加拿大航天局计划首次月球探测

加拿大航天局计划首次月球探测

在多伦多以外一个小时车程的购物广场里，夹在日间水疗中心和沙威玛餐厅之间，坐落着一栋蓝色玻璃窗的两层建筑。这是Canadensys Aerospace的总部，也是加拿大首次探月之旅的起点。

Canadensys正在开发首个加拿大制造的探测器，旨在探索地球唯一的自然卫星，这将是加拿大首次主导的行星探索项目。办公室墙壁上挂满了外太空的模型、地图和海报，而身穿防静电外套的工程师们则在操作一些陌生的机器。

Canadensys的总裁兼首席执行官Christian Sallaberger博士在接受BBC采访时表示，发送这个探测器到月球是公司“更广泛战略”的一部分，目的是“真正推动人类走出地球”。他指出，学习月球的知识是“合乎逻辑的第一步”，因为月球被视为进一步太空探索的基地。

“人们对科幻电影总是很兴奋，比如《星球大战》或《星际迷航》。但这才是真正的事情。”

这个加拿大探测器是NASA阿耳忒弥斯计划的一部分，该计划旨在建立可持续的人类月球存在。作为这一宏伟目标的一部分，该探测器的任务是寻找水源并测量月球表面的辐射水平，为未来载人任务做准备，同时能够在月球长达约14天的多个夜晚中生存。

探测器还将展示加拿大的技术，延续加拿大在航天领域的悠久历史。加拿大是第三个发射卫星的国家，设计了航天飞机和国际空间站的Canadarm机器人手臂，拥有如Chris Hadfield和Jeremy Hansen等著名宇航员。Hansen将在明年阿耳忒弥斯II号任务中绕月飞行。

这台重35公斤的探测器计划最早于2029年作为NASA的一个项目发射，将在月球南极地区着陆，这是月球表面最不适宜生存的地方之一。

目前该探测器尚无名称。加拿大航天局曾举办在线竞赛选出一个名称，预计不久将宣布获胜者。

Canadensys目前正在开发多个探测器原型。Sallaberger表示，最终的探测器将在发射前不久组装。每个组件都经过测试，以确保能够在月球的恶劣环境中生存。

温度是主要的挑战之一。月球的夜晚温度可以降至-200°C，而白天则可升高至100°C。

“这是我们面临的最大工程挑战之一，因为不仅是要抵御寒冷的温度，还要在非常冷和非常热之间快速转变。”他解释说。

设计车轮也是个挑战，因为月球表面覆盖着一种粘稠的碎石和尘土层，称为月壤。

“地球上的土壤如果从微观上观察，经过风化后形状基本是圆的；而月球的土壤则是锯齿状的。”Sallaberger说，“这就像是带有粘性的土壤，容易让机械卡住。”

寻找月球表面的水源尤其令人兴奋，因为在1960年代和70年代的阿波罗任务后，月球一般被认为是干燥无水的。然而，这种看法在2008年发生了改变，任务首席科学家Gordon Osinski博士告诉BBC，研究人员重新分析了一些阿波罗任务的样本，发现其中含有水分子。

大约在同一时间，观察月球的航天器在轨道上也探测到水的存在。

尽管在地面上尚未得到验证，仍然有许多问题亟待解决。这位加拿大西部大学的教授说：“水的存在是像这张桌子大小的冰块吗？还是像冰球场那么大？大多数人认为，水更像是与土壤混合的冰粒。”

月球上的水可能对更可持续的探索具有重大意义。他指出，水是运输中最重的物品之一，因此在月球上有潜在的水源将为人类探索打开新大门。水分子还可以被分解以获取氢，用于火箭燃料。Osinski设想了一个未来，月球可能成为太空飞船的“加油站”。

“这更加接近科幻的领域。”他说。

加拿大一直希望建造月球表面探测器，早在2000年代初就有关于加拿大制造航天器的讨论，但直到2019年才宣布具体计划。三年后，Canadensys获得了470万加元的合同。

Canadensys成立于2013年，已经为NASA和加拿大航天局等组织以及商业客户开展了多种航天项目。该公司建造的20多件仪器已在多项月球任务中使用。

但面临的挑战依然不少，因为即使是登陆月球也不是易事。今年3月，美国商业公司Intuitive Machines的一艘航天器在着陆时倾倒，导致任务提前结束。三个月后，日本公司iSpace的Resilience在着陆期间失去与地球的联系，最终失败。

“这就是我们所处行业的特点。”Sallaberger说。“事情确实会出错，我们尽力去降低风险。”

多年来，太空探索一直是一个合作的领域，各国甚至竞争对手，如美国和俄罗斯，也在国际空间站上共同合作。但这种情况可能正在改变，Osinski表示，随着在月球上建立永久存在的前景变得更加现实，关于卫星资源所有权的地缘政治问题开始浮现。

“人们开始讨论谁拥有月球和太空资源。”他说。

2021年，美国通过了一项法律，以保护阿波罗登月遗址，因为他们担心中国会去抢夺美国的国旗或阿波罗着陆器的一部分。

但他对阿耳忒弥斯任务表示乐观，认为这些任务“比空间站更具国际性”。阿耳忒弥斯原则是一套促进可持续和和平探索外太空的理念，已被超过50个国家签署，包括乌拉圭、爱沙尼亚和卢旺达等传统上不被视为主要航天国家的国家。

太空也变得越来越可及。像SpaceX和Blue Origin这样的私人公司在其中发挥了越来越重要的作用，他们能够以相对较少的训练将任何有能力支付费用的人送入太空，甚至包括亚马逊创始人杰夫·贝索斯和流行歌手凯蒂·佩里等。

然而，月球是圣杯，开启了各种可能性。Sallaberger表示，Canadensys还参与了一些长期项目，例如用于食品生产的月球温室。这些项目仍然需要许多年才能实现，但探测器是一个起点。

“如果你设计的东西能够在月球表面长期生存，那么在太阳系中的任何地方都能适应。”