明知故问 | 人类为什么一定要登月？家里没矿你可以上天！

近期，美国宇航局(NASA)在庆祝首次载人登月50周年之际，公布了NASA的月球着陆器开发计划草案，计划的首个月球着陆器预计于2024年发射升空，可搭载两名宇航员，在月球上持续工作6.5天。

图片来源：NASA

1969年7月，美国“阿波罗11号”飞船实现了人类登月梦，但此后，探月热潮因种种原因陷入低潮，人类未曾再亲自踏足月球半步。有种反对的声音认为，登月工程耗费巨大不值得，应该多把钱花在改善民生上。

但人类的登月工程，绝非想象中的那么简单。在前瞻经济学人看来，至少有几重重要因素，本期“明知故问”栏目聚焦“人类为什么一定要登月?”为您深度解答。

第一：科技驱动，旨在获取更多科研成果

人类第一次探月高潮始于1958年，止于1976年，以美、苏两国空间竞赛为标志，开启了人类深空探索的序幕，实现了月球飞越、撞击、环绕、软着陆、表面巡视、无人采样返回和载人登月。

其中俄罗斯完成了3次无人月球采样返回，美国实现6次载人登月，获取了前所未有的科学探测成果，促进了大量新兴学科的诞生，一大批科学技术成果广泛应用于经济建设。

月球探测的再度兴起是在20世纪90年代以后，主要航天国家纷纷启动并实施了月球探测活动，截至2018年12月共进行了16次发射(美国6次，中国6次，日本2次，欧洲1次，印度1次)。

新一轮月球探测更注重科学驱动和新技术的应用，旨在获得新的科学成果，探测器技术更先进、功能更全、寿命更长。90年代以来的月球探测活动呈现出科学目标明确、参与国家众多、规划长远、成功率高的特征。

图表1：全球航天业发展历程

目前，全球各国均在积极进行登月探索。据前瞻产业研究院数据，截至2018年底，全世界共实施了116次无人月球探测任务，实现了月球飞越、环绕、着陆、巡视和采样返回探测。

图表2：全球无人月球探测任务分类统计

(注：1、斜杠后的数字为任务成功的次数。2、括号中的数字分别置：中国两次巡视任务包含在软着陆任务中，印度的一次撞击探测包含在环绕任务中)

整体来看，世界航天呈现“金字塔”式格局。美国及欧洲的航天产业实力处于第一梯队，稳居“塔尖”位置;中国与俄罗斯并列第二梯队;印度、日本及以色列处于第三梯队。第二梯队与第三梯队共同构成金字塔的中坚力量。

图表3：世界航天产业竞争层次

第二：月球资源勘探和开发利用

探索星际空间是人类的共同梦想。无论是出于应对能源、资源危机的未雨绸缪，还是为拓展人类生存空间，实现宏伟的移民外星计划，对外太空的探秘是人类不能停止的发展脚步。

月球探测的下一步仍是利用先进机器人技术、先进钻岩技术、先进测量分析技术等对月球资源及其蕴藏量进行全面深入的勘察，为载人登月和建立月球基地获取重要的数据资料。

除此以外，开采月球上这些资源还有什么用呢?据哈佛大学天体物理学博士苏萌在今日头条创作者的演讲上介绍，主要源于资源自身的巨大商业价值及人类对太空探测的诉求。

“第一，是地球的需求，把稀有金属带回来，地球上的重金属在形成早期就已经沉在了地球的地心里。地面很少，我们做戒指用的铂金，从哪儿来的?其实就是几十亿年来，天体小行星撞到地球表面以后留下的残骸。

第二个，是太空探测的诉求，这些小天体里面有很多元素，还有水。那么以后人类在太空上生活的话，我们就不需要把水搬到天上去，只需要直接把行星的水开采出来。这些水在太阳能的作用下变成液氢、液氧，而这就是我们能源的主要来源，也是火箭发动机的主要来源。所以这就可以打开我们对太阳系深度探测的需要。”

