NASA计划建立“月球门户”空间站

来源：环球科学

图片来源：Texas A&M University College of Engineering/Dr. Diane C. Davis

美国航空航天局计划在月球轨道上部署“月球门户”（Gateway）空间站，供“猎户座”飞船、载人登月器和货运飞船交会、停靠和中转。

首批舱段最早计划于2027年发射。

“月球门户”拟运行在近直线晕轨道上，这条轨道通信条件好、较省燃料，但不够稳定；多艘飞船到访时，怎样保持安全间隔便成了新的交通管理问题。

近期一篇发表在《航空学报》（Acta Astronautica）上的文章讨论了这个问题。

美国得克萨斯农工大学、NASA约翰逊航天中心和普渡大学的研究人员为到访飞船设计了轨道维持和“等待”方案。

他们在数千次计算机模拟中加入导航误差、推进器偏差和任务扰动。

结果显示，适度增加轨道维持操作，能以少量额外燃料提高位置精度；相对位置控制还可让等候飞船排列在“月球门户”前后，形成“珍珠串”式队列。

飞船可等待数小时至数周，轮到时再进场对接，从而降低漂移和碰撞风险。

旋转航天器能否产生人工重力？科学原理揭秘

## 一个旋转的航天器能否产生人造重力？科学对此有怎样的解释 系统繁忙，请稍后再试 通过旋转航天器产生人工重力是科幻作品中的常见设定，但将其变为现实技术在科学上是否可行？ 爱因斯坦广义相对论的基石是他观察到引力和加速度是无法区分的。

将一个人置于一艘以9.8米每二次方秒（约35公里每小时）的加速度在太空中飞行的火箭中，他的双脚就会像在地球表面受到重力作用一样牢牢贴在舱室地板上。

爱因斯坦引力与牛顿引力的区别 当然，以9.8米每秒平方的加速度持续直线加速，永远模拟重力，并不是一个非常实际的方法。

更佳的方法是利用离心加速度这一效应，即当人绕轴旋转时（例如在旋转木马上），会感受到一种向外的表观作用力。

这是斯坦利库布里克在他的电影《2001太空漫游》中所利用的现象，这部电影是历史上最优秀的太空和科幻电影之一。

在太空飞船上能否像《2001太空漫游》中那样产生人工重力？图片由SunsetBoulevardCorbisviaGettyImages提供 在电影中，海伍德弗洛伊德博士的航天器停靠在空间站1的轴心位置，该空间站是一个直径275米（900英尺）的环形结构，正缓慢旋转。

当他沿着其中一条辐射状走廊向外前行时，他的体重（即作用于身体的重力大小）逐渐增加，最终到达空间站边缘时，几乎与他在地球上的体重相当。

当然，这与地球上的重力并不完全相同。

如果弗洛伊德放下一个物体，物体不会直接落到地板上，而是似乎被偏转到与空间站旋转相反的方向。

这被称为科里奥利效应。

科里奥利效应说明了一个爱因斯坦所认识到的微妙之处：引力只有在非常小的空间区域内才真正无法与加速度区分开来。

这意味着，尽管我们能够模拟出类似地球重力的环境，但永远无法真正完美地实现。

相关知识（天文术语） 航天器是用于在太空进行科学探索、通信、运输等任务的飞行器。

BY: Marcus Chown FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

美国公司要在月球建动力塔！特朗普要在中国之前“抢占月球”

目前，中美两国都在推动月球开发项目。

中国按部就班，保持自己的节奏，推动人类和平开发月球资源；但美国始终坚持要将资源据为己有，并要抢在中国之前建立月球基地。

特朗普此前更是公开发文，声称“月球是我们的”。

最近，美国企业推出的一款产品，让他们的月球基地项目距离现实更近了一步。

9月底，美国商业航天公司蓝色起源正式公布了一项名为“动力塔”的月面能源系统。

根据该公司在社交媒体上发布的视频，这是一套高度约20米、采用竖直展开模式的太阳能阵列装置，设计目标是为月球南极地区的基地运行提供超过10千瓦的电力。

该系统并非用于支持某次着陆任务，而是未来月面电力网络的“节点”。

具体来说，该公司希望通过这种模块化架构，把电力从着陆点延伸到更广阔的区域，支持未来部署于月球的通信、热控、科学仪器、计算设备和移动系统等关键载荷。

说白了，这就是未来月球基地的太阳能发电系统。

实际上，这项技术并非凭空产生的。

早在几年前，蓝色起源就通过所谓“月球阵列桅杆与电力系统”验证了相关技术。

经过2024年在美国约翰逊航天中心进行的相关测试，该公司证明了这套系统的可行性，于是准备在月球上实际推广。

那么，蓝色起源为什么要把动力塔建得这么高呢？ 原因在于，美国的月球基地选址位于月球南极。

这里的环形山，边缘存在着近乎永久光照的“光峰”，而内部永久阴影区又可能蕴藏丰富的水冰资源。

但这里有个缺点，就是说太阳高度角极低，光线几乎是贴着地平线扫过，地形起伏很容易形成局部阴影。

如果把太阳能电池板平铺在月面，那就很容易被周边山丘、岩石甚至着陆器自身遮挡，严重影响发电能力。

而20米的高度，则足以让电池板避开大多数近距离地形遮挡，持续捕捉低角度阳光。

这种结构还有一个好处，其类似于树干和树冠的造型，可以减少对月面的占用面积，还能减少月尘覆盖的风险。

据蓝色起源公司介绍，未来部署过程中，这个动力塔会从着陆器顶部升起中央立柱，随后从中心展开太阳能电池板，并逐级向下展开。

电池板还能旋转，跟随太阳的方位，随时保持最高的发电效率。

说起来，10千瓦的发电量确实不算巨大，不足以单独支撑一座大型永久定居点，但对于初期月球前哨站而言已经相当可观。

至少在这种设备的支持下，美国的生命保障系统、通信导航设备、科学实验载荷以及热控系统供电都能够得到基础保障，确保运转，这对早期的月球开发来说已经足够了。

当然，这种动力塔在地球表现良好，不代表在月球就能完全适应。

月尘对机械结构和太阳能电池的侵蚀、极端温度循环、微重力与真空环境下的长期可靠性、以及如何高效完成电力分配与储能，都需要进一步验证。

但蓝色起源在新格伦火箭爆炸后，发射台尚未修复，下一次飞行仍遥遥无期。

这款动力塔到底什么时候能验证可行性，目前谁也不知道。