科学家发现“深空门户”，它通向哪里，对人类有什么意义？

doco2012

很多朋友可能会插上想象的翅膀，进入科幻频道，认为“深空门户”会不会就是传说中的超时空传送门呢？对这种怀有超前眼光的朋友，我表示敬佩和欣赏，但要迎头泼一盆子冷水，让他们回到现实中。

　　

　　因为所谓“深空门户”是我们现实中的东西，是从现实传送到现实的门户。这个“门户”已经开建了，很可能明年就要开始组装了。这个所谓“深空门户”是一个新建造的月球轨道空间站，有人把这个空间站叫作“深空之门”，也有的称为“深空门户”。本文暂时采用“深空门户”一说，并简称“门户”。

　　深空门户空间站长得啥样子？

　　首先，各位不要以为这个高大上的“门户”会很大很壮观，实际上这个“门户”很小，不但远远没有国际空间站大，甚至也没有我国的空间站大。

　　

　　NASA（美国国家宇航局）在其网站上发布了一组这个“门户”的图片，展示了2024年限月球发射的样子（见上图）。从外形来看，这个“门户”有点像小号的国际空间站，主要有4个模块组成，即：动力推进模块、居住模块、货物物流模块、舱外活动模块。

　　有人说，如果把国际空间站比作一个豪华大酒店，“门户”就有点像路边小旅馆了。还有的把国际空间站比喻为6居室，而“门户”则为一居室。这样，大家就对这个“门户”有一个比较直观的概念了。

　　

　　“门户”内部空间比较狭窄，最多只能容纳4位宇航员在里面工作，且他们只能共享一些生活设施。当然这只是刚开始的模样，随着后续建设，这个门户空间站可能会对接越来越多的舱室，因此也会变得越来越大。

　　深空门户参与建设的国家和运作方式

　　深空门户空间站实际上是延续了国际空间站的合作模式，依然由老美主导，16个国家参与，包括曾扬言要退出国际空间站合作的俄国也依然参与其中。这16个国家是美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国（法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士）、日本、加拿大和巴西。

　　

　　在深空门户空间站建设中，各国承担的建设任务分工大致为：

　　动力和推进舱（PPE）由美国建造；通讯和燃料补给模块（ESPRIT）由欧空局建造；开发利用模块由美国建造；国际居住舱由欧空局与日本合建；货运补给模块由美国和日本建造；机械臂由加拿大建造；美国居住舱由美国建造；多功能气密舱由俄罗斯建造；猎户座飞船由美国建造；猎户座服务模块由欧空局建造。（见上图）

　　

　　从各国承担的任务来看，未来的“门户”将会比现在展示的四个舱段组成要复杂得多。在这个空间站上，既可以对接马斯克那巨型的星舰，也可以对接NASA用于地球与月球之间的主要“公共汽车”猎户座飞船，还可以对接俄罗斯飞船。（下图）

　　未来的载人登月将完全改变上世纪载人登月的模式。上世纪登月模式为：由飞船直接送达，飞船自带登陆器，直接释放登陆器登陆月球，然后又接回宇航员，进入飞船，抛弃登月舱后飞回地球。

　　

　　而有了“门户”后的登月模式为：用飞船将宇航员送到“门户”，再用穿梭机从门户接宇航员和货物下降到月球，完成任务，又用穿梭机将人员或货物接回到“门户”，再用飞船将将人员接回地球。

　　现在已经基本确定，未来从地球上接送宇航员到“门户”的飞船是NASA开发的猎户座，一次可以运送6名宇航员；而承接从“门户”到月表穿梭任务的是马斯克SpaceX公司的SN巨型星舰，这是一次可运载100名乘客或100吨货物的庞然大物。

　　

　　如果届时“门户”还不能承担对接任务，SN星舰就将会与猎户座飞船直接对接。

　　SpaceX公司已经取得NASA“阿尔忒弥斯”计划月球登陆器的唯一供应商合同，因此马斯克的巨型飞船很可能成为月表与“门户”之间的穿梭机。届时会有一个奇妙的现象出现在月球上空，巨大的SN星舰对接在瘦小的“门户”上，甚至对接在渺小的猎户座飞船上，看起来很是怪异。（上图：SN星舰与猎户座对接）

