阿提米絲3號
」 NASA 月球
「阿提米絲2號」打破阿波羅13號紀錄!4名太空人成距離地球最遠人類
美國國家航空暨太空總署(NASA)的「阿提米絲2號」(Artemis II)太空人於美東時間6日在1次繞月飛掠任務中創下紀錄,成為距離地球最遠的人類,這次飛行預計將帶來前所未見且壯麗的月球背面景觀。據《南華早報》報導,這次為期6小時飛掠月球表面的行動,是NASA自阿波羅時代以來首次重返月球任務的重點項目,該行動由3名美國人與1名加拿大人組成,並為2年後在月球南極留下人類足跡邁出關鍵一步。在開始繞月飛行與密集觀測前不到1小時,4名太空人打破了1970年4月阿波羅13號(Apollo 13)創下的400,171公里距離紀錄。他們持續前進,以極高速度遠離地球。在任務結束前,任務控制中心預期阿提米絲2號將比舊紀錄多出超過6,600公里。加拿大太空人漢森(Jeremy Hansen)在飛掠月球前透過無線電表示:「現在用肉眼看到的月球景象讓我難以置信,真的不可思議。」他同時向「這一代與下一代」發出邀請,希望這項紀錄不會維持太久。就在打破阿波羅13號紀錄後不久,太空人請求為2個新觀測到的月球隕石坑命名。他們提議以太空艙名稱「Integrity」命名其中之一,另一個則命名為「Carroll」,以紀念指揮官魏斯曼(Reid Wiseman)於2020年癌逝的妻子。當漢森向任務控制中心提出請求時,魏斯曼流下眼淚,4名太空人也彼此擁抱、激動落淚。魏斯曼也透過無線電驚嘆:「這裡的景色是如此壯麗。」據悉,阿提米絲2號採用了與阿波羅13號相同的飛行方式。當年因氧氣槽爆炸引發的「休士頓,我們有麻煩了!」事件,使登月計畫破滅,所幸3名太空人最終仍平安返回地球。這種被稱為「自由返回軌道」(free-return lunar trajectory)的路徑不需降落,而是利用地球與月球的引力運行,降低燃料需求。其軌跡呈現類似「8字形」的天體路徑,當太空船於6日晚間從月球背面繞出後,將自然進入返航軌道。4名太空人預計將以約6,550公里的最近距離掠過月球,他們搭乘的「獵戶座太空船」(Orion Multi-Purpose Crew Vehicle)將高速掠過後完成U型轉彎,返回地球。整個返程需時4天,並預計在10日於太平洋濺落,結束此次測試飛行。他們在最接近月球時的預計速度為時速5,052公里。魏斯曼與其團隊為這一刻準備多年,深入研究月球地形,並在過去數週將日食觀測納入訓練。由於任務於4月1日發射,他們得以在月球背面觀測1次完整的日全食。他們的主要科學觀測目標則是「東方環形盆地」(Orientale Basin),這是1個巨大的撞擊盆地,具有3個同心環,其中最外層直徑接近950公里。其他觀測目標還包括1969年與1971年分別登陸的阿波羅12號(Apollo 12)與阿波羅14號(Apollo 14)著陸點,以及被視為未來登月的首選地點「月球南極區域邊緣」。此外,水星、金星、火星與土星,以及地球本身都將在觀測視野內。對此,他們的月球指導顧問、NASA地質學家Kelsey Young也預期將拍攝數千張照片。她在飛掠月球前夕表示:「全世界的人都與月球產生連結。這是地球上每1個人都能理解並產生共鳴的事物。」報導補充,阿提米絲2號是NASA自1972年阿波羅17號(Apollo 17)以來首次的載人飛行任務。它為明年的阿提米絲3號(Artemis III)鋪路,屆時另1艘獵戶座太空船將在地球軌道進行與登月器對接的演練,且最終在2028年的阿提米絲4號(Artemis IV)任務中,將有2名太空人於月球南極附近實現登陸。
中國拚2030年前登月!CNN:NASA及SpaceX恐輸掉月球競賽
