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2026-08-11 · 深度｜重返月球：新的探月时代 · The Long View

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欢迎收听The Long View。
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今天我们花一整期，讲一件正在重新发生的大事—人类重返月球。
0:14
这一期跟着《科学美国人》二〇二六年六月号的封面专题《重返月球》，
0:20
把四篇特写文章串成一条主线：在阔别半个多世纪之后，
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我们正把月球，从一座「去过就算了」的纪念碑，
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重新变成一个要长期驻扎、认真勘探、甚至彼此争夺的前沿。
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我先把地图铺开。
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第一段，讲Artemis II载人绕月的真实经过，
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以及它在历史里的回响。
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第二段，讲一旦月球布满传感器，行星科学能回答哪些连阿波罗都没解决的老问题—月球从哪来，
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它的内部是死是活。
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第三段，讲月球背面为什么是天文学梦寐以求的观测平台，
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能让我们听见宇宙诞生之初那段几乎没有数据的「黑暗时代」。
1:00
第四段，讲NASA要在二〇三〇年前，
1:02
把一座核裂变反应堆送上月球，这件事有多难、
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多危险，又牵扯多少地缘政治。
1:10
整期我会守住科学报道的一条底线：把「已经确立的科学」和「新提出、
1:15
还有争议的主张」分开来讲，并且把每一处「我们还不知道」原样留在那儿。
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先说第一段，新的探月竞赛。
1:22
这部分取自科学记者Nadia Drake的文章，
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她长期报道太空科学与太空探索。
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二〇二六年四月，有那么几天，四名宇航员离另一个世界，
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比离地球还近。
1:35
这是NASA的Artemis II任务，
1:37
是近五十四年来，人类第一次与月球交会，
1:41
也是人类飞得离地球最远的一次。
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机组四个人：指令长Reid Wiseman，
1:47
飞行员Victor Glover，
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任务专家Christina Koch，
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还有一位新人、加拿大宇航员Jeremy Hansen。
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这里面有好几个「第一次」—第一位女性、
1:59
第一位有色人种、第一位加拿大人，越过了月球的背面。
2:04
我帮你把这趟飞行的机制讲清楚，因为它和真正登月不一样。
2:08
四月一号傍晚六点三十五分，一枚巨大的火箭从肯尼迪航天中心升空。
2:14
这枚火箭叫太空发射系统，英文缩写S L S，
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高三百二十二英尺，助推器上印着庆祝美国建国二百五十周年的爱国标志，
2:25
点火时方圆几英里都在震动。
2:29
大约四十万人赶到佛罗里达的太空海岸现场观看，
2:31
还有数百万人在线看。
2:34
这是自一九七二年阿波罗十七号以来，第一次载人的登月级任务。
2:39
但注意，按设计，Artemis II并不着陆。
2:43
它更像一九六八年的阿波罗八号，绕着月球兜一圈再回来。
2:48
坐在火箭顶端的是Orion飞船，机组给它取名叫Integrity，
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也就是「正直」。
2:55
它先绕地球两圈，测试飞船的各项系统，
2:58
然后点燃主发动机，做一次所谓的「跨月注入点火」，
3:02
正式朝月球出发，大约四天后进入月球的引力影响范围。
3:08
之后它的轨迹把它带到月球背面之外，最远离地球二十五万两千七百五十六英里，
3:15
让这四个人成了史上飞得最远的人类。
3:19
在长达七小时的月球飞掠里，机组透过舷窗看到的月球，
3:22
大约就是一臂之遥举着一个篮球那么大。
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他们注意到月面上有卫星影像里从没显现过的、
