明知故問?| 人類為什么一定要登月？

第一：科技驅(qū)動，旨在獲取更多科研成果

人類第一次探月高潮始于1958年，止于1976年，以美、蘇兩國空間競賽為標(biāo)志，開啟了人類深空探索的序幕，實(shí)現(xiàn)了月球飛越、撞擊、環(huán)繞、軟著陸、表面巡視、無人采樣返回和載人登月。

其中俄羅斯完成了3次無人月球采樣返回，美國實(shí)現(xiàn)6次載人登月，獲取了前所未有的科學(xué)探測成果，促進(jìn)了大量新興學(xué)科的誕生，一大批科學(xué)技術(shù)成果廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

月球探測的再度興起是在20世紀(jì)90年代以后，主要航天國家紛紛啟動并實(shí)施了月球探測活動，截至2018年12月共進(jìn)行了16次發(fā)射(美國6次，中國6次，日本2次，歐洲1次，印度1次)。

新一輪月球探測更注重科學(xué)驅(qū)動和新技術(shù)的應(yīng)用，旨在獲得新的科學(xué)成果，探測器技術(shù)更先進(jìn)、功能更全、壽命更長。90年代以來的月球探測活動呈現(xiàn)出科學(xué)目標(biāo)明確、參與國家眾多、規(guī)劃長遠(yuǎn)、成功率高的特征。

圖表1：全球航天業(yè)發(fā)展歷程

目前，全球各國均在積極進(jìn)行登月探索。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，截至2018年底，全世界共實(shí)施了116次無人月球探測任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了月球飛越、環(huán)繞、著陸、巡視和采樣返回探測。

圖表2：全球無人月球探測任務(wù)分類統(tǒng)計(jì)

(注：1、斜杠后的數(shù)字為任務(wù)成功的次數(shù)。2、括號中的數(shù)字分別置：中國兩次巡視任務(wù)包含在軟著陸任務(wù)中，印度的一次撞擊探測包含在環(huán)繞任務(wù)中)

整體來看，世界航天呈現(xiàn)“金字塔”式格局。美國及歐洲的航天產(chǎn)業(yè)實(shí)力處于第一梯隊(duì)，穩(wěn)居“塔尖”位置;中國與俄羅斯并列第二梯隊(duì);印度、日本及以色列處于第三梯隊(duì)。第二梯隊(duì)與第三梯隊(duì)共同構(gòu)成金字塔的中堅(jiān)力量。

圖表3：世界航天產(chǎn)業(yè)競爭層次

第二：月球資源勘探和開發(fā)利用

探索星際空間是人類的共同夢想。無論是出于應(yīng)對能源、資源危機(jī)的未雨綢繆，還是為拓展人類生存空間，實(shí)現(xiàn)宏偉的移民外星計(jì)劃，對外太空的探秘是人類不能停止的發(fā)展腳步。

月球探測的下一步仍是利用先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)、先進(jìn)鉆巖技術(shù)、先進(jìn)測量分析技術(shù)等對月球資源及其蘊(yùn)藏量進(jìn)行全面深入的勘察，為載人登月和建立月球基地獲取重要的數(shù)據(jù)資料。

除此以外，開采月球上這些資源還有什么用呢?據(jù)哈佛大學(xué)天體物理學(xué)博士蘇萌在今日頭條創(chuàng)作者的演講上介紹，主要源于資源自身的巨大商業(yè)價值及人類對太空探測的訴求。

“第一，是地球的需求，把稀有金屬帶回來，地球上的重金屬在形成早期就已經(jīng)沉在了地球的地心里。地面很少，我們做戒指用的鉑金，從哪兒來的?其實(shí)就是幾十億年來，天體小行星撞到地球表面以后留下的殘骸。

第二個，是太空探測的訴求，這些小天體里面有很多元素，還有水。那么以后人類在太空上生活的話，我們就不需要把水搬到天上去，只需要直接把行星的水開采出來。這些水在太陽能的作用下變成液氫、液氧，而這就是我們能源的主要來源，也是火箭發(fā)動機(jī)的主要來源。所以這就可以打開我們對太陽系深度探測的需要?！?/p>