在美國國會兩黨議員與科學倡議者的催促下,「讓美國在2030年內重返月球」的呼聲愈來愈高。然而,這場重返月球的夢想背後,卻是一場充滿不確定性的龐大賭注。據《CNN》報導,美國國家航空暨太空總署(NASA)計畫在「阿提米絲3號」(Artemis III)任務中,使用太空探索技術公司(SpaceX)打造的有史以來最大火箭「星艦」(Starship)系統,作為登月關鍵載具。然而,這艘巨型太空船能否順利運作,至今仍是一個問號。但在東半球,美國強勁的競爭對手卻正在迅速逼近。「中國國家航天局(China National Space Administration,CNSA)幾乎可以肯定會在5年內登上月球。」科學教育節目《比爾教科學》(Bill Nye the Science Guy)主持人兼機械工程師奈伊(Bill Nye)在一次反對川普政府削減科學預算的集會上示警:「這是歷史的轉折點,是太空探索史上關鍵的時刻。」《CNN》指出,星艦目前仍處於冗長而艱難的開發初期。到目前為止,10次試飛中有6次以爆炸或故障告終,最近的1具原型甚至在地面測試中爆炸。SpaceX預計最快於美東時間13日晚上7點15分在德州南部基地進行第11次試飛。但星艦仍未完成數項關鍵測試,包括如何在地球軌道上為停泊中的星艦進行燃料補給。由於其體積與設計所需燃料極大,這一過程是必須的。然而,人類從未在太空中進行過這樣的操作。更令人頭痛的是,沒有人確切知道SpaceX需要多少艘「油罐型星艦」來補足登月所需燃料。NASA預計2027年中期進行登月任務,但估算數據分歧極大。2024年,1位SpaceX高層估計約需「10艘左右」;而休士頓約翰遜太空中心(Johnson Space Center)的工程師近期則推算,實際可能需要超過40次加油發射。1名前NASA官員透露,這些油罐型飛行器都是專為運送燃料設計的星艦。消息人士指出,這項高估值可能基於現行版本「星艦V2」(Starship V2),SpaceX預計在下一次試飛後推出升級版,可能改變預測。但即便在10至40次之間,這項補給架構仍被前NASA署長布里登斯汀(Jim Bridenstine)形容為「極度複雜」。布里登斯汀在今年9月的參議院聽證會上直言:「這是一個沒有任何前任署長會主動選擇的架構。」他指的是NASA在2021年、領導真空時期決定使用SpaceX星艦作為登月載具的決策。美國運輸部部長兼現任NASA代理署長達菲(Sean Duffy)在9月4日的員工大會上回應此事,表示聽證會對NASA團隊「潑了冷水」。「也許我是有點好勝,但我真的很生氣。我不會讓這成為故事的終點,我們一定會在月球上打敗中國人。」由於美國聯邦政府正在面臨關門危機,NASA現任領導層拒絕針對此事發表評論。不過為何不重啟上世紀60年代至70年代的阿波羅計畫(Project Apollo)?《CNN》指出,相較於20世紀阿波羅計畫的簡潔路線,NASA的「阿提米絲3號」計畫顯得格外繁瑣。當年,只需1枚「農神5號」(Saturn V)火箭,所有登月所需的艙體與登月艙都已齊備;如今,NASA卻選擇更曲折的方式。原因之一,是阿波羅計畫時代的製造鏈、建造技術與體系早已不存在。而且即便重造「農神5號」也不符合NASA的新目標,因為如今的阿提米絲不僅要重現登月,還要在月球南極建立長期人類駐點。研究人員相信,那裡的冰層中蘊含水源,可用於支援長期基地。前NASA署長尼爾森(Bill Nelson)透露,「我們不是去插旗子,而是要開啟永久駐留的時代。」但由於南極地形險惡、能量需求高,他解釋:「這需要更大的登月器。這不是想帶什麼就能帶的問題,而是物理定律使然。」報導補充,根據現行藍圖,阿提米絲3號將由1艘「空載星艦」率先升空,作為太空加油站。接著,數十艘滿載燃料的星艦將陸續發射,與加油站對接並輸送推進劑。這必須在短時間內完成,因為星艦使用的低溫燃料(cryogenic fuel)極易蒸發。前NASA人類探索主管洛弗羅(Doug Loverro)指出:「沒人知道燃料轉移的效率會有多高,這幾乎是個無解的問題。」當加油完成後,SpaceX才會發射配備生命維持系統的「星艦人類登月系統」(Starship HLS,Human Landing System),再與加油站對接,裝滿燃料後飛往月球。同時,NASA的太空人將搭乘「獵戶座太空船」(Orion spacecraft),由「太空發射系統」(Space Launch System,SLS)火箭送入太空。獵戶座將飛往月球軌道,與星艦登月器對接,2名太空人轉乘星艦HLS降落在月球南極,也就是一片佈滿陡峭隕石坑的危險地形。他們預計在月面停留約1週後,再乘星艦升空返回月球軌道,與獵戶座對接並搭乘回地球,最後在太平洋著陸。