月球直径3476公里,中美两国航天器恰好遇上的概率大吗?

大。

根据前世界首富、现任商业航天公司蓝色起源CEO的杰夫·贝索斯宣布的消息,其‌蓝月MK1月面着陆器将于今年乘坐新格伦火箭前往月球。它的目的地,是一座名叫沙克尔顿的陨石撞击坑

而中国更是早就宣布,在2026下半年将升空的嫦娥七号任务中,沙克尔顿撞击坑被视为候选着陆区之一。

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(沙克尔顿撞击坑或将汇集中美两国航天器)

一般来说,没有特殊情况,候选着陆区不会中途改变。这意味着,两国不约而同将登月目标定在一座小小的陨石坑。

这里,到底有什么吸引两个航天大国“抢滩登陆”?

沙克尔顿坑撞击坑,是一个直径约21公里,深度4公里的陨石坑,这个深度和尺寸相比是有些不匹配的。由于陨石撞击后,掀起的尘土会形成沃辛顿射流落在坑的中央,因此又形成了一个高约200米的中央峰。

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(美国宇航局绘制的沙克尔顿撞击坑内部可视化场景)

观测数据表明,其坑壁的倾斜度约为30°,岩壁上还有一些小陨石坑,但总体上比较光滑。而在它的底部,地势相对平坦,这就为人类航天器着陆提供了基本条件。

当然了,具备登陆条件的地方多了去了,为何中美两国同时选择这么一座小陨石坑呢?这就要说到它的特殊之处了。

沙克尔顿坑撞击坑位于月球南极。和地球两极有极昼、极夜之分不同,月球转轴倾角只有1.5°,这就带来了一个特殊现象,陨石坑的部分边缘,几乎全年都处在阳光之下;而坑的底部,则几乎永远都是黑暗状态。而沙克尔顿坑撞击坑,就因为边缘的陡峭,恰好形成了上述条件。

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(阳光只能触达沙克尔顿坑撞击坑边缘的一部分)

在陨石坑底部的永久阴影区,温度常年维持在20到50开尔文之间,也就是永远不超过零下二百℃,极其寒冷。在这里,水冰几乎永远无法逃逸到月表以外。因此科学家认为,月球南极、尤其是陨石坑下的永久阴影区,藏匿着丰富的水资源。

在月球,水冰比黄金还要宝贵。人类如果要在月表长期驻留,建立月球基地,必须要就地开采原位资源。靠着从地球发射火箭运输,基本上是不可能的。尤其是水,用途十分广泛,更是必须要确保充足。

从最基本的层面来说,水是支持航天员生命活动的根本。不论饮用还是烹饪或者洗涤,都离不开水的参与。进一步讲,如果未来人类在月表有工程建设,许多工艺流程也都要用到水。

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(陨石坑内的水资源对人类驻留月球至关重要)

其次,通过电解水可以获得氧气,为航天员提供呼吸的根本。目前人类空间站内的氧气来源,也是靠电解水来实现。

而且,电解水的另一个产物氢气,也是宝贵的资源,可以用来做燃料。它不仅可以充当火箭推进剂,也可以供给在月表工作的设备。

由此可见,如果没有充足的水资源,所谓的月球基地就会变成天方夜谭,更不用提未来开采月球资源乃至以月球为跳板进军太空深处了。如果建立不了月球基地,那么登月将毫无意义。

而撞击坑边缘的长期极昼,光照时间可达全年80%-90%以上,可以给航天器带来充足的太阳能。稳定的温度也不需要探测器频繁切换极冷、极热状态,寿命大幅延长。

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(沙克尔顿撞击坑边缘近乎常年有阳光)

登月之争,归根结底是谁能率先抢到水冰等资源最丰富的区域。而现在的太空资源,又遵循先到先得原则。为什么美国铆足了劲要赶在中国之前重返月球?第一,当初登月只是为了“打卡”,现在是为了长期驻留,不能遵循阿波罗时期的登月模式。第二,如果中国率先登月,占据水冰最丰富的区域,美国就只能退而求其次了。

如果我们把月球视为进军宇宙深处的跳板,那么沙克尔顿陨石坑无疑是其中最高、最具韧性的一块,有助于人类飞得更高更远。

多年以来,包括美国的月球勘探者号、日本的月亮女神号、印度的月船一号等绕月任务,都对这里有过深入探测,并确认了其内部氢含量偏高的结果,暗示水资源丰富。美国重返月球的阿尔忒弥斯任务,曾划出13个候选宇航员登陆点,沙克尔顿陨石坑亦是其中之一。

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(沙克尔顿撞击坑是美国宇航局候选载人登月着陆点之一)

中美将航天器着陆点选在这里,实则是争取遥远未来时间里更靠前的起跑线。

问题在于,嫦娥七号和‌蓝月MK1着陆器,真的会相遇吗?

首先需要明确一点,这个陨石坑的小只是相对于整个月球而言。若以人类的科技水平为标准来看,其范围仍然是相当巨大的。据探测,其永久阴影区的面积,达到了232平方公里,甚至超过大部分城市的建成区面积。

中美航天器,都会在撞击坑边缘着陆,从而尽情享用近乎无穷的太阳能。嫦娥七号基本确定着陆于东南缘,蓝色起源方面尚未明确,二者大概率相距几公里甚至几十公里。以人类目前的科技,即便想着陆在一起,成功率都未必高。

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(蓝月MK1着陆器)

那么,二者是否有可能着陆后互相靠近呢?

蓝色起源的蓝月MK1,归根结底是固定着陆器,没有移动功能,指望不上。而嫦娥七号,实则有一个飞跃器,确实有这个能力。但我们的飞跃器毕竟有自己的任务,没必要靠近对方登月器。另一方面,几公里或者几十公里的距离,这对飞跃器来说相当遥远,难以实现。

最终的结果,大概率是各干各的,互不影响。

实际上,这也是中方一直强调的观点。美方所谓中国“抢占”月球,本就是危言耸听。月球那么大,足以容纳中美乃至更多国家建立科研基地,不存在竞争与抢夺。

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(嫦娥七号飞跃器)

“中美登月之争”,实则是一个伪概念。中方从不与美国进行任何航天竞赛,始终把精力专注在自身技术发展和造福人类上。沙克尔顿撞击坑,将戳破美国宇航局的谣言。中国想要超越的,只有昨天的自己,而非美国。