3:29
微妙的绿色和褐色，还看到微流星撞上月壳时迸出的闪光。
3:35
绕到月球背后时，他们目睹了一场月掩日的日全食，
3:38
月球的剪影遮住太阳将近一小时，露出满天的行星和恒星。
3:44
Wiseman说，这难以形容，没有形容词，
3:47
他得去发明一些新的。
3:49
为什么这趟飞行值得这么大动静？
3:51
这就要讲一个承重的历史类比了。
3:54
阿波罗八号和Artemis II，I，
3:56
都发射在全球剧烈动荡的年代。
3:59
上世纪六十年代末的美国，因为越战、民权运动、
4:03
以及马丁·路德·金和罗伯特·肯尼迪的遇刺，
4:07
几乎被撕裂。
4:08
就在那样的动荡里，阿波罗八号在一九六八年的圣诞夜，
4:12
从月球轨道做了电视直播，拍下了那张著名的照片—「地出」，
4:16
一颗孤独的蓝色弹珠悬在荒凉月面之上。
4:21
返航后，机组收到无数电报，其中一封写着：「你们拯救了一九六八年。
4:26
」将近六十年后的今天，美国又一次站在十字路口—一场不受欢迎的战争、
4:31
两极化的民众、可能到来的经济下行；
4:34
而一场新的太空竞赛，正在美国和中国之间展开，
4:37
中国同样怀有登月的雄心。
4:41
作为向阿波罗八号致敬，这次机组选的零重力指示物，
4:45
是一只戴着地球图案棒球帽、笑眯眯的毛绒月亮玩偶，
4:50
名字叫Rise，也就是「升起」。
4:53
这一段里的判断，都有具体的人在说。
4:56
芝加哥大学的太空史学家Jordan Bimm说，
4:58
这次任务是「回月球的路，但我想它也是一条回到我们自己、
5:03
回到一个更完美的联邦的路」。
5:06
他还说，如果历史上真有哪一刻，太空飞行有能力弥合社会的裂痕，
5:11
那就是一九六八年；
5:13
而今天，占据那个位置的技术，是人工智能。
5:18
NASA的前副局长Lori Garver说，
5:20
过去将近六十年，一代多的人没有经历过人类走出近地轨道，
5:25
「这是件大事」。
5:27
NASA代理副局长Lori Glaze说，
5:29
他们的意图是在月球、尤其是月球南极，
5:33
建立一种「持久的存在」，而Artemis II是第一步。
5:38
美国航空航天学会的CEO Clay Mowry提醒大家，
5:41
这样的试飞需要真正的勇气，他说：「每一次我们把人送上太空，
5:46
我的胃都揪成一团。
5:48
」顺便说清楚，Artemis II只是一个长达多年的计划的第一步，
5:53
如果一路成功，将在二〇三〇年代于月球南极，
5:57
建成一座耗资数十亿美元的月球基地。
6:01
它比无人的Artemis I晚了三年多，
6:03
一路也不顺，推进剂泄漏和地面系统的问题让它推迟了好几个月。
6:09
也正是借着这些延误，NASA重构了Artemis的整体架构—在Artemis IV正式登月之前，
6:16
加了一次载人飞行，提高任务频率，并且从今往后，
6:20
逐步减少对那枚既烧钱又难伺候的S L S火箭的依赖。
6:25
而且并不是一切都完美：那台首次飞上月球的、
6:29
3D打印的钛合金马桶，坏了。
6:32
这一段最动人的落点，在飞掠之前。
6:35
机组请求给月面上两个无名的小撞击坑命名。
6:39
一个,他们想叫Integrity，就是他们飞船的名字。
6:43
另一个，Hansen报给休斯敦时声音哽咽，
6:46
他说：「我们想叫它Carroll。
6:49
我们失去了一位挚爱的人，她叫Carroll，
6:52
是Reid的妻子。
6:54
」Wiseman的妻子在二〇二〇年因癌症去世。
6:59
这个Carroll坑，正好位于月球正面和那神秘的背面之间的边界上。
7:05
Koch在返回后说，我们人类是「地球飞船」的机组，
7:09
地球是虚空中一片近乎完美的绿洲；
7:12
我们彼此相连，就像地球和它的月亮一样，
7:15
被锁在一支无尽的天体之舞里。
7:18
聊完这趟飞行，我们把镜头往下沉，进入第二段—月球地质学。
7:23
这部分和第四段，都来自常驻伦敦的火山学家、
7:27
科普作家 Robin George Andrews。
7:30
先说触发点。
7:31
二〇二六年三月，NASA局长Jared Isaacman在华盛顿一个叫「Ignition」、
7:37
也就是「点火」的活动上把话说明白了：Artemis II只是一个更大计划的开端—用宇航员，
7:45
还有专门找资源的机器人，去「填满」月球。
7:48
如果照Isaacman想要的那种狂飙速度推进，
7:51
那么月球也会变成一座巨大的科学宝库。
7:54
这里有一个可能让你意外的事实：尽管月球近在咫尺，
7:58
我们对它的确切了解，其实少得出奇。
8:02
阿波罗宇航员带回了一些月岩，留下了几台短命的仪器；
8:06
除此之外，我们对月球的认识，大多来自绕月的卫星、
8:11
地面的望远镜，以及中国近年来的几次采样返回任务。
8:15
伦敦自然历史博物馆的行星科学家Sara Russell把月球称作「一座完美的地质实验室」。
8:23
她的意思是，地球的板块运动、火山、海洋、
8:27
大气和生命，把这颗行星最早期的地质记录全都抹掉了；
8:32
而缺少这些「折腾」的月球，恰恰把那段历史证据，
8:36
完好地保存了下来。
8:37
要理解这一段，你得先有一个最基础的概念：一个星球，
8:41
是靠什么「活着」的？
8:43
行星和卫星的地质「生命」，来自它内部深处的热—正是这些热，
8:48
驱动火山喷发、地震、造山、开挖出盆地。
8:53
一旦热耗尽，这个世界就地质性地「死去」了。
8:57
那么，让这团内部的「火」持续燃烧，有三条路。
9:01
第一条，是形成时天体碰撞留下的原生热。
9:06
第二条，是放射性元素衰变时放出的热。
9:10
第三条，是潮汐力—它像揉面团一样反复揉搓星球的内部，
9:16
靠摩擦生热。
9:18
现在，谜题来了，我要特别把「已确立」和「反常」分清楚。
9:23
月球比地球小得多，按理说，它的原生热早就该散进太空了；
9:27
