众所周知，美国于1972年结束了“阿波罗”探月计划，在经过长达30余年的等待后，美国总统布什于2004年1月24日向全世界宣布了新的太空探索计划——重新恢复载人月球探测，并以未来的载人火星探测为目标。美国航空航天局(NASA)又于2005年9月公布了载人月球探测计划的具体内容：2018年再次将宇航员送往月球，此后每年至少进行2次月球探测任务，争取在月球上建立永久基地，能使宇航员驻留月球长达6个月之久。

太空科学探索活动目前进入了一个活跃的时期，美国欲再次将宇航员送往月球，其理由就是研究验证人类长期生活在外星球所必需的条件。另外，从地球出发3天内便能到达的月球也是建立未来通往火星的极佳训练基地。

新型载人探索飞行器

在NASA新的太空探索计划中，值得关注的是确定了新一代载人探索飞行器CEV(Crew Exploration Vehicle)，以此取代以往的航天飞机。航天飞机是有翼型航天器，其返回时借助空气对机身的阻力滑翔降落在跑道上。而计划开发的CEV与阿波罗飞船相仿，是无翼的“舱段式”飞行器，返回地球时将采用降落伞软着陆的方式。当然，也可根据实际情况采用水面降落的方式。

由于CEV与阿波罗飞船的外形非常相似，很可能会给人以一种复旧的印象。NASA也意识到这点，为此在计划中强调CEV是以培育了阿波罗飞船和航天飞机技术为基础的21世纪新型的太空飞船（采用了当今最先进的材料和电子技术）。CEV的机体直径约为5. 5米，体积是阿波罗飞船的3倍，其外形设计是飞向低地球轨道以远最有效、最安全的。

发射登月舱

发射载人舱

也能用于ISS的CEV

根据设计，CEV能搭载4名宇航员往返于月地之间。在阿波罗计划中，阿波罗飞船中的3名宇航员只能有2名宇航员登月，另一名宇航员必须留在月球轨道上待命。但在新的太空探索计划中，4名宇航员可全部乘坐登月舱登上月球，CEV飞行器则在无人的情况下围绕月球轨道运行待命。NASA也准备在将来用CEV运送6名宇航员飞向火星。

CEV也能为在建的国际空间站（ISS）运输人员和物资。目前，承担了国际空间站人员、物资运输任务的航天飞机到2010年将全部退役，由CEV取而代之。NASA的目标争取在5年内完成CEV的开发，尽最大可能缩短从航天飞机退役到CEV正式投入运用的等待期。

ISS的建设因2003年2月“哥伦比亚号”航天飞机的空中解体而延迟了预期的计划。另外，自2005年7月“发现者号”升空后，美国曾一度停止了航天飞机的发射，因为“发现者号”也出现了引起“哥伦比亚号”空中解体主因的“外挂燃料箱隔热材料脱落”现象，同时因飓风而受损的发射设施修复也需要时间。在“发现者号”飞行中，隔热材料脱落虽然未给机体带来严重影响，但“哥伦比亚号”的失事确实由此引起的。解决隔热材料脱落的问题，对于恢复航天飞机的发射具有极其重要的影响。

CEV的发射方法

作为CEV的发射方法，也曾考虑过开发新型的超大型火箭进行一次性发射，但NASA这次决心采用新的发射方法，即用火箭分别发射载人舱和登月舱。专家们认为：NASA对空间对接技术充满自信，确信能以很高的概率保证对接成功，这样一来可以大大降低发射成本。

用于发射CEV的火箭还是沿用在航天飞机上建功立业的高可靠性技术。发射登月舱的大型火箭用了5台航天飞机的主发动机，左右各配置(捆绑)1个固体燃料火箭助推器，其发射能力达到120吨。发射载人舱的火箭第一级用了1个航天飞机的固体燃料火箭助推器，第二级用了一台航天飞机的主发动机。

NASA认为，新一代载人发射系统的安全性是航天飞机的10倍。因为在载人舱的上方安装了紧急逃逸装置，并且载人舱位于火箭的前端(头部)，可以有效地避免因零部件意外脱落引发的事故。

航天飞机可多次使用，计划开发的CEV舱段式飞船也是如此。当载人舱用降落伞软着陆后，NASA迅速将其回收，替换掉进入大气层时烧损的隔热材料，以备再次发射。

在地球轨道对接后飞向月球

到达月球轨道

资源“就地取材”

