中美等航天大國(guó)在月球上的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈！按照計(jì)劃，我國(guó)將于2030年前將實(shí)施載人登月，并且還要在月球南極建立國(guó)際科研站。人類在月球上的活動(dòng)要想可持續(xù)，就必須要有盈利點(diǎn)，而月球采礦就是最好的回報(bào)方式之一。

眾所周知，月球上最具價(jià)值的資源就是氦3，它是一種清潔、高效的核聚變?nèi)剂?，可用于發(fā)電和推進(jìn)系統(tǒng)。地球上氦3的儲(chǔ)量極為稀少，而月球淺層卻擁有上百萬(wàn)噸的氦3。如果這些資源能夠用于核聚變發(fā)電，將能滿足人類使用上萬(wàn)年，這對(duì)于人類文明可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

在月球上開采氦3等礦物資源不是問(wèn)題，問(wèn)題是如何以較低的成本將這些資源運(yùn)回地球。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我國(guó)科學(xué)家提出了一種設(shè)想，建議在月球上建造一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)，用于將月球表面的資源送回地球。

旋轉(zhuǎn)發(fā)射并不是什么新概念，中美等國(guó)家的科研人員在這方面均有研究。例如美國(guó)就有一家名“旋轉(zhuǎn)發(fā)射”的公司在從事此類研究，該公司研制的被稱作“亞軌道加速器”的原型裝置已經(jīng)于2021年10月20日完成了首次拋射測(cè)試。美國(guó)“旋轉(zhuǎn)發(fā)射”公司的“亞軌道加速器”原型裝置基于一臺(tái)真空密封環(huán)境下的離心機(jī)研發(fā)，高約91.4米，它能以數(shù)倍音速的速度旋轉(zhuǎn)拋射物，然后將其拋入到高層大氣中。這家公司的最終目標(biāo)是在地球上建造一種將小型航天器送入軌道的航天發(fā)射系統(tǒng)。

旋轉(zhuǎn)發(fā)射的基本原理是讓航天器在旋轉(zhuǎn)裝置中獲得足夠的角速度和離心力，當(dāng)達(dá)到特定條件時(shí)將其拋射出去，從而賦予其足夠高的初始速度和合適的方向，使其不依靠火箭也能進(jìn)入太空。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用巨大的拋物器將航天器拋入太空。當(dāng)然，為了滿足發(fā)射需求，航天器理論上也可以攜帶火箭助推器，為入軌提供助力，只是會(huì)增加技術(shù)難度。

這種旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)依靠電力驅(qū)動(dòng)，還可以實(shí)現(xiàn)能量回收，可多次使用，然而其雖然能夠降低發(fā)射成本，但在地球上只能將小型航天器發(fā)射到低軌道，應(yīng)用前景有限。相比于可回收火箭，優(yōu)勢(shì)并不明顯。

不過(guò)這并不意味著這種發(fā)射系統(tǒng)就失去了用武之地。月球的引力僅為地球的1/6，并且是真空環(huán)境，這種高真空、低重力的環(huán)境十分適合建造這種旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)。

研究人員稱，相比于利用火箭將物資送入環(huán)月軌道，這種運(yùn)輸方式的成本僅為火箭運(yùn)輸?shù)?/10。如果真能把運(yùn)輸成本降低至此，那月球采礦絕對(duì)可以變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我國(guó)科學(xué)家給出的這個(gè)建議真的是太棒了，如果能夠在月球上建造這種發(fā)射裝置，將極大的降低月球資源運(yùn)回地球的成本！

我國(guó)科學(xué)家想在月球上建的這種旋轉(zhuǎn)發(fā)射裝置，將采用高溫超導(dǎo)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且旋轉(zhuǎn)拋射裝置將采用阻力極低的磁懸浮系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的電力將由太陽(yáng)能或核能提供，并且在發(fā)射完成后的減速階段，還能夠?qū)崿F(xiàn)能量回收，據(jù)稱可以回收70%以上的動(dòng)能。

其實(shí)，除了采用旋轉(zhuǎn)發(fā)射，在月球表面還可以建造電磁彈射系統(tǒng)，不過(guò)這種系統(tǒng)需要足夠長(zhǎng)的電磁軌道，想要在月球上建造這種系統(tǒng)，難度比旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)還高，并且這種系統(tǒng)對(duì)能量的回收利用率太低。

據(jù)我國(guó)科研人員介紹，旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜度相對(duì)較低，并且沒(méi)有技術(shù)瓶頸，可行性很高。只是這個(gè)裝置的質(zhì)量約80噸，旋臂長(zhǎng)50米，就算采用模塊化設(shè)計(jì)、分批運(yùn)到月球表面再進(jìn)行組裝，也需要超重型運(yùn)載火箭才能運(yùn)到月球。目前我國(guó)的長(zhǎng)征9號(hào)超重型運(yùn)載火箭還在研制中，這意味著想要在月球上建造這種旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)，估計(jì)要等到2035年以后了。

相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)表示，他們計(jì)劃在2030年前完成該系統(tǒng)關(guān)鍵組件的開發(fā)，并計(jì)劃在2045年前實(shí)現(xiàn)月球表面的驗(yàn)證與全面實(shí)施。目前我國(guó)可控核聚變技術(shù)離商用化越來(lái)越近了，希望在月球上建造旋轉(zhuǎn)發(fā)射系統(tǒng)的計(jì)劃能夠跟上腳步。