样本和模型也显示，它内部并没有隐藏着大量的放射性元素；
9:32
仔细的计算还表明，地球的引力不该给它造成显著的潮汐加热。
9:37
这三条路，看起来都堵死了。
9:40
然而—浅层的月震仍然在震动着月球，而且根据对月面陨石坑数量的计数所推算出的年龄，
9:47
它「近至」一亿年前，都还有过火山活动。
9:50
一亿年，在地质尺度上，几乎等于昨天。
9:54
这就是文章反复强调的那个核心反常：月球本来不该还活着，
9:59
可它偏偏还在抽搐。
10:01
史密森尼学会的资深科学家Thomas Watters就问：「月球还有火山活动吗？
10:07
」要弄清它还剩多少地质生命、又为什么，
10:10
他说，「我们需要更好地看清月球的内部结构」。
10:15
香港大学的月球地质学家钱煜奇更直白：「月球有一个固态的核，
10:21
还是液态的核？
10:23
我们还不知道。
10:24
」那怎么去「看清」内部呢？
10:26
靠的是给月球做一次「CT」扫描，而扫描的工具，
10:30
是月震。
10:31
地震仪可以利用月震—无论是内部的骚动，
10:33
还是陨石的撞击引起的—对月球的深部，
10:37
做类似CT一样的扫描。
10:39
问题是，阿波罗宇航员放在月球上的地震仪，
10:42
一九七七年就停止工作了，而且它们全都挤在月球正面的一小块地方，
10:47
背面一台都没有。
10:49
这一点即将改变。
10:52
如果目前的规划可信，Artemis IV将在二〇二八年，
10:56
把宇航员送上月球南极附近，他们会带去一套尖端的地震仪，
11:01
叫「月球环境监测站」。
11:03
之后，作为一项叫「商业月球有效载荷服务」、
11:07
缩写C L P S的计划的一部分，机器人会在月球背面，
11:11
布设一张叫「背面地震阵」的传感器网络。
11:15
马里兰大学的行星地震学家Nicholas Schmerr说，
11:18
Artemis的宇航员，将「铺下一张全球地震网的第一批节点」。
11:24
这里补一句，中国可能会先在月球正面的某处载人着陆，
11:28
那些宇航员大概也会带上地震仪。
11:31
而且，月震不只是科学问题—最强的月震能持续好几个小时，
11:36
可能会威胁未来的月球基地。
11:38
Watters提醒说，别把月球想成一个「良性的地方」，
11:42
你真的得搞清楚，地震活动会不会威胁到长期的基础设施。
11:47
这一段接着抛出三个大问题，我一个一个讲。
11:50
第一个问题，月球为什么还有地质活动？
11:53
中国的嫦娥五号和嫦娥六号带回的岩石显示，
11:56
月球至少到二十亿年前，都还有活火山；
12:00
但再往后，就缺样本了，钱煜奇说，我们没有比这更年轻的样本。
12:06
科学家还希望，未来能采到被翻上月面的月幔岩石—那是月壳底下、
12:12
更原始的部分。
12:14
如果这些月幔岩石里，充满了放射性衰变的产物，
12:18
那就很可能说明，月球内部的生热放射性同位素，
12:22
比原先以为的要多，从而解释它为什么过了「地质保质期」还在抽搐。
12:28
第二个问题，月球是怎么形成的？
12:30
主流的说法叫「大碰撞」：一颗火星大小的原行星，
12:34
名叫Theia，撞上了原始的地球，两者的碎片迅速聚合成了月球。
12:41
这个说法有大量的地球化学证据和计算机模拟支持，
12:44
属于比较扎实、已确立的一类。
12:46
但月球还有一个最古怪的特征，叫「两副面孔」。
12:51
它的正面，覆盖着大片冷却的深色火山岩，
12:54
拉丁语叫mare，意思是「海」，我们叫「月海」；
12:58
而它的背面，看起来更像水星，满是撞击坑和崎岖的山脊。
13:03
月球为什么这么「阴阳脸」？
13:06
有一个候选的解释，叫「地照」。
13:08
很久很久以前，月球刚形成时，它的轨道比现在近十五倍。
13:13
后来它被潮汐锁定，也就是永远用同一面—正面—朝向地球。
13:19
而那时的地球，还是一颗翻滚的岩浆火球，
13:22
把月球的正面烤得像一份烤布蕾一样，融化、
13:26
冒泡；
13:27
蒸发的岩石流绕着月球跑，在背面冷却、
13:31
落下，堆出了那层更厚、更乱的月壳。
13:35
请注意，这只是一个假说，需要月球背面的地震网去检验。
13:39
Russell说，弄清月球的结构非常重要，
13:42
因为它能帮我们理解，月球最初是怎么从一次巨大撞击的碎片里形成、
13:48
又怎么演化的。
13:50
第三个问题，也是最实际的一个—月球的水，
13:53
从哪来？
13:55
NASA之所以要把宇航员放在月球南极附近，
13:58
是因为那里有一些永久处在阴影里的撞击坑，
14:01
藏着一定量的水冰。
14:03
这是一种宝贵的资源，既能给人补水、种庄稼，
14:06
还能拆分来制造火箭燃料。
14:09
所以在那个「点火」活动上，月球「探矿」是个热门话题，
14:13
这不是巧合。
14:15
不过，大部分「找水」的活儿，会交给机器人。
14:19
有一台叫「月球挥发物勘探漫游车」的车，
14:21
会先嗅探地下的水，再钻探确认；
14:24
下一代的月球车，也能做类似的事；
14:27
还有一次载人任务，会带上一台「月球介电分析仪」，
14:31
通过探测地下的电流，来揭示冰的存在。
14:35
而找水还有一层更深的意义：科学家其实到现在，
14:38
都还不太确定地球的水是从哪来的—富含冰的彗星，
14:42
还是相对干燥的小行星，是两个主要嫌疑；
14:46
证据略微偏向小行星，但远没有定论。
14:50
月球那片相对原始、被冻结了数十亿年的地形，
14:53
也许能帮上忙。
14:55
钱煜奇说，月球上如果有水冰，它的信号可能更「原始」；
15:00
Russell补充说，因为地球和月球有非常相似的远古历史，
15:04
月球上水的来源，很可能和地球上水的来源是同一个。
15:09
她说，现在科学家要做的，就是把它找出来。
15:13
好，聊完月球本身的地质，我们把视线从月球「往外」翻—第三段，
15:18
月背之眼。
15:19
这部分来自《科学美国人》的记者Joseph Howlett，