　　深空门户空间站的建设计划和进度

　　阿尔忒弥斯计划是由美国政府资助的一个载人航天项目，目标是在2024年将宇航员平安送上月球并返回，在月球及其月球轨道建立常态化驻留机制，并为2033年左右实现火星载人登陆任务做准备。

　　

　　“门户”建设就是阿尔忒弥斯计划的一个子项，也是一个关键环节。根据NASA公布的计划，建设周期是从2019年开始，到2026年基本完成。争取在2024年载人登月任务中能够作为中继站使用。

　　现在，美国负责建造的核心舱PPE、居住舱等模块都已经招标确定了制造商。PPE由马克萨技术公司以3.75亿美元中标；居住舱则由格鲁曼公司和洛克·马丁公司分别制造。

　　

　　据NASA披露的消息，这些模块的制造都在进行中，PPE采用电推模式，格鲁曼公司的居住舱采用已有的“天鹅座”货运飞船改建，洛克·马丁公司的居住舱采用航天飞机货柜舱改建，因此都很快，这两个居住舱前者较小，只能供宇航员居住30-60天，后者可供4位宇航员居住3个月以上。

　　

　　根据计划，2019年NASA的太空发射系统（SLS）进行第一次发射，将无人乘坐猎户座飞船送入太空进行测试，任务代号为EM-1（探索任务1号）；2021~2023年，进行EM-2号任务，实现猎户座飞船载人飞行，在地球低轨道工作3周；2024年实现EM-3号任务，就是把4名宇航员和PPE、居住舱送入月球轨道，组成初步“门户”；2025~2026年，实现EM-4~EM-5号任务，分别将物流舱和气密舱送到“门户”对接。

　　

　　这些计划能如期实现吗？据现在进展情况，可能由于资金、官司、宇航服加工制作等因素，有可能登月会有延迟，但总体计划都在推进，即便真的推迟，也可能控制在1年之内。

　　深空门户空间站的意义

　　“门户”与国际空间站不同的是：国际空间站只是在地球轨道约400km高空的一座实验室，研究的项目主要是有关地球与附近空间的课题；而“门户”则远离地球轨道，运行在地月轨道上，是距离地球更远，研究课题为更深空间的项目。

　　

　　“门户”的运行轨道在距离地球30多万km处，近月点为1500km，远月点为70000km的轨道上，人们把这个轨道成为晕轨道，是地月连线的平动点附近，也就是地月引力平衡的拉格朗日点之间运行。

　　这里的环境与国际空间站所处位置完全不同，除了距离地球远，更重要的是脱离了地球磁层的保护，太空辐射更厉害，因此“门户”的防辐射措施要求更高；但这里没有地球轨道那些太空垃圾，无须配备国际空间站那些防止小陨石和太空垃圾撞击的设施。

　　

　　宇航员在“门户”工作活动，象征着人类迈出了家门口，向更深层次空间迈进。人类能否适应在远离地球的太空长期活动，宇航员可以在“门户”驻留1年以上，以检验“门户”的防护能力以及人类的适应能力。

　　这样为人类未来走向火星甚至更远的星球探险，有了一个良好的实验基地。而且未来从火星等遥远星球带回的样品，也将在这里进行检验和实验，经过处理后的样品确保安全才送回地球，可以最大限度避免可能对地球造成的污染。

　　

　　因此，“门户”就是未来太空的一个“船坞”和跳板，甚至未来走向深空的宇宙飞船都是在这里组装出发，而远方回来的地球人类，到了这里就算到家了，歇歇脚，然后搭乘“公交”回家；而未来的火星人或外星人，来地球访问，这里就是海关，他们也将在这里下船，接受检查后才能“入关”。

　　这些都是后话，当这个“后话”进入执行时，“门户”肯定不止这么大了。

　　而目前最主要的任务，还是作为月球基地和登月的中继站，成为2024年左右人类重返月球，并在上面开始建设月球基地的重要转运站，同时为训练2033年前往火星的宇航员们起到重要作用。

　　

　　这几年，深空探险和开发计划不断涌现，而且那个“异类”马斯克更是常爆惊人之举，巨大的星舰实验成功，一下子把人类火星移民计划从科幻拉到了眼前，中国的空间站也正在遨游太空，可以预见，未来几年，人类进军新的太空领域将好戏连台，这些好戏，包括“门户”能否如期建成，我们拭目以待。