——哈佛大学天体物理学博士苏萌

据前瞻产业研究院研究员肖蕴轩介绍，20世纪90年代以来，主要航天国家在推进月球探测活动的同时，还开展了月球原位资源利用(ISRU)技术的研究。未来登月活动将从科学探索向勘探应用发展，月球资源勘探和开发利用是未来发展的热点。利用月球固有的矿产资源，满足月球基地建设对基础性原材料的需求，将成为未来月球开发与利用的重要内容之一。

未来无人月球探测任务重点将聚焦月球背面、极地以及水资源和矿藏，以月球资源、能源和特殊环境利用以及通过月球走向更远深空为目标，并且利用月球特殊的环境条件开展天文观测、空间科学研究和技术试验验证等。

目前，美国、欧洲、俄罗斯、印度、日本等均制定了月球着陆探测计划，2019-2025年将实施多个月球着陆任务。预计未来数十年，各航天大国将在月球资源的勘探、开发利用和科学探索方面展开激烈竞争。

图片来源：NASA

第三：国家科技实力的重要见证

月球，一直是各个国家争相探索的领域，不仅因为月球上有着丰富的各类资源，就登月这个项目而言，也是一个国家科技实力的重要见证。

从科技实力来看，以专利数量为衡量尺度，据前瞻产业研究院《2018年世界知识产权指标》报告指出，2018年中国国家知识产权局受理的专利申请数量最多，达到了创纪录的138.16万件。排在中国之后的是美国(606956件)，而俄罗斯排名第八位，专利数量为36883件。

图表4：各国受理专利数量情况

在专利申请量上，世界知识产权组织(WIPO)最新公布的数据显示，2018年，美国的申请提交了56142件PCT申请，其次是中国(53345件)，而俄罗斯PCT申请量排名甚至跌出前20。按照这一趋势，世界知识产权组织(WIPO)预计中国将在今后两年赶超美国。

图表5：全球PCT申请TOP20地区(单位：件，%)

产业趋势：商业化月球探测活动迅速成长

从中、美、俄三国月球探索技术研发的模式来看，美国在此领域的商业化程度最好，而中国及俄罗斯虽然也在积极吸引社会资本，但主要还是国企掌控。

中国：当前中国商业航天正处于以“商业航天”为主导的发展阶段，即以国家航天企业为主开展商业航天活动，并在此过程中越发开放地与私营航天企业进行合作，以及广泛地吸收社会金融资本。

美国：在商业公司自筹经费、全权负责探测器研制工作的基础上， NASA免费提供技术、设施没备等支持，双方共享技术成果：商业公司自主开发成熟产品和技术， NASA经过严格认证后，采购商业公司的产品和服务： NASA在商业公司既有技术成果的基础上，投入资金、技术、基础设施等资源，与商业力量合作开展技术研发，加快研制进度、共享创新成果。

俄罗斯：前苏联解体后，俄罗斯全面推行市场经济体制，航天企业也进行了大规模的改制，由俄罗斯联邦航天局统计管理军用、民用及商业航天活动。尽管航天企业改革的主要方向是打造若干大型集团公司，但重要航天工业力量仍然属于国有或国家控股形态。

图表6：中美俄登月的模式对比

从最近10年的发展态势来看，世界航天产业长期保持稳定增长，商业航天已经成为世界航天产业的主要构成和主导力量，商业化月球探测活动将迅速成长。

随着低成本进入空间技术和低成本利用空间技术快速发展，航天产品与服务逐渐从政府高端用户向大众消费市场倾斜。商业资本纷纷涌向航天领域，带动大量技术和资源进入航天领域，商业航天整体向低成本、多样化、规模化方向发展，技术更迭更快，创新效率更高，为全球航天产业发展注入新活力。

以上就是本期明知故问对于“为什么人类一定要登月?”的全部解读。数据来源参考前瞻产业研究院发布的《 中国卫星导航与位置服务产业市场前瞻与应用前景预测分析报告》。

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