15:22
它有一层很强的科学政策底色。
15:26
底色是这样的：正当美国政府大砍基础科学的开支时，
15:30
有一件事似乎很确定—去月球的钱，不缺。
15:35
于是，一些天文学家，面对越来越紧巴的科研经费，
15:38
开始把月球，看作是承载他们最雄心勃勃的宇宙观测的、
15:44
一个更稳定的舞台。
15:46
这一段的人物钩子，是布鲁克海文国家实验室的物理学家Anže Slosar。
15:51
他曾经想在月球背面建一台射电望远镜，
15:54
但多年前放弃了这个梦—当时觉得太贵，
15:57
也没什么人感兴趣。
15:59
他回忆说，阿波罗登月之后，大家的想法是，
16:02
「我们做过了」，然后就没有然后了。
16:05
风向是在第一届特朗普政府期间变的。
16:08
有一天，Slosar收到能源部一位项目主管的邮件，
16:11
问他是不是还认为，建一台月球背面的射电望远镜是可行的，
16:16
愿不愿意来领衔能源部、也就是D O E，
16:20
在这个项目里的参与。
16:22
他说，这是他职业生涯里最容易做的一个决定，
16:25
「我说，当然！
16:27
……它改变了我的一生。
16:29
」Slosar为什么这么兴奋？
16:31
因为一台建在月球上的射电望远镜，能做到地球上任何一台都做不到的事。
16:37
我帮你从头搭起这个概念。
16:39
地面上的射电望远镜，只能收到一个很有限的波段。
16:43
为什么？
16:44
因为高层大气里的分子，在吸收了太阳的紫外线之后，
16:48
会被激发得非常「兴奋」，甩掉自己的电子，
16:52
变成带电的、「电离」的状态。
16:55
对于大多数无线电波来说，这层充满离子的大气—我们叫它电离层—就像一面巨大的镜子，
17:02
把许多从宇宙深处赶来的信号，挡在了外面。
17:06
那你可能会说，把望远镜发射到太空不就行了？
17:09
没那么简单。
17:11
射电观测需要极高的灵敏度，灵敏到什么程度呢？
17:15
灵敏到它会被来自地球的、我们自己的通信信号给彻底淹没。
17:20
所以，理想的观测点，要同时满足两个苛刻的条件：既没有大气，
17:25
又能屏蔽掉地球那一片喧嚣。
17:28
这样的地方存在吗？
17:30
存在，而且就在近旁。
17:33
地球和月球，被锁在一支同步的舞步里，
17:35
所以同一面月球，永远背对着我们。
17:39
在月球背面那片表面上，月球的身躯本身，
17:43
就成了一道天然的屏障，把地球的射电喧嚣挡在外面。
17:48
顺便说，这也正是四月十号飞掠时，休斯敦地面控制中心，
17:53
和Artemis II机组失联了大约四十分钟的原因—当时Orion飞船正好被月球遮住了。
18:02
Slosar说，在月球背后、恰当的时机，
18:05
你能同时避开来自太阳和地球的干扰，「它成了我们太阳系里，
18:10
观测这些射电频率最安静的地方之一」。
18:13
而这段能被听见的波长，恰好是一扇通往宇宙历史上最神秘一段时期的窗户。
18:18
我给你把这段宇宙史讲一讲，因为它太美了。
18:23
我们对宇宙最古老的一张快照，来自大爆炸之后大约三十八万年，
18:27
它叫「宇宙微波背景」，缩写C M B。
18:31
这张快照是怎么来的？
18:34
当时那锅炽热致密的等离子体，冷却到刚好能形成氢原子；
18:39
在此之前，那些自由的电子，就像今天电离层里的电子一样，
18:44
把光挡得死死的；
18:46
当电子们终于「安定」下来、和原子核结合成氢原子，
18:50
那些被囚禁了千万年的光，一下子被释放出来，
18:54
自由地流淌过整个宇宙。
18:57
今天，我们看到它，是一层弥散在整个天空的射电辉光。
19:04
但是，在这之后的好几亿年里，我们几乎没有任何数据。
19:08
为什么？
19:08
因为那时的宇宙，充满了相对寒冷、几乎不发光的氢，
19:13
我们叫它「宇宙黑暗时代」。
19:16
一直要等到恒星和星系，从这些氢里诞生，
19:19
重新把一部分氢「电离」，那些正在成长的宇宙结构，
19:23
才有了足够的光和热，被我们的望远镜看见。
19:26
不过，黑暗时代里，也不是全然无光。
19:30
氢原子会发出一缕极微弱的、波长为二十一厘米的射电信号。
19:35
天文学家靠着英勇的努力，用地面仪器探到过一些这种二十一厘米信号，
19:39
但那幅图像嘈杂、斑驳，非常不完整。
19:44
要想把黑暗时代完整地绘制出来—搞清楚冰冷的物质，
19:48
究竟是怎么聚成发光的宇宙结构的—目前最好的选择，
19:53
远远地说，就是从月球背面去观测。
19:57
这就轮到Slosar出场了。
19:59
我要区分一下，哪些是「已经在做」的，
20:02
哪些还只是「设想」。
20:03
已经在做的，是一个叫LuSEE-Night的项目，
20:06
全称是「月球表面电磁学实验—夜间」。
20:11
Slosar现在主管能源部在这个项目里、
20:13
和NASA的合作，它计划在二〇二六年十二月，
20:17
发射到月球背面，搭乘的是Firefly Aerospace公司的「蓝色幽灵」着陆器，
20:23
属于刚才说的C L P S计划。
20:26
它最大的挑战，是熬过那个低温到近乎冷冻的月夜—一个月夜，
20:30
相当于大约十四个地球日，很少有实验，
20:34
能撑过一整个月夜。
20:35
它的定位是一个「探路者」，去证明一件事：更大、
20:39
更宏伟的射电望远镜，也能在月球背面建起来、
20:43
运转起来。
20:45
接下来是一批研究引力波的新天文学家，
20:47
对他们来说，一趟免费的月球之旅，简直是梦想。
20:52
我先补一句背景：仅仅在十一年前，人类才第一次获得了「聆听」引力波的能力，
20:58
靠的是激光干涉引力波天文台，也就是大名鼎鼎的LIGO。
21:04
它用激光，去感知两个巨大黑洞并合时，
21:06
所造成的时空的、极其微小的拉伸。
21:10
欧洲空间局即将上马的LISA任务，可以说是「太空版的LIGO」，
21:14
最快二〇三五年发射，能探测到质量更大的黑洞并合，
21:19