若NASA能在2027年中如期完成,將在登月時間上超前中國的2030年目標。然而,洛弗羅認為,NASA押注星艦「極為困難且至少要10年」才能成真。他直言,當初NASA選擇SpaceX是「錯誤的決定」。SpaceX在申請合約時開出的條件十分誘人,最終以29億美元的價格獲得登月載具合約,但洛弗羅認為:「就算他們終將成功,也不可能在中國登月前就準備好。」知情人士透露,NASA當年以技術與成本評估為準,星艦在評比中確實勝出。NASA原想挑選2家公司競爭,但預算不足。落選的貝佐斯私人航太公司「藍色起源」(Blue Origin),一度控告NASA偏袒馬斯克的SpaceX,但法院最終維持NASA的裁決。2023年,在尼爾森成功爭取更多經費後,NASA才再度邀請藍色起源成為第2家登月載具供應商,用於之後的任務。星艦被視為可能改變太空產業格局的火箭,不僅為登月設計,還能支援更遠的深空任務。然而批評者指出,NASA選擇它更多是看中未來潛力,而非其目前的實際可行性。「如果你的目標是先登上月球、搶在中國前面,那這樣的選擇其實不太合理。」布里登斯汀在9月的證詞中分析。不過,達菲仍對SpaceX保持信心。他在8月接受《CBS》採訪時說:「如果我有任何疑慮,我會誠實告訴大家;若未來真的有問題,我也會公開說明。」雖然外界質疑聲浪漸增,但多數決策者仍不願公開否定NASA的現行策略。像美國共和黨籍參議員克魯茲(Ted Cruz)就在9月聽證會上強調:「現在改變登月架構的任何劇烈舉措,都將威脅美國的太空領導地位。」不過,在私下會議中,一些太空產業高層表達了深切擔憂。洛弗羅比喻:「我們現在大概只處在『12步項目』(Twelve-step program)中的第1步,也就是才剛開始意識到我們有問題。」NASA航空安全顧問委員會(Aerospace Safety Advisory Panel,ASAP)成員希爾(Paul Hill)在9月21日的會議上也指出,星艦開發「面臨重大挑戰」,並預期將「落後數年」。NASA發言人史蒂文斯(Bethany Stevens)則在9月23日回應稱:「NASA非常重視顧問與利益相關者的意見,這些討論對任務安全至關重要。」儘管如此,希爾仍稱讚SpaceX:「他們的商業模式與開發節奏具有某種多層次、能自我驅動的天才特質。」他補充:「無論是政府還是業界,都沒有任何競爭者能同時擁有這樣的綜合優勢。」
月球真實年齡曝44.6億歲! 50年前樣本成關鍵「比已知還老4千萬歲」
作為地球最大衛星的月球,至今仍有大量月球謎團未解,其中包括「月球的真實年齡」,如今科學家透過當年登月的阿波羅17號所帶回的月球石頭,來幫月球驗明正身,結果發現,月球的實際年齡比先前認知的還要老出4千萬年!阿波羅17號帶回的月球石頭。(圖/翻攝自推特)1972年,阿波羅17號上的太空人塞爾南(Eugene Cernan)和施密特(HarrisonSchmitt)從月球表面鏟起岩石和灰塵帶回地球,想不到當初這個小舉動竟在50多年後為月球真實年齡提供答案。根據《CNN》報導,研究人員透過「原子探針層析成像」技術,分析其中一塊月岩中的鋯石晶體,算出晶體形成於44.6億年前,也就是說,月球形成於約44.6億年前,這比原先研究結果足足早了4千萬年。這項研究由芝加哥大學的教授菲利普赫克(Philipp Heck)主導,並於《地球化學展望通訊》(Geochemical Perspectives Letters)雜誌上刊載,關於月球的起源,普遍接受的理論認為,月球是在一個火星大小的星體撞向地球時產生,當時造成一塊巨大碎片拋入太空,並進入圍繞地球運行的軌道、成為現今每晚抬頭都能見到的月球,而阿波羅17號帶回的樣本中檢測到鋯石晶體,是在距今44.6億年前月球冷卻時所形成,引此得出月球的真實年齡。根據報導,由於分析方法不同,估算結果也會有較大落差,德國航太中心研究人員2020年發布的計算結果顯示,月形約於44.25億年前形成,正負誤差2500萬年,目前美國也已重啟登月計畫,美國太空總署NASA的太空人有望2025年,搭乘阿提米絲3號再度登月,為科學界帶來更多新發現。月球真實年齡比已知還老。(圖/翻攝自推特)