原創探秘地月空間的無盡“礦藏”:線上娛樂城

時間:2023-12-07 16:40:26 作者:線上娛樂城 熱度:線上娛樂城
線上娛樂城描述::原標題:探秘地月空間的無盡“礦藏” 我們所有人就像一艘船上的乘客,乘著地球在太空中穿行。而許多人除了自己所在的船艙之外,可能極少關心過這艘大船的其他部分。 在這個層林盡染、秋風瑟瑟的周末,想跟大家“務虛”地聊一聊,在地球這艘船的前方——廣袤的宇宙空間中,有哪些待探索的可能性。 抵達的最近一個站點,自然就是月球。 開發地月空間能干嘛?反正肯定不是去月球挖礦 前不久一則消息傳出,中國要建設“地月空間經濟區”,許多yxh(營銷號)又嗨了起來,一時間去月球上挖礦的、到空間站種巨型蔬菜等等信息撲面而來,充滿了“東宮娘娘……,西宮娘娘卷大蔥”的樸實想象。 中國,乃至美俄歐日都虎視眈眈的地月空間到底有什么寶藏?其實早在2016年,中國載人航天工程原副總指揮張育林就已經言簡意賅的說清楚了(劃重點啦,考試要考)——中國的載人航天規劃,既非簡單地登月,也不會是載人火星探測,而是從搶占未來發展先機的角度,通過持續的技術突破和積累,穩步開發利用地月空間。 是不是看完依舊一頭霧水。我們嘗試和大家一起尋找答案: 首先,為什么不是簡單的載人登月? 學過中學歷史的恐怕都知道,自從1972年之后,人類再也沒有親自登上過月球了,也就是時不時送一些探測車上去拍拍照片。50年前都能做到的事,以今天中美俄TOP3隊伍的航天實力,真的不可能復現嗎?答案當然是否定的。 主要原因在于,載人登月真的很貴。美國阿波羅項目將12個宇航員送上了月球,前后共耗費了2000億美元的高昂資金,蘇聯更是因為太空競賽被拖垮解體。而此前登月收集到的資料顯示,月球資源并沒有非常大的開采價值。即使是大家最耳熟能詳的“氦3” ,開發難度也大到完全沒有必要跑到月球上搞。花費國家巨量財富只為了讓真人上月亮上打個卡,在和平思想主導的非冷戰期,恐怕誰都過不了自家老百姓這一關。 其次,搶占了哪些先機? 既然月球去不去意義不大,為什么說地月空間開發是“搶占未來先機”呢? 最重要的考量就是——安全與發展。 對地面來說,近地軌道到月球軌道之間的區域,在情報收集、軍事武器部署、衛星通訊、空間站活動等方面,所帶來的國家安全戰略價值是難以估量的。 美蘇太空爭霸的核心后來就從登月轉為了近地空間,據報道,美國國防部在corona衛星返回后聲稱,這一顆衛星收集到的情報超過了以往對東歐、蘇聯和中國所有U-2偵察機獲得情報的總結。而就在最近,美國一架運輸機剛剛依靠spacex的“星鏈”實現了遠高于軍用通信衛星速度的網絡通信。對于未來國家的信息化保障來說,地月空間部署顯然是不可或缺的一環。 (圍繞地球的衛星數量) 而另一方面,如果未來人類必然將向載人火星或更遠的深空區域探索,地月空間必然成為該類任務執行的前哨站與基地。 根據國際宇航科學院測算,預計到2045年人類所有太空任務的總重量將達到17萬噸,其中97%集中在地月空間。 依據目前全球的地緣化趨勢(美國在國際宇航大會期間延遲給中方代表團發放簽證),如果不愿掣肘于人,啟動地月空間的自主開發,或許就如同15世紀的“大航海運動”,具有決不能掉隊的重要經濟、政治戰略意義。 說到這里,肯定有同學會質疑——不對啊,既然你說登月沒意義,那為什么美國還要“不惜一切手段”重啟登月計劃呢? 答案其實前面專家也告訴我們了,為了“持續的技術突破和積累”。 換句話說就是,上一次人類登月的“技術紅利”已經吃的差不多了,這時就面臨兩個問題,一個是繼續向天頂技術發起沖擊,一個是將成熟的航天技術實現商業化。而這兩點的基礎則都是對地月空間的進一步開發利用,也就是“登月2.0版”了。 比如2017年的國際宇航大會上,美國和俄羅斯就宣布將聯手在月球軌道上建立一個叫做“深空之門”(Deep space gateway)的月球空間站。這個空間站是用來干嘛的呢?未來將作為探索太陽系乃至人類登陸火星的基地。而就在前不久,NASA副局長也將開展地月空間作為抵達火星的重要一步。 (Spacex BFR火箭的月球基地想象圖) 而在商業化上,私營企業就接棒“美國國家隊”成為了登月計劃的主力軍。不過,而他們的賺錢空間,其實還是在地月之間。比如馬斯克的SpaceX,將自己的使命設定為“讓人類成為一個跨行星物種”,說白了就是帶人去火星啦。但它征服星辰大海的第一步,也是從地月空間起步的,包括不斷推動可回收重型火箭、可回收貨運飛船、星鏈通信網絡等等…… 莎士比亞曾在詩歌中描繪到——月亮走錯了軌道,比平常更近地球,所以人們都發起瘋來了。 不過,今天的人類早已不僅僅想知道月亮與潮汐的關系,更想像起航的艦隊一樣,投入它的臂彎。 當我們走進地月空間,我們能做些什么? 說了這么多人類和國家大義,開發地月空間到底有哪些具體動作?我們不妨通過一些項目來具象化地想象一下: 1. 常態化、航班化的天地往返運輸網絡。 航天活動的首要目標,肯定就是更加了解地球、反哺地球。換句話說,近地空間的深度開發始終都是航天事業的重中之重。而地月往返運輸網絡,是一切地月空間經濟活動的前提。 