以及那些平静环绕的双星、在「死亡螺旋」开始之前很久所发出的、
21:25
更缓慢的涟漪。
21:27
这两类信号的波峰之间，相隔数百万公里，
21:30
任何地面上的仪器都记录不下来。
21:32
而为了补全整个引力波频谱，天文学家把目光，
21:36
投向了月球。
21:38
建在月球上的LILA，也就是激光干涉月球天线，
21:41
能填补LIGO和LISA之间的那段「中频带」。
21:45
它能捕捉到白矮星的并合，还能捕捉到中子星、
21:48
黑洞双星在最后旋近、并合之前的信号，
21:51
等于是给LIGO提供一个提前两周的「预警系统」。
21:55
范德堡大学的天体物理学家、也是LILA项目首席研究员的Karan Jani说，
22:01
太阳系里，没有别的地方，能探测这个中频带的引力波，
22:05
「只有月球」。
22:07
原因是，月球在地质上，比我们这颗「吵闹」的星球安静得多，
22:11
它的核没那么活跃，所以月面可以充当一个静默的平台。
22:17
这台LILA，本质上是装在漫游车上的一组镜子：着陆之后，
22:21
两台带镜子的漫游车，朝不同方向出发，
22:24
和着陆器一起，构成一个边长五公里的三角形；
22:28
然后着陆器向漫游车发射激光，以亚原子的精度，
22:32
比较彼此的距离。
22:33
Jani说得很实在：「说老实话，如果美国不去月球，
22:37
我们根本不会去想LILA这件事。
22:40
」还有一个更远的设想，是一台恒星成像仪。
22:44
我先讲原理。
22:45
像詹姆斯·韦布空间望远镜、缩写J W S T，
22:49
还有哈勃，甚至你家里普通的反射式望远镜，
22:53
本质都是一面曲率恰到好处的镜子，把来自四面八方的光，
22:57
汇聚到一个焦平面上。
22:59
大望远镜为了收集更多的光、成更清晰的像，
23:02
会用「分块」的镜子—J W S T的主镜，
23:06
就是由十八块拼成的。
23:08
而「光学干涉」是一种更进一步的办法：把这些镜片，
23:11
分散到一片更大的区域上，每一块把自己的光，
23:15
传给一个中央设施，由它小心地校正、合成，
23:19
等效地组成一台强大得多的望远镜。
23:22
NASA的科学家Kenneth Carpenter，
23:24
就想借着Artemis计划，在月面上建一座光学干涉设施，
23:29
用十五到三十面装在漫游车上的镜子，去监测银河系里一大片的恒星。
23:35
尤其是在地面被臭氧层挡住的紫外波段里，
23:38
去研究恒星的活动。
23:40
Carpenter说，我们对太阳，有分辨率极高的数据，
23:44
「但我们仍然没有一个好的、能预测它未来活动的模型」；
23:49
而月面上收集来的海量恒星数据，也许能改变这一点。
23:54
他还特别强调「人在现场」的价值—他举了一个例子：一九九三年的STS-61STS-61STS-61STS-61STS-61STS-61任务，
24:01
那次太空行走，修好了哈勃出问题的镜子。
24:05
Carpenter说，那台历史性的望远镜，
24:07
「如果没有载人航天的配合，很可能就是一次失败」。
24:11
好，聊完在月球上「看星星」，我们进入最后一段，
24:15
也是火药味最浓的一段—核动力月球。
24:18
它同样来自 Robin George Andrews。
24:22
先说这条爆炸性新闻。
24:24
去年，就任NASA代理局长还不到一个月，
24:27
美国交通部长Sean Duffy，y，
24:29
向世界抛出一个让人挑眉的宣布：NASA要在二〇三〇年前，
24:34
设计、制造、发射、并把一座核反应堆送上月球，
24:38
作为强化美国太空国家安全的一部分。
24:42
很多人的第一反应是：这也太疯狂了，为什么要在月球上放一座核反应堆？
24:48
道理在这儿。
24:48
如果一个国家想在月球上，建立一种「长期有人驻扎、
24:52
还能熬过那漫长严寒的月夜」的存在，太阳能是不够用的。
24:57
班戈大学核未来研究所的联合主任Simon Middleburgh说得很干脆：「这是我们能长期、
25:03
妥善地维持一座月球基地的唯一办法。
25:07
」也难怪，中国和俄罗斯正在联手，计划在二〇三五年前，
25:11
把它们自己的反应堆送上月球南极，为它们叫做「国际月球科研站」的基地供电。
25:18
Middleburgh说：「迟早，从这个国家或那个国家，
25:22
月球上的核动力都会实现。
25:24
这是必然的。
25:25
」要听懂这一段，你得先搞懂铀和裂变。
25:28
伊利诺伊大学的核工程师、拜登政府时期的核能助理部长Katy Huff，
25:33
想先给你澄清一件事：铀，这个用来给核电站供能、
25:39
稍加改造又能给核弹赋予毁灭性的、臭名昭著的放射性元素，
25:43
其实—用一种说法讲—很「无聊」。
25:48
没用过的核燃料，在放射学上「非常无聊」，
25:51
并不怎么放射性，你甚至能拿在手里。
25:55
Huff说，她办公桌上的一个纸盒里，
25:58
就装着铀。
25:59
Middleburgh补了一句：它「更多是有毒，
26:02
像铅一样，所以别吃它」。
26:05
铀是什么时候变得又危险、又有用的呢？
26:08
是你把它扔进反应堆、用中子去轰击它的时候。
26:12
中子的撞击，让不稳定的铀原子核裂开，
26:15
同时放出更多的中子，这些中子又去撞裂更多的核—瞧，
26:20
这就是一场会放热的核裂变链式反应。
26:24
只要这场反应不失控，你就能用它产生的热，
26:27
把一种流体、通常是水，变成蒸汽，蒸汽推动涡轮，
26:32
涡轮发电。
26:34
而被中子轰击过之后的燃料，你就不想去碰它了—它会裂成一堆放射性极强的裂变产物，
26:41
这，才是核废料危险的原因。
26:45
但也正因为这场链式反应能持续非常久，
26:47
它才是一种绝佳的电源，特别是在太空，
26:51
能做到很多年、甚至几十年不用加燃料。
26:55
我要区分「已有」和「新提出」。
26:57
太空核动力，本身不是新概念。
27:00
从上世纪六十年代起，美国和苏联，就送过大量的「放射性同位素热电机」，