NASA计划在前往月球的飞船上，除了安装太阳能电池板外，还将配置以液态甲烷为推进剂的发动机，反映了NASA将未来的火星探测作为长期任务的构想。NASA认为可以从火星大气中合成甲烷，在将来的火星探测中能够就地取材。

并非只是载人探测，资源的“就地取材”在载人月球探测方面也很关键。因为建设月面基地，需从地球运入所有的物资，成本过高自不待言。并且，如果因某种不测致使运输物资的飞船无法起飞，这就会让问题变得非常棘手。

因此，哪种资源能够得到多大程度的利用是选择月面基地的重要条件，现在看好的是月球南极。普遍认为月球南极较浅的地下存在着水冰。因为位于南级的陨石坑有太阳光永远照射不到的地方，那里的水蒸发不了而长期保存了下来。

但日本宇宙航天开发机构的加藤教授却这样认为：“月球的南极是否确实存在着水冰尚无定论。根据月面探测，氢的存在是事实，但这并不意味着一定存在着由氢和氧组成的水分子。只有通过钻探挖掘才能得到最终确认。”另外，如果那里有水的话，就有可能存在着有机物。所以NASA的研究小组也吸纳了有机化学专家共同参与研究。

除此之外，科学家们也设想用化学分离法从月壤中提取氧气。NASA和有关机构于2005年5月公开悬赏25万美元奖励给能开发出此项技术的研究人员。毋庸置疑，氧气是至关重要的元素，对于驻留在月球的宇航员和使用燃料的探测器都是必不可少的。

顺便提及一下另一热门的话题，即月壤中含有作为未来核聚变反应堆燃料的“氦3”，是月球上得天独厚的资源。但是，以氦3为燃料的核聚变反应比目前研究中的氘-氚核聚变反应难度更大，后者的核聚变发电即使能实现也是10年以后的事。而用月壤中的氦3作为能源实现发电似乎更为遥远。

月面基地的射线防护

月面暴露在强烈的宇宙射线之下，从射线防护的角度考虑，作为月面基地的建筑材料要求做到“就地取材”，在地球上因大气层的阻挡，宇宙射线(高能粒子流)到达不了地面。但在没有大气的月球，宇宙射线便可长驱直入。因此，在月面长期滞留的话，射线防护是必不可少的。月面基地要么建在地底下，要么用厚防护层覆盖。加藤教授认为：“在建设月面基地时，必须要有抗辐射的‘地下掩体’，因此就需要由月面提供含有铁及钛的矿物原料。”

登月舱与载人舱分离，登陆月球

登月舱的上半部分飞离月球与在月球轨道上待命的载人舱对接后飞向地球

为实现原料的就地取材，在有人探测之前进行无人月球探测工作具有重要的意义。NASA已对2008～2011年的无人月球探测作了计划：通过无人探测制作出详细的月面三维高清晰地图，在载人登月探测时发挥作用，同时进行资源调查。

在以前的阿波罗计划中，宇航员的登月地点仅限于月球的赤道附近。据说，新一代宇宙飞船装载了充足的推进剂，可以将宇航员送到月面的任何地点。就是说只要在月面发现资源丰富的地区，不管什么地点都可作为月面基地的候选点。

日本的月球载人探测计划

在载人探测前进行的无人月球探测并非只是美国的专利，ESA（欧航局）的SMART—1号已在月球轨道运转。此外，正在计划中的还有日本的SELENE计划；中国的嫦娥计划；印度的CHANDRAYAAN—1号计划等等。所以说，当今的世界正处于月球探测的高潮期。

日本的目标是争取2007年发射SELENE-1月球探测器，从规模上看，可以说是“阿波罗”计划以来最宏大的探月计划。SELENE一年内的任务就是进行大规模、详细的月面地形测绘。NASA正期待着通过SELENE得到的月面矿物分布数据和整个月球不同地区间微妙的重力（强弱）分布数据。利用这些数据可以使探测器安全飞行在高度为30千米的月球低轨道。因现有的月球重力分布数据误差太大，作低轨飞行很困难。而在低轨道飞行所作的观测对于探寻月面有人照料基地的候选点又显得极其重要。

在将来的月面有人照料基地建设方面，美国希望像建设国际空间站一样争取国际性合作。日本也希望在月面有人照料基地的建设方面取得一席之地。正像日本宇宙航空研究开发机构的的川泰宣所言：“日本在机器人工程学领域是非常强的，应该能够在月面基地建设等方面作出贡献。”