探月戰(zhàn)猶酣

龐之浩

放眼看去,探月的最終目標(biāo)都是在月球建立永久性載人基地,為載人探測火星做準(zhǔn)備?

10月24日“嫦娥”升空,使中國成為世界上第五個發(fā)射月球探測器的國家?

進入21世紀(jì)以來,歐洲?日本?中國?印度?美國?英國?德國和俄羅斯紛紛制定了各自的探月新計劃,有的已開始實施,從而在全球掀起新一輪熱潮?此次熱潮與1958年～1976年的第一次探月熱潮相比,呈現(xiàn)出許多新特點?比如:探月目的由冷戰(zhàn)時期主要滿足政治和科學(xué)需要,改變?yōu)榭茖W(xué)探索和經(jīng)濟利益相結(jié)合,以探測月球資源為主,為未來月球資源開發(fā)?利用打基礎(chǔ);探月規(guī)模更為宏大,將陸續(xù)發(fā)射采用最新技術(shù)成果的多種先進月球探測器,研究月球礦產(chǎn)資源的分布與利用,進行月球特殊空間環(huán)境資源的開發(fā)?

放眼看去,探月的最終目標(biāo)都是在月球建立永久性載人基地,開發(fā)和利用月球的資源?能源和特殊環(huán)境,為人類社會可持續(xù)性發(fā)展服務(wù),為載人探測火星做準(zhǔn)備?

歐洲:一馬當(dāng)先

2003年9月27日歐洲航天局成功發(fā)射了其第一個月球探測器——Smart-1號,這也是21世紀(jì)人類發(fā)射的第一顆月球探測器?它于2004年11月15日順利進入繞月軌道?

Smart-1號是世界首個聯(lián)合使用太陽能電推進系統(tǒng)和月球引力的空間探測器,取得了大量成果,包括在月球北極發(fā)現(xiàn)了一個可以建立人類定居點的地方?去年9月3日,處于壽命末期的Smart-1號成功擊中月球表面預(yù)定位置,此舉轟動了全球,也宣告探月任務(wù)成功結(jié)束?撞擊月球后激起了大量的塵埃,觀測這些塵埃有助于科學(xué)家對月球表面的化學(xué)成分?月球的起源和演化等進行深入研究?

歐洲航天局2007年公布了一項新的探月計劃——向月球發(fā)射機械鉆探器,尋找源自地球早期的隕石?科學(xué)家認為,月球上的地質(zhì)活動并不活躍,因此在其外殼表面下可能蘊藏著大量來自地球的隕石,時間可能追溯到38億年前地球生命起源的時候?歐洲航天局計劃在2020年實現(xiàn)載人登月,同時完成月球基地建設(shè)?

日本:機器人準(zhǔn)備登月

2007年9月14日,日本用H2A火箭發(fā)射“月亮女神”探測器,現(xiàn)已成功入軌?重3噸的“月亮女神”很特別,它由主軌道探測器和2顆大小一樣的子軌道探測器組成?“月亮女神”運行至距月球100千米的圓形極月軌道上,探測任務(wù)為1年?它攜帶了14種科學(xué)儀器,這些儀器中有不少很先進,其中有些儀器的探測精確度是以往同類儀器的10倍乃至100倍?

9月27日,一位參加在印度舉行的國際宇航聯(lián)大會的日本空間科學(xué)家表示,日本將再開展兩項月球探測任務(wù),隨后將通過國際合作把人送上月面?日本下一次發(fā)射月球探測器將是在2012年,屆時將使一個機器人裝置在月面上著陸?2018年,日本將再發(fā)射一個探月器,并爭取能使其成功返回地球?

去年8月,日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)的官員表示,他們計劃在2030年在月球建立一個無人駐守的基地?根據(jù)這項計劃,日本將在2020年左右把航天員送往月球,由他們逐步開始月球基地的建設(shè),預(yù)計花費10年的時間竣工?

印度:國際合作

印度將在2008年3-4月間發(fā)射首個月球探測器——月球初航1號?它是一個繞月探測器,重1050千克,運行在100千米高的環(huán)月軌道,攜帶本國和國外的一些科學(xué)儀器,主要任務(wù)是制作高清晰的月球地圖,對月球兩極是否存在水進行初步探索,它還將搜集月球表面礦物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù),擬攜帶一個重30千克的撞擊器,進入月球軌道后撞擊月球,從而激起月球土壤,獲取礦物質(zhì)和水的科學(xué)數(shù)據(jù)?