27:06
缩写R T G，去给各种东西供电—从卫星、
27:10
阿波罗时代放在月面的科学实验，到火星车、
27:14
深空探测器，里面常用的是钚。
27:17
但请注意，R T G并不是反应堆，它更像一块「核电池」—一小块灼热的放射性物质，
27:23
提供一份微小但持久的热。
27:26
而一块R T G，是供不起一座月球基地的。
27:30
宇航员要的，不只是「点亮灯」的电；
27:33
他们需要在夜里持续供热，白天又要能把热散掉；
27:37
如果还想让机器去电解月壤里的水、来制造火箭燃料，
27:42
那就需要海量的电力。
27:44
所以，过去这几年，NASA和它的产业伙伴，
27:47
一直在设计一座四十千瓦的月球反应堆—这个功率，
27:52
够供一栋办公楼，也差不多正好够一个原型月球基地用。
27:57
可是，在Duffy短暂的任内，这个数字，
28:00
跳到了一百千瓦。
28:01
为什么？
28:02
Huff说：「我不知道。
28:04
我没找到任何证据，表明他们对这个数字，
28:07
有过『它更大』之外的考虑。
28:09
」跟地球上一座标准的核反应堆比，一百千瓦其实很小，
28:13
大约只有它的万分之一，只有一辆大型汽车那么大。
28:18
但Huff说，这个功率「对太空来说是巨大的」—它比人类送上太空的任何一座反应堆，
28:24
都高出整整一个数量级。
28:26
能源部空间反应堆项目的技术总监 Sebastian Corbisiero o 认为，
28:31
四年内造出一座定制的一百千瓦月球反应堆，
28:34
是「一个激进、但可以实现的目标」。
28:37
今年一月，NASA局长Isaacman重申了这个计划，
28:41
三月又宣布，NASA将在二〇二八年底前，
28:44
发射首个用核电推进的星际飞船，飞往火星，
28:48
为月面核电站探路。
28:50
接下来这几段，是全篇最重要的「风险与教训」，
28:53
我会把每一处警告都原样保留。
28:56
首先，发射安全是最关键的。
28:59
空间核技术专家Lindsey Holmes说，
29:01
把反应堆放上火箭、保证发射过程安全，
29:04
是最大的因素之一。
29:06
美国在一九六五年，发射过第一座入太空的反应堆，
29:09
叫SNAP-10ASNAP-10ASNAP-10ASNAP-10ASNAP-10ASNAP-10ASNAP-10ASNAP-10A，
29:12
只有废纸篓那么大，六百瓦，运行了四十三天，
29:16
稳压器就坏了；
29:17
它至今仍在绕着地球飞，是美国唯一一次在轨运行反应堆的尝试。
29:24
苏联则相反，往地球大气层外，送过两打以上的反应堆，
29:28
大多用来给雷达间谍卫星供电，大多相安无事—但有一座，
29:33
用Holmes的话说，「把放射性物质撒了整个加拿大」。
29:37
这就是那个承重的历史案例，Kosmos954954954954954。
29:41
这颗卫星一九七七年九月发射，三个月后开始偏离轨道；
29:46
苏联的操作员和美国官方都注意到它在乱晃，
29:49
但苏联起初保持沉默。
29:52
他们的工程师，试图在卫星坠回地球之前，
29:54
把那座还活跃着的反应堆弹射进太空，没成功。
29:59
最后苏联承认了，但声称Kosmos954954954954954会在再入大气层时烧毁、
30:04
不会有后果。
30:06
美国当局公开发愁，该拿一座正砸回地球的、
30:09
滚烫的核反应堆怎么办。
30:11
时任国防部长特别助理的Gus Weiss当时说，
30:14
「快速翻了一遍文献，别说标准答案了，
30:18
连一道标准的题目都找不到」。
30:21
最终，一九七八年一月，Kosmos954954954954954把它致命的残骸，
30:26
撒在了加拿大西北地区一片大约一万五千平方英里、
30:30
人烟相对稀少的地带。
30:32
在一场美加联合、代号「晨光」的行动里，
30:35
穿着防化服的人员，在冰封的荒野上搜寻这颗卫星的残骸。
30:40
有些碎片让人员的个人辐射剂量计，用一位队员的话说，
30:44
「响得像一整片蟋蟀」。
30:47
奇迹般地，这场辐射之火，没有夺走一条人命，
30:50
苏联为此赔了加拿大三百万加元。
30:54
从这场风波里，浮出两条清晰的教训。
30:57
第一条：在反应堆落上月球之前，别启动它。
31:01
Huff说，「在你打开它之前，里面没有核废料」。
31:04
第二条：理想情况下，应该在海洋上空发射，
31:08
因为溅落海里，总比把一座碎掉的反应堆砸向人口稠密区要好；
31:13
而且，要选一种不容易大面积扩散的燃料。
31:17
有一种叫TRISO的燃料，正合适，全称是「三结构各向同性颗粒」燃料。
31:24
它由一颗颗小球组成，Middleburgh形容说，
31:27
每一颗「基本上就是一个燃料做的巨型糖球」—铀、
31:31
碳、氧的混合物，被囚禁在一层超坚韧的碳和陶瓷外壳里。
31:37
这些小球，不但能完好无损地承受高速撞击，
31:40
你甚至往上面浇岩浆，都不会有事。
31:44
Middleburgh说，如果发射真的失败了，
31:46
那会是「经济上的一团糟」，但「你能把它扫干净」。
31:50
不过，就算安全落了月，麻烦才刚开始，
31:53
因为月球是个糟糕的地方。
31:56
它是一个低重力的世界，几乎没有大气，
31:59
这意味着它的表面温度，会经常在白天的二百五十华氏度，
32:03
和夜里的零下二百〇八华氏度之间剧烈摆动。
32:06
它有月震。
32:08
它还频繁地遭受小行星撞击，在随机的时间和地点，
32:12
砸出一个个坑。
32:13
这里我要先破除一个误解：核反应堆，并不像你想的那么容易发生剧烈爆炸。
32:20
如果机器过热、又没法冷却，它会「熔毁」；
32:24
但熔毁不是爆炸。
32:26
现代反应堆的设计，能在核燃料液化时，
32:28
把它封在电站内部。
32:31
Middleburgh说，我们一想到「核」，
32:33
就想到福岛、想到切尔诺贝利；
