1972年12月,阿波罗17号任务期间,尤金·塞尔南和哈里森·施密特在月球表面度过了75小时,驾驶月球车、进行三次太空行走并采集样本,这至今仍是人类在其他世界停留时间最长的载人任务。当塞尔南爬回上升舱时,他成为最后一个站在月球上的人。50多年后,NASA不仅打算重返月球,还要留下来——而且他们已有计划。

3月底,该机构的Ignition活动公布了一项雄心勃勃的三阶段计划,旨在2030年前建立永久月球基地,同时推出名为“科学即服务”的新商业框架,以加速实现这一目标所需的技术。早期机器人着陆将铺平道路,随后是半可居住基础设施的建设,最终实现持续的人类存在。该计划依赖庞大的商业和国际合作伙伴联盟,包括来自日本的加压月球车和来自意大利的居住舱。该基地将支持表面探索,并作为火星运输核推进等技术的试验场。

与月球基地计划并行,Ignition优先考虑了“科学即服务”信息征询书,NASA科学任务理事会旨在通过该征询书建立商业伙伴关系,加速技术成熟并将科学能力转化为实际应用。NASA不再开发和拥有技术的全生命周期,而是与研究机构和行业合作,验证技术、共享飞行基础设施,并加快进入商业市场的速度。但值得注意的是,加速健康和生物技术并未出现在优先事项中。

该信息征询书范围限定在地球科学、空间天气和天体物理学——这些领域固然重要——但同样紧迫的是,需要确定宇航员在六分之一重力下六个月后骨骼是否会骨折,或者月球尘埃是否会永久损伤他们的肺部。在月球上维持人类生命需要更深入地理解数十年太空飞行中已识别的生物风险。国际空间站使研究人员能够监测微重力下人体生理的变化,从骨密度下降到免疫变化再到心血管功能失调。然而,月球环境带来的挑战是国际空间站研究无法单独解决的。我们没有部分重力下的长期人类数据,在六分之一重力下数周或数月的生理反应仍是一个未解之谜。重力负荷与骨重塑之间的关系是非线性的,无法仅从零重力数据预测。月球特有的因素,如暴露于风化层,也带来自身的问题,而应对措施需要超越工程控制进行创造、成熟和验证。

从南极研究站到国际空间站,人类建造的每一个极端环境最终都变成了生命科学管理的挑战。闭环空气和水循环依赖于生物和化学过程。长期食物生产需要植物生物学、受控环境农业以及在密封、辐射、低重力环境下的微生物管理。如果月球基地要实现任何程度的自给自足,而不是完全依赖地球补给,那么生物制造和工程生物系统就成为操作上的必需品,而非学术兴趣。

“科学即服务”框架设计良好,创建了共享验证路径、集成标准和技术转化管道,可以加速太空健康和生物学的进展。它由NASA内部已拥有成熟商业伙伴关系的部门构建——卫星运营商、望远镜项目、地球观测公司。该框架应作为NASA生物学相关组成部分开发相同伙伴关系架构的蓝图。Ignition由Jackson Brougher推动。