从以地球中心迈向地月空间(科教大家谈)

  随着人类开发利用资源能力的极大提升,地球作为人类文明的摇篮已不堪重负。有限的地球环境资源承载能力,是导致当前各种全球性问题的一大根源。随着航天技术的发展,由近地空间、月球空间和地月转移空间构成的地月空间,将成为陆地和海洋之后,人类生存空间拓展的又一广阔领域。地月空间的建设与开发将为人类在地球上形成的巨大过剩产能提供无限的释放空间,从而推动人类文明发展进入一个全新阶段。

  星空浩瀚无比,探索永无止境,只有不断创新,中华民族才能更好走向未来。中国载人航天工程已完成了“三步走”战略的前两步,在不远的将来即将完成空间站建设目标,未来还将开展载人登月的探索。该工程在火箭发动机、载人飞船和空间站等方面的技术进步,为开发地月空间奠定了基础。中国载人航天工程的成功经验,也将为太空事业后续发展提供有益借鉴。

  载人月球探测肩负着拓展人类生存空间的历史使命,是对人类文明向新领域拓展的前沿探索。

  推动思维模式由“地球中心”向地月空间发展的转变。从太空运输能量消耗的角度看,地球处于地月空间中引力最大的“引力深井”底部,由地球表面进入地月空间时能量消耗极大。而地球静止轨道处于“引力深井”的井口,从这里出发到月球之间的地月空间是辽阔无垠的“引力平原”。发展地月空间应当克服局限于地球的思维模式,利用好引力平原的低代价优势,构建消费主体在地球表面、工业设施位于地球静止轨道、原材料主要来源于月球的发展体系,形成充分利用地月空间的建设模式。

  脚踏实地,一切从国情出发。借鉴中国载人航天成功经验,立足现有条件,发展可兼顾空间站运营和载人月球探测任务的载人火箭和飞船系统。火箭系统还应努力实现载人与卫星发射的可靠性“孪生”,依托卫星发射为火箭可靠性提升提供子样和途径,力争用较少经费投入和较短时间周期,实现重大技术突破。

  勇于创新,为人类载人月球探测和地月空间发展提供中国智慧和中国方案。中国载人月球探测研究是在研制建设近地空间站的同时开展的,并极有可能在空间站运营过程中并行实施,这在世界载人航天领域是前所未有的。应当利用好近地空间站技术遗产,统筹研究天地往返和地月转移两个不同区域的飞行器设计,努力实现地月转移运输系统可重复使用。进而在建设近地空间站过程中,一体化实施空间站运营和载人月球探测,探索建立以空间站为太空港的可重复使用地月空间运输体系。

  充分发挥人工智能和机器人作用。地月空间的环境严酷性以及人力资源的极端稀缺性,为前述两项技术发展提供了广阔空间。利用机器人对航天员提供辅助,可大大提高载人月球探测的范围和效率。机器人可能是月球基础设施建设和月球资源开采与加工的主体力量,在月球发展可以自我复制和进化的机器人社会,可能成为人工智能和机器人发展的高级阶段。地月空间航行对飞行器和太空基础设施的智能自主飞行与运行提出了很高要求。可以预见,地月空间发展与人工智能和机器人的发展将是一个长期的相互促进过程。

  使地月空间发展成果惠及普通大众。月球建设和地月空间发展能否最终形成一个可持续的经济圈,关键在于能否生产出可以满足大众需求的价值,并使其得到有效分配。在开发地月空间过程中,应坚持以人民为中心,努力面向普通大众,创造太空时代的物质和文化生活方式。同时,在发展过程中不仅需要骨干航天企业的巨舰乘风破浪,更需要大量创业型航天企业的小舟百舸争流。要培养和形成强大的太空产业,为形成中国可持续发展的地月经济圈深植根基。

  

  

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