32:35
可是，除了世界各地那无数座正常运转了几十年的核电站，
32:40
「我们还忘了那些，在我们的大洋里游了几十年的」—他指的是核潜艇。
32:46
核潜艇处在相当极端的环境里，一直被撞来撞去，
32:49
还是按照能承受战斗场景来设计的。
32:52
他说，「这些东西可以非常皮实」，没有理由，
32:56
它们扛不住月球。
32:58
但是，月球上的核事故，仍然是可能的。
33:01
假设一座反应堆真的过热，造成了月球上头一次核熔毁。
33:07
那样的话，大部分熔融的燃料，会被封在原地；
33:10
但，用Huff的话说，「月面上会留下一大块放射性的金属疙瘩，
33:16
就那么杵在那儿」，没有人能靠近它，也许好几代人都不行。
33:21
而且，如果它渗进了附近一处宝贵的水冰储备，
33:24
那份「改变游戏规则」的资源—也就是宇航员之所以要基地建在那儿的全部理由—就永久地被污染了。
33:33
Huff说：「太可怕了。
33:34
很难原谅一个，愿意这样对待月球的国家。
33:38
」那，至少宇航员是安全的，对吧？
33:41
其实，也不尽然。
33:44
反应堆的辐射，哪怕是熔毁时可能释放的辐射，
33:47
都不是最大的担忧—事实上，月球上本来就有的太阳辐射和宇宙辐射，
33:53
对宇航员的健康威胁更大。
33:55
真正的大问题，是电站的失效。
33:58
假设那座依赖它的月球基地，在任何一处月面长达两周的黑暗期里，
34:04
断了电。
34:04
在那样的严寒里，电池系统撑不了多久就会耗尽。
34:10
到那时，宇航员就有大麻烦了—马里兰大学的行星地震学家、
34:15
地球物理学家Nicholas Schmerr说，
34:18
「因为他们整个生命维持系统，会宕机。
34:21
他们活不下来」。
34:24
不过，专家们并不预期，会出现一场「月球切尔诺贝利」；
34:29
一个更现实的最坏情况是，月球干脆「直接把它弄坏」，
34:33
让它在宇航员最需要的时候，停止工作。
34:37
所以Corbisiero提出的真正的问题是：「我们能不能把所有这些传感器、
34:42
电子器件、这些部件，设计成在一个相当恶劣的环境里，
34:47
撑得足够久？
34:48
」那么，一座月球反应堆，在工程上，必须和地球上的很不一样。
34:54
它很可能没法用水—既不能用水做冷却剂，
34:58
也不能用水做那个「吸热、产汽、推涡轮」的工质。
35:03
Huff说，「水在太空里问题很多」：低重力下它流动不畅，
35:07
月球剧烈的温度摆动，会让蒸汽猛烈膨胀，
35:11
或者让水结冰、把管道胀破。
35:15
所以，反应堆很可能改用从地球带去的空气，
35:18
来吸热、把热带到涡轮那里。
35:21
这更难设计，但可行。
35:23
更棘手的，是散热。
35:26
裂变产生的热，大部分用来发电，但总有一些是多余的「废热」，
35:30
需要排进环境里；
35:31
可真空里，没有像空气那样、能轻松吸走热量的介质。
35:36
Huff说，在真空里防止反应堆过热，
35:39
「会很难」。
35:40
她和Middleburgh给出了同一个方案—「帆」：一片片巨大的、
35:44
鳍状的散热片，用它们巨大的表面积，把热辐射进太空。
35:50
听起来不错，但别忘了那些讨厌的微流星—像高超音速子弹一样飞行的、
35:56
鹅卵石大小的石子。
35:58
Schmerr说，月球「持续不断地被地外物质轰击」，
36:01
又没有大气层来拦截；
36:03
如果好几颗这样的流星，打穿了散热鳍片，
36:06
电站就没法正常降温了。
36:09
你还可能极其倒霉，一颗十几英尺宽的小行星，
36:12
砸在附近的地上。
36:14
Schmerr说，「我们见过阿波罗时期形成的新坑，
36:18
有七十、八十米宽」，「如果你正好在这么一次撞击的正下方，
36:23
那你这一天可就惨了」。
36:25
宇航员防不住这些更罕见的大撞击，但对于那些更频繁的小「子弹」，
36:29
他们可以把电站，埋进月球那众多现成的熔岩管里，
36:33
来化解威胁—甚至都不用自己挖。
36:37
月震是另一个挑战。
36:38
它远没有地球的构造地震那么强，阿波罗时代的地震仪测到的最强月震，
36:43
大约在三到四级。
36:44
但月球的地质构造，给了月震一种和地震很不一样的、
36:48
惊人的「持久」—月震可以持续好几个小时。
36:52
Schmerr说，「不光是你的系统在震，
36:55
它还震得又久、又厉害……这是我们在地球上做结构建造时，
36:59
通常不会去想的事」。
37:01
如果反应堆没有针对月球的地震危险，做好充分的加固，
37:04
那可能发生三种情况：反应堆坏掉、停止工作；
37:08
或者燃料被震得乱移，排列成一种奇怪的方式，
37:12
反而减慢了裂变反应；
37:13
又或者，燃料移动的方式，加速了反应，
37:18
让电站过热，直到不得不停堆，否则它就会变成一锅致命的、
37:23
白炽的「汤」。
37:25
NASA有经验的产业伙伴、它自己的深厚专长、
37:28
还有它尖端的测试设施，当然都能帮着把反应堆做得更「抗灾」。
37:33
但是，你没法在地球上，完美复现月球的环境。
37:37
真空舱能模拟月球的极端温度和无大气，
37:40
可是要在实验室里复现月球的重力，用Corbisiero的话说，
37:45
「需要一场巫术」；
37:47
而且，「美国没有一处设施，能让你在真空舱里，
37:51
运行一座反应堆」。
37:53
所以，唯一能确认这么一座反应堆，能安全工作的办法，
37:57
就是—上月球，把它打开。
38:01
最后，是这一段火药味最浓的地缘政治。
38:04
RAND公共政策研究院的教授、NASA前代理首席技术官Bhavya Lal，
38:09
既对美国有望第一个在月球上运行反应堆感到兴奋，
38:13
又花很多时间去想「NASA可能做错的所有事」，
38:16
尤其是它和中国的互动。
38:18
在一种可能的未来里，中美各占月球南极的一块地，
38:22
协调某些作业，共享一批科学发现，同时保持一个客气的距离。
38:28