今年9月,印度與俄羅斯討論一個合作項目,計劃發(fā)送無人探測器至月球,并在月表軟著陸一個移動實驗室?印度可能會提供助推器火箭和一個月球軌道艙,而俄羅斯可能提供月球移動實驗室?

英國:“飛鏢”穿透探測

世界各航天強國紛紛推出雄心勃勃的探月計劃,英國人也坐不住了,打算加入未來月球爭霸賽:英國將于2010年發(fā)射首枚月球探測器“月光”,其主要任務(wù)是從月球軌道器上首次向月球發(fā)射4個13.5千克的飛鏢式穿透探測器?這些探測器將深入月球地表以下2米處,用探測器中的儀器聆聽“月震”和測量月球溫度變化,分析月球的表面構(gòu)成和地理活動,考查月球表面2米深范圍內(nèi)的地質(zhì)活動和地表構(gòu)成?

如果“月光”計劃成功,接著就實施“月耙”計劃,即發(fā)射一個月球著陸器,仔細分析月球的塵土和巖石,并尋找水和有機物的痕跡,目的是尋找適合人類居住的地方?有猜測認為,月球上的大型深坑可能蘊含有機分子,在月球兩極附近探測到的氫元素可能是水,研究人員希望能夠借助“月光”探測器找到答案?

德國:編隊飛行

今年8月,德國宣布將在2012年發(fā)射月球探測軌道器,包括2個以編隊方式飛行?能同時對月面進行測量的探測器,可使科學(xué)家看到月面地物的立體景象,還能以三維方式研究月球正面和背面的磁場和引力場;主探測器重約500千克,而輔助探測器則僅重150千克左右?

俄羅斯:月球旅游

由于受經(jīng)濟條件制約,從1976年至今,這個昔日探月大國沒有進行過任何月球探測,一系列計劃也是一變再變?俄羅斯目前計劃開展月球旅游,每個游客的費用是1億美元?5月4日,俄羅斯拉沃奇金航天科研生產(chǎn)聯(lián)合體總經(jīng)理兼總設(shè)計師波利修克稱,近10年內(nèi)俄羅斯將向月球發(fā)射4個空間探測器?

2007年8月31日,俄羅斯航天局局長佩爾米諾夫宣布熃分3個階段進行載人登月,即發(fā)射載人登月飛船,在月球建立永久性基地,對月球表面展開工業(yè)性開發(fā)?俄羅斯計劃在2025年前讓航天員登月;2027年至2032年間在月球建立永久性基地;2035年后開始載人火星之旅?

分析人士認為,隨著俄羅斯經(jīng)濟的復(fù)蘇,俄將在新一輪探月熱潮中力爭占有一席之地?

美國:建立基地

美國的目標(biāo)最宏偉,就是要建立月球基地?為此,美國將于2008年發(fā)射“月球勘測軌道器”,主要是為未來無人和載人探測任務(wù)確定著陸點尋找可能的著陸點?

美國重返月球?qū)⑹褂妹小矮C戶座”的新型登月飛船?它采用類似“阿波羅”的艙段構(gòu)型,但體積是“阿波羅”可居住空間的2.5倍,能重復(fù)使用10次,可供多達6名乘員進行安全的飛行,安全性是航天飛機的10倍?美國擬在2020年用它首次將4名航天員送上月球,他們將停留約7天時間開展月球基地建設(shè)?美國將在2024年基本建成月球基地,最終的月球永久基地將可以保障每批航天員在月球上定居180天?

美國航空航天局2007年9月20日公布了建立月球基地計劃的最新細節(jié),可能為單次發(fā)射一個大型登月艙,由無人駕駛飛船送上月球?美國航空航天局局長格里芬9月24日在印度參加國際宇航聯(lián)大會時說,他們準(zhǔn)備在2037年把人送上火星?

人類對月球探測的總步驟為探月?登月和駐月3大步,即“探?登?駐”?目前,美國已經(jīng)完成了前兩個階段,將以第三階段為主,即“駐”,即研究并發(fā)射無人或有人照料的駐月裝置,或建造可供人居住?生活?工作?實驗的條件,進行駐月的科學(xué)活動?蘇聯(lián)/俄羅斯走完了第一步,現(xiàn)在準(zhǔn)備邁第二步?而我國,以及歐洲?日本?印度?英國和德國等還都處在第一階段,以“探”為主攻方向,并按照繞月?落月?返回3小步分步實施,逐步積累知識和經(jīng)驗?

(作者為中國空間技術(shù)研究院研究員?衛(wèi)星測控專家?《國際太空》雜志主編)