——哈佛大學(xué)天體物理學(xué)博士蘇萌

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院研究員肖蘊(yùn)軒介紹，20世紀(jì)90年代以來，主要航天國家在推進(jìn)月球探測活動的同時，還開展了月球原位資源利用(ISRU)技術(shù)的研究。未來登月活動將從科學(xué)探索向勘探應(yīng)用發(fā)展，月球資源勘探和開發(fā)利用是未來發(fā)展的熱點(diǎn)。利用月球固有的礦產(chǎn)資源，滿足月球基地建設(shè)對基礎(chǔ)性原材料的需求，將成為未來月球開發(fā)與利用的重要內(nèi)容之一。

未來無人月球探測任務(wù)重點(diǎn)將聚焦月球背面、極地以及水資源和礦藏，以月球資源、能源和特殊環(huán)境利用以及通過月球走向更遠(yuǎn)深空為目標(biāo)，并且利用月球特殊的環(huán)境條件開展天文觀測、空間科學(xué)研究和技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證等。

目前，美國、歐洲、俄羅斯、印度、日本等均制定了月球著陸探測計(jì)劃，2019-2025年將實(shí)施多個月球著陸任務(wù)。預(yù)計(jì)未來數(shù)十年，各航天大國將在月球資源的勘探、開發(fā)利用和科學(xué)探索方面展開激烈競爭。

圖片來源：NASA

第三：樹立國際地位和影響力

月球，一直是各個國家爭相探索的領(lǐng)域，不僅因?yàn)樵虑蛏嫌兄S富的各類資源，而且有利于樹立一國在國際上的地位和影響力，誰先征服太空，誰就能在國際合作中獲得更多主動權(quán)、話語權(quán)。

20世紀(jì)50年代末到70年代中期是月球探測的第一個高潮期，這期間的月球探測以蘇聯(lián)與美國在太空領(lǐng)域的“空間競賽”為標(biāo)志，重在展示國家實(shí)力。為贏得競爭，這個時期美國和蘇聯(lián)均制定了載人登月計(jì)劃。

從美國前總統(tǒng)約翰·費(fèi)茨杰拉德·肯尼迪于1962年在賴斯大學(xué)的一篇關(guān)于航天事業(yè)的演講可以看出一二，以下為演講部分內(nèi)容：

“我們的先輩使這個國家掀起了工業(yè)革命的第一波浪潮，掀起了現(xiàn)代發(fā)明的第一波浪潮，掀起了核能技術(shù)的第一波浪潮。而我們這一代絕不會甘愿在即將到來的太空時代的浪潮中倒下。我們要加入其中，我們要領(lǐng)先世界……”

而在當(dāng)今和平與發(fā)展的時代，國際關(guān)系也面臨著合作與競爭。特別是航天工程因?yàn)槠浜拼笈c復(fù)雜，早已溢出國界。即便是在冷戰(zhàn)時代，對立的蘇美兩超級大國，也在空間領(lǐng)域展開了合作。誰想?yún)⑴c相關(guān)領(lǐng)域，都必須拿出相應(yīng)的能力展示與技術(shù)準(zhǔn)備。

目前，不少國家均在航天領(lǐng)域?qū)嵙ι詈瘢偷窃马?xiàng)目這項(xiàng)指標(biāo)而言，是展現(xiàn)國家實(shí)力的重要見證。

從科技實(shí)力來看，以專利數(shù)量為衡量尺度，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018年世界知識產(chǎn)權(quán)指標(biāo)》報(bào)告指出，2018年中國國家知識產(chǎn)權(quán)局受理的專利申請數(shù)量最多，達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的138.16萬件。排在中國之后的是美國(606956件)，而俄羅斯排名第八位，專利數(shù)量為36883件。

圖表4：各國受理專利數(shù)量情況

在專利申請量上，世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)最新公布的數(shù)據(jù)顯示，2018年，美國的申請?zhí)峤涣?6142件PCT申請，其次是中國(53345件)，而俄羅斯PCT申請量排名甚至跌出前20。按照這一趨勢，世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)預(yù)計(jì)中國將在今后兩年趕超美國。

圖表5：全球PCT申請TOP20地區(qū)(單位：件，%)