Lal说，「那是最好的情况」，但它不是最现实的。
38:34
中美是地缘政治上的对手，是这场争夺月球的新竞赛里的竞争者。
38:38
Lal说：「有一片新的土地，它不属于任何人。
38:43
谁先到，谁定规矩。
38:46
」一九六七年签署的联合国《外层空间条约》规定，
38:49
外层空间「不得由国家以主权主张、使用、
38:53
占领、或任何其他方式，据为己有」。
38:56
到目前为止，没有人能合法地拥有月球上的领土。
39:00
但是，Duffy在二〇二五年八月的声明里指出，
39:04
核电站可以被用来，对别的国家划定一个「禁区」：嘿，
39:09
这里是敏感、危险的设备，离远点。
39:13
而且，建一座基地，会让一个国家，对月球上那一块地，
39:18
拥有事实上的控制权；
39:20
但反应堆可以放在任何地方、用于任何目的，
39:23
离宇航员很远也行，所以中美都能把它们，
39:27
像「放射性的旗帜」一样，插到任何一块它们认为有价值的、
39:32
包括富含水的土地上。
39:34
正因如此，Lal说：「我们不想『不』成为第一个，
39:38
在月球上放反应堆的国家……美国应该第一个着陆，
39:41
来立下规矩。
39:43
」而这些规矩，最好包括：以非侵略的方式，
39:46
部署安全设计的反应堆；
39:48
而且，每一次部署，都该提前，清楚地通知我们在月面上的邻居。
39:55
她说，「我们得能跟我们的朋友，也跟我们的对手对话」。
39:59
但在当前的政治气候下，隐秘的行为，可能会占上风；
40:03
而如果局势走向对抗，各国摆下的领土标记，
40:06
可能就不止是反应堆了。
40:08
Lal说：「如果他们想在月球上放一件核武器，
40:12
他们就会直接放。
40:14
」在外层空间放核武器，是违反《外层空间条约》的；
40:18
但据信，俄罗斯正为此研发一件武器。
40:21
而这份条约，并不具法律强制力，「它更像是一条指南」。
40:26
Lal补充说，「如果有人想使坏，没有任何办法，
40:29
能强迫他们不使坏」。
40:31
我们把这一段收一下。
40:33
设想有那么一个未来，有人用月球上第一座反应堆，
40:37
安全地点亮了一座基地。
40:39
那么，忘掉那个「鞋盒」大小的窘迫吧—他们现在能创建、
40:44
并供养一个属于月面行者的小村庄。
40:47
假以时日，这座基地会变成一个工程枢纽、
40:50
一个燃料库—一块通往那颗更远的、赭红色星球的跳板。
40:56
美国想第一个实现这个梦，中国也想。
40:59
Middleburgh说：「在月球核事业的最开端，
41:02
需要一些过度的保守。
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」无论这个前景多么诱人、多么令人期待，
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有一个问题，应该始终萦绕在每个人的心头：「如果它出错了，
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会怎样？
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」好，把这四段放在一起，你会发现《重返月球》讲的，
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其实是同一件事的四张面孔。
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一次载人绕月，既是工程壮举，也是一个国族情绪的容器。
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一旦月球布满传感器，我们才有可能回答，
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月球从何而来、它的内部是死是活，这些连阿波罗都没能解决的老问题。
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月球背面的射电寂静，让我们有机会去听见，
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宇宙诞生之初那段几乎没有数据的「黑暗时代」，
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去填补引力波频谱里的空缺。
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而要在那里长期待下去、把月球变成通往火星的跳板，
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就绕不开一座核反应堆，连同它全部的技术难题，
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和地缘政治的火药味。
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贯穿整期的那条科学诚实，是这样的：把「已经确立的」和「新提出的主张」分清楚，
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把每一处「我们还不知道」，原样留在那儿。
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月球，正在从一座「去过就算了」的纪念碑，
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重新变回一个我们既想探索、又要争夺、
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却还远远没搞懂的世界。
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今天的深度就到这里，感谢你的收听，我们下期再见。