自本世纪以来,月球探索迎来了前所未有的全球参与和技术创新浪潮。日本精密着陆的SLIM探测器、中国嫦娥五号实现的月球轨道远程对接与样本返回、Firefly公司的Blue Ghost月球着陆器引入地球导航信号,这些标志性成果彰显了当代探月技术的多样性和不断进步。然而,要打造可持续运营的月球基地,单一技术的突破远远不够,需要多项尖端能力的集成协同,确保每个里程碑稳步实现,避免遗漏或失败所造成的巨大资源损失。未来十年,全球探月计划将纷纷进入测试和验证关键技术的关键时期,包括机器人自主驾驶、极地能源供给、资源利用、通讯导航、先进机动性以及太空加注等前沿能力。机器人自主性试图突破地球与月球之间的通讯时滞,赋予漫游车自主导航与地形侦察能力,使得遥控操作受到限制时仍能有效完成科学任务。来自阿联酋、美国、澳大利亚和加拿大等不同组织的多款新型月球漫游车将率先示范这一能力。
能源方面,月球极地漫长黑夜和极端寒冷环境对太阳能利用构成挑战。美国航天局投入巨资推动立式大型太阳能电池板与百万瓦级核能系统开发,力图在阴影区域和极夜时段保持设施持续运转。氧气提取技术则是生存与燃料循环的关键。欧洲航天局和美国国家航空航天局旗下PROPSECT和LIFT-1项目将首次尝试从月壤中直接提取氧气,为未来月球驻留提供了潜在的本地生命支持和推进剂保障。中国嫦娥八号计划则跳出传统范畴,将月球"造砖"技术纳入试验,通过熔融月壤、3D打印制作建筑材料,朝着未来月球基础设施与人类居住环境的建设迈出重要一步。通讯和导航网络的完善也不可小觑,中国正筹建的却桥(Queqiao)月球卫星导航系统将实现月球表面及绕月航天器的自主导航及高带宽通讯,摆脱过于依赖地球指令的局面。
机动性方面,诸如美国阿尔忒弥斯计划配套的月球地形车将实现载人深度探测,覆盖更广阔且复杂的月球地貌。太空加注技术以SpaceX星舰及蓝色起源蓝月亮号为代表,将在绕地轨道完成燃料补充,大幅提升飞船着陆及升空能力,支撑未来深入太阳系的运输网络并推动月球作为星际出发点的战略设想。尽管上述技术前景令人振奋,现实中多个关键指标却难以完全达成预期。月球上的水冰探测和利用进展缓慢,NASA Artemis计划相关任务频繁遇阻,而中国即将发射的嫦娥七号则希望取得突破。安全着陆技术的反复失败、着陆器激光测距仪数据紊乱、导航系统失效等事件,均暴露出对复杂着陆环境理解与应对还不充分。特别是商业驱动的月球任务受限于预算与时间,往往缺少充足的冗余设计与全面测试,增加了失误风险。
由多个新进入者承担初次或第二次着陆任务,导致经验教训难以累积共享,重复犯错的可能性加大。对此,Open Lunar基金会等倡导建立全球开放的信息共享机制,促进技术数据的透明传输,从而减少资源浪费和技术瓶颈的反复发生。这种跨机构、跨国界的协调努力被认为是安全、高效建设月球基地不可或缺的一环。Open Lunar的"Lunar Ledger"项目尝试通过数字化平台收集与共享多方任务数据,配合联合国COPUOS和"Lunar Information Sharing 101"等多边机制,引导参与方达成信息共享标准与惯例。当前国际月球合作面临不少挑战,包括中美俄等大国在月球主导权上的分歧、政策与技术标准的差异、竞争与合作间的微妙平衡。阿尔忒弥斯基地与国际月球科研站(ILRS)分别代表两大阵营,其愿景虽在建设技术标准与合作机制上有所协同,然而对"非占有"原则的态度及跨阵营协作意愿尚未明确,可能延续地缘政治紧张态势至月球领域。
未来,只有通过深化技术研发的协同创新、建立开放透明的信息交流平台、强化国际法规框架、以及促成多边合作,实现技术的互操作性和资源共享,月球基地建设才能真正突破瓶颈,迈向可持续发展。中国、美国、欧洲、日本、阿联酋、加拿大、澳大利亚以及众多新兴国家和商业航天企业都在这场探索浪潮中发挥着独特作用。尽管挑战重重,这一世纪的月球探索正以前所未有的速度推动着人类迈向月球的常驻时代。从未来月球基地的能源获取、生存支持、交通运输到深空航行的跳板功能,每一项关键技术的稳步实现都不可或缺。迈向月球的下一阶段,需要我们不但聚焦创新,更要致力于消除孤岛式研发,促成开放协作的生态环境,将零散的力量凝聚为构筑未来月球之家坚实的基石。 。