比如GPS導航、紅外預警衛星、通訊衛星等等,這些硬件的技術迭代都會給地面帶來不可估量的信息與服務。這些都需要高穩定性、推力大、低運維成本的重型火箭來實現,其中重復使用與可回收更是攻克的重點和難點。 目前,貝索斯的Blue Origin就成功完成了五次火箭 New Shepard 的發射與回收任務,終極目標是在 2025 年左右運輸送各種實驗設備、貨物上月球。這位掌門人是要把亞馬遜全球履行中心搬上月球的架勢啊,波音與洛克希德馬丁公司聯合組建的聯合發射聯盟 (United Launch Alliance) 也正在制定圍繞月球的交通網絡。 而這樣的地月“物流中心”也正是我們所必不可少的,還等待著研究人員們從火箭發動機開始一點點去攻克。 2. 地月經濟活動圈的基礎設施建設。 被稱為“基建狂魔”的中國可能最懂一個道理——要想富,先修路。路修好之后,在地月空間中如果想要開展經濟活動,人員、實驗設備、貨物等都要有地方存放才行。 比如太空站公司 Bigelow Aerospace就打算在2020 年左右在月球軌道上建立空間站,可用于存放物資、醫藥設備甚至供人類居住。馬斯克的SpaceX也跟NASA簽訂了貨運補給合同,并已經完成了一次任務。 而目前為止,中國還沒有自己的國際空間站。不過,伴隨著天宮一號、二號,以及天舟一號的陸續上天,中國距離擁有自己的“太空站”也越來越近了,成功后必然會迎來加快推進的增長期,在未來的很長一段時期內,地月經濟圈的“太空城”建設也將成為另一個等待“基建狂魔”征服的廣袤空間。 3.娛樂化商業太空活動服務。 國家航空走向火星和深空,近地航天逐步商業化之后,也使得許多有意思的娛樂服務能夠為(有錢的)“普通人”所用。 比如2018年,俄羅斯能源火箭航天公司就打算開通太空旅游業務,讓付費游客在國際空間站上出艙行走,費用盛惠一億美元(流下了貧窮的淚水)。這邊還在籌備,那邊馬斯克spacex已經搞定了客戶,準備在2023年讓一位日本企業家及他的好友們一同搭乘獵鷹火箭繞月飛行…… 中國也有公司(I-Space)計劃推出太空旅游服務,據說他們剛剛完成了中國商業航天產業首次成功的地球軌道發射,未來一旦技術趕上來,價格將會遠低于歐美對手(還是shzy好)。 此外,利用商業衛星組成logo標識在太空中打廣告,在月球上插上廣告牌,都已經在航天初創公司們的新聞稿里出現了。 而這些商業化力量的加入,也有機會為地月空間探索搭建起良性循環的運轉模式。目前我國的航天事業還是以“國家隊”主導為主,需要現在基礎領域補齊作業。不過,近些年強大的航天工業體系也積累了許多人才、技術和制造實力,未來風口一旦打開,中國的商業航空力量也有更多機會和可能,讓地月空間的發展成果惠及普通大眾。別的不說,至少海上WiFi的費率能降下去點兒吧??? AI與robot:飛上天和人類肩并肩 中國的地月探索,是孤獨的。太空站,是獨立打怪;動力系統,要自主研發……總之一切有美國航天參與的項目,都將中國排除在外。 人工智能與機器人,就像是時代送來的禮包,正在成為載人月球探測上的好伙伴,與中國一起征戰太空。 目前來看,伴隨著航天運載系統規模的擴大,任務的復雜性也在提高,此時就很有必要建立一個智能的監控系統,通過算法來對空間站內的運作系統進行在線控制,來避免系統誤差導致災難性故障,美國宇航局在第二代空間站上就大量應用了AI技術。 目前,中國還在大力推進“星光中國芯工程”,就是利用智能控制技術,實現航天器的自主制導、導航和控制,以及數據處理、故障判斷和部分重構與維修等工作,從而大大減少對于地面測控、通信等支持系統的依賴。 前不久實現了月球軟著陸的嫦娥三號,也搭載著AI技術。在降落途中遇到月表石塊,靠地面通信判斷是完全來不及的,依靠全自助的快速機器視覺識別與判斷,才最終選定了一個安全區域實現著陸。 當然,要建立外太空基地,智能機器人也是必不可少的。許多不適宜人類操作的外部環境,機器人需要替代人類完成材料收集、建筑制造、加工修復等重要工作。中國航天科工等企業都紛紛開展我此類工業機器人的研究,著手開發面向機械臂手眼系統的三維視覺測量系統、智能室外巡邏機器人等等。 而在地面領域,從火箭發射過程中的天氣預警、智能發射系統,以及基于大數據和機械自動化的智能制造,都在不斷推進中國航天的升級。 無論是地面操作,還是在軌服務,亦或是載人登月和空間基地,人工智能和機器人正在成為人類走向太空不可或缺的一部分,讓中國乃至整個人類的宇宙之旅不再孤獨。 工業文明星火之時,我們曾自封海路,于是無數瑰寶和土地相繼毀于“海洋霸主”們手中。此后憑借著一手爛牌,重新走上天頂技術的牌桌,恐怕沒有人比我們自己更懂百年來的篳路藍縷,也更懂失去太空的焦慮。 而這趟征程的最大意義,或許是在我們說出“open the doors”(打開艙門)的時候,不會聽到一句“I'm afraid I can't do that”。無論那聲拒絕是來自人類,還是AI。
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