天文学家批判太空探险家进入月球背面

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概念介绍:【月球背面】在地-月系统长期的演化过程中,地球和月球之间的潮汐力使月球的自转逐渐减缓,最终导致月球被地球潮汐锁定,此后月球总是以同一面朝向着地球。从地球上始终不能完全看见月球的另一面(背面仅有18%可因天秤动和视差而被观测),因此被称为月球背面。

月球背面和月球暗面是不同的概念,后者是指在某一个时间点上阳光照不到的月球半球,这两者只有在满月时是相同的,但是,一般世俗所谓的“黑暗的月球”通常是指月球背面。不考虑地球对月球的遮挡时,月球正面和背面接收到的太阳光量几乎是相等的,考虑日食等因素时,月球背面直接获得的阳光比月球正面还要多一些。但是,因为地球也会将阳光反射至月球,因此月球正面的总亮度会比背面略高。

如果没有无线电干扰的保护,在月球隐蔽的半球上建立一个巨大的天文台可能是不可行的。

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(图片来源:NASA。月球背面的一个高边环形山的轨道视图,它提供了额外的屏蔽作用,防止地球的无线电干扰,而无线电干扰可能会污染微妙的科学观测。该环形山有一天可能会成为一个受保护的月球站点。)

随着各国和私营公司争相返回月球,保护月球背面(地球的伴星半球,总是远离我们的星球)的需求不断增加。几十年来,科学家们一直认为月球背面独特的可接近性和隔离性使其成为大量空间科学活动的重要场所。然而,随着公共和私人月球探索步伐的加快,这种观点可能很快就会被压倒。

至少,意大利国家天体物理学研究所的空间科学家克劳迪奥-马科内担心这种可能性。他也是国际宇航科学院(IAA)的成员之一,该科学院在3月25日举行的一次会议上通过电话会议表达了他的担忧和潜在的解决方案。

马科内更倾向于保护月球背面的神圣性的方法是建立一个所谓的受保护的防疫圈,也就是PAC,这是半球上直径约为1820公里的圆形地形。在拟议的PAC地点的中心附近有一个80公里宽的代达罗斯环形山,这是一个月球特征,其边缘的高度足以作为抵御电磁干扰的盾牌,以保护任一位于环形山内的天文观测站。"马科内说:"我们希望保护月球背面--这对于未来的射电望远镜或相控阵探测器来说是理想的,不受任何人为的无线电污染。

无规则的新疆域?

然而,要把PAC或任何其他月背保护建议从空想变为现实,远非易事,尤其是在现代的 "月球热 "中。马科内表示,由于美国、中国、俄罗斯和其他航天国家现在都在谋划他们的登月计划,这个因素使事情 "变得非常复杂"。“我的打算是开始谈判",以制定一种月球不动产保护战略,保留月球背面没有无线电干扰的一方净土,“趁着我们还来得及这样做!”

1967年联合国《外空条约》的签署,象征着月球保障的政治框架得以建立,该条约禁止任何缔约国为了一己之私的经济利益而全部或部分垄断月球。马科内说,“然而,1967年代的人们很难设想私人投资者可以通过自己的手段登上月球。”“没有人知道当一些私人投资者登陆月球时,会发生什么事情。”

有些人已经尝试过了:去年以色列的Beresheet号月球着陆器着陆失败,这是一个公私合营的项目,它将被称为 "tardigrades "的坚硬微生物坠落到月球表面,引起了有关空间的国际法问题。陷入困境的马科内认为,可能很快就会有商业性的月球公司无视条约的限制,宣扬 "我们有钱,想怎么污染就怎么污染 "的说法。

“这句话不是私人投资者说的,但这是我对他们的理解。”马科内说。“而且在我看来,这是个悲哀的句子。”那么,民营企业是否可以放心地自愿远离月球背面PAC这样的区域呢?“当然不会,因此,当务之急是尽快达成某种国际协议。”

“联合国和平利用外层空间委员会应该批准PAC,”马科内指出,他在十年前就向委员会介绍了这个想法。他补充说,"这些问题在法律上是不确定的,"因此科学家、太空律师和商业太空团体之间的谈判迫在眉睫。

在国际宇航局3月的会议上,欧洲航天局负责人简·沃纳在向与会者发表讲话时表示,私营和公共部门都应该支持保护月球共享使用的法规。具体来说,应该在月背安装通信中继器,目前无法从地球上直接联系到月球。

沃纳建议,"这需要协调。我们需要一些规范,"而这个规范应该尽快确定。他说,必须避免的是,每个实体都创建自己的单独通信方案,形成一个纠缠不清的系统,这可能会使有用的科学观测在那里更难实现。

1月11日,中国科研人员根据嫦娥四号经由“鹊桥”中继卫星传回的数据,完成了对着陆点附近月面地形地貌的初步分析,并制作出了清晰的环拍影像图。这是人类历史上第一张月球背面的环拍影像图,

蓝月亮计划

国际宇航局会议的另一位有影响力的与会者是总部位于华盛顿州肯特市的航天公司蓝色起源公司的首席科学家史蒂夫·斯奎尔斯,该公司得到了亚马逊名利双收的杰夫·贝索斯的数十亿美元支持。蓝色起源公司的野心包括开发一种新的重载火箭,被戏称为 "新格伦",可以将公司正在准备中的 "蓝月登陆器 "送入我们的自然卫星。

2019年5月9日,杰夫·贝佐斯首次展示了“蓝月亮”着陆器。(图片:Blue Origin)

斯奎尔斯说,“蓝月登陆器首次飞行时,它能够将两吨重的货物运送到月球表面,而进一步升级其货运能力的计划已经在进行中。”他补充说,“我们期望这将是月球探索的一个根本性的改变。我期待科学界的所有同事们开始大展宏图。"

2019年5月2日,在美国得克萨斯州西部发射场,美国蓝色起源公司的“新谢泼德”亚轨道飞行器着陆,距离载人飞行更进一步。(新华社/路透)

斯奎尔斯声称该飞船几乎可以在月球上的任何地方着陆,包括整个背面的任何地方。“这是一种能够在未来支持实质性月球背面探索的飞行器,"他补充道,月球科学家们正在为蓝月计算潜在的有效载荷,比如用于暗黑时代和系外行星的射电科学调查的月球背面阵列,简称FARSIDE。由科罗拉多大学博尔德分校的杰克·伯恩斯和加州理工学院的格雷格·哈尼南提出,这个由美国宇航局资助的新兴项目将是一个由低频射电天线组成的漫游车部署阵列,旨在研究早期宇宙和绕着其他恒星运行的世界。此外,FARSIDE可用于观测太阳系内和周围的各种天体和现象。

据The Verge报道,在NASA马歇尔航天飞行中心,蓝色起源公司日前首次对其月球着陆器的全新引擎BE-7进行了35秒点火测试。

为全人类服务

斯奎尔斯在IAA会议上表示,“作为蓝色起源公司的首席科学家,我的目标是使[它]成为全球最致力于科学的航天公司” “至于月球背面,我们在向月球背面输送有效载荷的同时,致力于保持无线电静音环境。我们也很高兴参加国际上关于如何保护月球表面射电天文学的讨论。”

同时,马科内坚决认为,所有未来的规划者都需要优先保护仍未被人类污染的宝贵空间资源。他从上世纪90年代开始就为国际宇航局研究这个问题,他觉得只有联合国可能才有足够的权力保护月球背面,并保持其独特的无辐射噪声环境的安全。“但时间就是金钱,'月球定居者'很可能在联合国就任何有关背面保护的正式决定达成一致之前,就会到达月球。”他总结道。

作者:Leonard David

FY:Charon

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