科学小组委员会和美国众议院拨款委员会的相关部门进行了交谈。
当有人再三问他，美国宇航局是否会根据被提议的2010年预算，如期在2020年重新登上月球时，斯科里斯并没有给出肯定或否定的回答，这种情况说明美国宇航局的计划在不断改变中。斯科里斯承认美国宇航局正在研究在月球上建立永久性居留地是否有必要，未来会根据这些研究的结论做出决定。他表示：“太空探索活动并不只是为了像'阿波罗’号一样前往月球，这项活动希望利用太空前往火星和其他地方。过去多年的努力已经证明，我们通过多次飞行任务，可以建设一个非常复杂可靠的系统，例如由多国共同建设的国际空间站。如果我们想前往火星，就需要这样一个跳板。”
有关美国宇航局是否能按最初的计划在2020年实现重返月球的问题，斯科里斯和美国宇航局负责探测系统的官员道格·库克(Doug Cooke)给出了一个模棱两可的答案，美国商业、司法、科学小组委员会主席、国会议员阿兰·莫洛汉认为，美国宇航局的发展方向可能发生了改变。
库克回答说：“我们的指导方针是继续争取在2020年实现重返[1]
新地月计划
人类殖民月球一直是一个梦想，但对于美国宇航局现处于预算削减和优柔寡断太空计划的时代，月球建造人类基地计划成本过高，并且与当前科技水平相差甚远。然而，美国月球和行星协会著名月球科学家保罗-斯普蒂斯(Paul Spudis)博士和马歇尔太空飞行中心的托尼-拉沃伊(Tony Lavoie)提出了一项新型月球基地计划，该计划不仅经济成本较低，而且具有可适用性。他们计划在太空沿着一种“横贯大陆的运输系统”来建立月球基地，该运输线路将跨越地球和月球轨道。
这种令人振奋的人类太空基地需要多长时间才能建成呢？斯普蒂斯说：“我们评估分析显示，在月球建造一个完整成套的月球前哨需要大约15-16年，大约10年时间首批机器人任务执行完毕，人类才能抵达月球。月球开采体系每年可制造150吨水，100吨推进燃料。”
当前是否拥有最新的科学技术或者新型装置吗？斯普蒂斯称，这项计划的有效实施将尽可能基于当前技术。我们并没有任何“超导矿石(类似于电影《阿凡达》中的稀有珍贵矿物)”，也没有任何特殊魔法装置，最现实可行的就是基于现有科学技术，目前我们可以使用之前太空任务中使用的许多设备。
这项计划的成本是多少呢？斯普蒂斯评估称，整体系统的建造成本至少880亿美元，平均每年将花费50亿美元，在建造初始的第一年花费将达到66.5亿美元。预计总共建造的装置包括：航天飞机衍生运载火箭；两种载人探测器；可重复使用登陆器；地球和月球之间燃料仓库以及所有机器人设备。最吸引人的是，未来人类基地可分成较小的部分，每个任务主要以独立方式来完成，一旦它们抵达月球，便以独立个体投入工作，但它们之间可产生互动，形成一个不可分离的整体。[2]
参考资料
[1] 2024年或定居月球 · 欧空局规划首个外星基地[引用日期2016-06-07]
[2] 月球殖民计划大曝光 · 月球殖民计划大曝光科学中国[引用日期2016-06-07]
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