阿提密斯2號|探尋新能源與宇宙起源 NASA的雙重野心
美國「阿提密斯二號」(Artemis II,又譯阿爾忒彌斯,阿提米絲,月亮女神)的獵戶座(Orion)太空船在4月6日完成繞月飛行,太空人們不僅抓住寶貴的飛掠月球的窗口期,拍下約1萬張珍貴照片,還親眼目睹到月球背面地貌並觀賞獨特日食等天文現象。他們在完成階段性任務後踏上返航道路,預料10日回到地球。
這項由美國太空總署(NASA)主導的國際合作計劃,除了最終目標是要將人類送回月球表面,還潛藏尋找新能源與宇宙起源的雙重野心。
半世紀後再征月 NASA現在為何要選擇重返?
存在地球罕有的氦-3元素 清潔能源的終極解決方案
月球上的土壤——月壤中含有較地球上含量豐富的氦-3元素,因氦-3的原子核中僅有一個中子而非兩個,在是地球上極度稀有。這是一種存在於核武庫中的重氫同位素,最大來源是由氚衰變而成,每磅價值高達900萬美元。
長遠來看,這種珍貴且稀有的元素是可用於核聚變發電的理想燃料,因使用氦-3作為能源時,其熱核反應堆中沒有中子產生,不會產生無法屏障的輻射,所以不會為環境帶來危害,被視為清潔能源的終極解決方案。而在短期內的用途,有可能是用來為量子計算機打造專門的冷卻系統。
月壤中的氦-3的含量之所以較地球豐富,是因為月球缺乏磁場保護,相較地球可以不受削弱的承受由太陽噴射而出的粒子,包括源自太陽的氦-3。這些粒子數十億年來源源不斷的由太陽拋射進入月球,而月球上富含鈦的礦物更可能捕捉到氦-3。若能開採到月球上的氦-3,就能找到途徑以解決人類長遠的能源需求。
為人類的前線太空觀測站尋覓寶地
由於地球與月球之間存在「潮汐鎖定現象(Tidal locking)」,以致月球在圍繞地球公轉時,會永遠以同一面朝向地球。這讓乘坐「獵戶座」飛船的太空人在繞行至月球背面時,因訊號受到月球阻隔,而陷入短暫的失聯。
不過訊號受阻的情況,也為架設射電望遠鏡賦予天然契機。因月球的另一側,被逾3200公里厚的月殼完全屏蔽了那些來自地球的所有的訊號。此外,月球上因受到隕石撞擊而形成的巨型天然隕石坑,也能為進一步減少訊號干擾提供條件。
如果在此處建設射電望遠鏡,將能捕捉到那些來自宇宙早期、但因波長過長而受到地球電離層阻擋的訊號,進而能為研究星系形成與宇宙起源開啟全新視窗。
NASA將美國在月球上持續存在明確列入了未來十年的路線圖。月球基地計畫將分階段進行:首先是定期登月,然後逐步發展為建造永久性基礎設施,包括電力和通訊系統、用於運送太空人和貨物的飛行器,以及可能的核電廠。
「阿提密斯二號」計劃
「阿提密斯二號」是NASA的阿提密斯計劃的第二個任務和第一次載人飛行,於美國東部時間2026年4月1日實施,是1972年阿波羅17號之後首次飛離近地軌道(又稱低軌道,Low Earth Orbit)的載人飛行任務,旨在支持後續的阿提密斯計劃,最終目標是將人類送回月球表面。