由美國主導提出的,時隔約半個世紀的載人月球探測計劃「阿提米絲計劃」日前已起動。該計劃的目標是實施人類在月球的長期居住和抵達火星,日本也參與了該計劃。那麼,實施該計劃需要什麼樣的技術,日本應該採取什麼樣的戰略呢。筆者就此採訪了致力於研究人類在宇宙中的生活方案的京都大學SIC載人宇宙學研究中心負責人、京都大學教授山敷庸亮。
京都大學山敷庸亮教授
——按照阿提米絲計劃,現代探月首先需要什麼?
「在月球上居住的構想是以有充足的生活水資源爲前提而言的。實際存量有多少,首先需要各國先在月球上進行水資源探測。不久的將來,在月球上人類需要水以及從水中提取出氫和氧、甲烷的循環技術、水耕技術等具體的生活用水技術。」
「目前,國際太空站(ISS)使用的水和氧的回收利用率是90%以上。由於從地球到月球的單程火箭需要1周時間,在從地球運送補注物資非常困難的月球上,月球上的水回收利用技術需要進一步提高。包括正在開發的技術在内,水和氧的回收利用是日本企業的優勢領域,在ISS積累的經驗應該也能在月球發揮作用。」
——除了確保水和氧氣以外,還有其他障礙嗎?
「要想去火星,單程就需要幾年。降低負責運輸的火箭成本等需求會進一步增加。對於包括月球在内的人類長期在其他星球生活問題,尤爲重要的是輻射和微重力的對應問題。日本在輻射防護及預測方面經驗豐富,在「人工重力」這種能減輕微重力影響的技術方面,鹿島建設公司也有獨特的創意。」
——怎樣才能將這種優勢技術運用到實際的探索工作中呢?
「對日本而言,需要持有緊迫感,制定出將各個技術萌芽隊形變換壯大的戰略願景。海外的動作很快。例如,關於人工重力,美國企業提出了在地球附近建設商業用宇宙空間站的計劃。日本不應在優勢領域中落後。」
——美國有哪些月球和火星探測戰略?
「美國的月球和火星探測戰略不僅僅是科學探索,還在推進將月球和火星作爲經濟活動場的討論。已有民間企業參與的在地球附近進行觀測和通訊的商業計劃。雖然在日本還沒有現實感,但美國已經瞄準把月球和火星作爲地球附近的經濟活動場所。」
「其速度可能比想像得要快。阿提米絲計劃雖然是由美國宇航局(NASA)牽線,但美國企業的參與度也相當高。隨着領導美國spaceX的埃隆•馬斯克等有實力的企業家開始正式推進將月亮和火星作爲經濟活動場所和居住地的計劃,日本的官方和民間應保持危險感。」
制定未來10〜20年的戰略
在月球南極活動的宇航員示意圖(供圖:NASA)
日本雖然在宇宙經濟活動的核心技術的早期領先,但有兩個領域已經落後於美國,一個是小型人造人造衛星,另一個是火箭發射的重複利用技術。
2000年前後,日本曾在10釐米見方的超小型衛星、以及火箭的重複利用方面的垂直著陸技術領先世界,但在實用化階段卻遭遇困境,例如在垂直著陸技術領域,目前已經是SpaceX領軍。
現在,機會再一次到來。在幾乎與「阿提米絲計劃」同時期的2022年12月,位於東京中央區的ispace公司起動了世界上第一個以民間偵檢器登月爲目標的計劃。
如何將先驅性挑戰與商業化結合起來?產業界以及後方支援的政府,都應制定着眼於10年後、20年後的戰略。
日文:松添亮甫、《日經產業新聞》、2023/2/20
中文:JST客觀日本編輯部