張亦馳
娥四號月球探測器近日成功降落在月球背面,并通過“鵲橋”中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像照片。在慶賀中國取得的這個“人類第一次”的同時,西方也不無遺憾地感慨,當(dāng)年美蘇也都探索過月球背面,最終卻因為種種原因,錯失了與月背的“親密接觸”。
蘇聯(lián):第一張照片效果很差
上世紀(jì)五六十年代,航天技術(shù)的強大代表著一個國家甚至一種制度的強大與優(yōu)越,美蘇無不投入巨資展開航天競賽。蘇聯(lián)在成功發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星后,就把目光投向月球,先后完成探測器的近月飛行和撞擊月球,緊接著就著手瞄準(zhǔn)月球背面。
1959年10月4日,蘇聯(lián)第三顆月球探測器“月球3號”發(fā)射升空,它專為拍攝月球背面而研制。為搶先拍攝到月球背面,蘇聯(lián)用盡了手里的一切資源。探測器飛往月球的過程中會穿越輻射帶,太空輻射將導(dǎo)致普通膠片失效,當(dāng)時蘇聯(lián)還不能制造防輻射的膠片。正為此發(fā)愁的蘇聯(lián)得到了美國送來的“意外大禮”。當(dāng)時美國頻繁從歐洲釋放的高空偵察氣球飄到蘇聯(lián)進行偵察,它使用的膠片就是防輻射的。于是蘇聯(lián)將落在本國的這些氣球中的膠片收集起來,用于太空項目。
莫斯科時間10月7日6時30分,位于月球背面上空的“月球3號”探測器的攝像系統(tǒng)投入工作,在40分鐘時間內(nèi),它用兩個鏡頭拍攝了29張月球背面照片。俄紐帶新聞網(wǎng)回顧說,當(dāng)時月球背面第一次向人類展示了探測它的風(fēng)險——由于月球遮擋了地球的無線電信號,蘇聯(lián)科學(xué)家與“月球3號”失去聯(lián)系,只能焦急地在指揮大廳里等待。幸運的是,短暫的等待之后,“月球3號”探測器恢復(fù)了通信,向地球傳回第一張月球背面的照片。這張照片的效果很差,除了看到月背幾個巨大的陰影外,看不出任何細(xì)節(jié)。蘇聯(lián)科學(xué)家只能猜測,這些陰影是“巨大的撞擊坑”。
蘇聯(lián)航天部門研究后認(rèn)為,照片效果差可能是因為地面無線電信號的干擾。為此蘇聯(lián)專門在黑海實行無線電靜默管制措施。在第五次嘗試時,信號得到極大改善,29張照片中17張可以使用。這些照片顯示,月球背面布滿坑洞。
1965年7月18日,蘇聯(lián)再次發(fā)射“探測器3號”探測器,它原本用來拍攝火星,但因為錯過發(fā)射窗口,臨時調(diào)整用來為月背拍攝。它的照片質(zhì)量更高,清晰顯示月背密密麻麻的隕石坑。蘇聯(lián)根據(jù)這些月背照片出版“月背地圖集”,并發(fā)布了第一張完整的月球地圖。憑借對月球背面的這兩次拍攝,蘇聯(lián)還搶先命名了月球背面很多地點,讓美國極其惱火。
美國:肉眼看到月背
蘇聯(lián)獲得的成功極大地刺激了美國。1962年4月26日,美國國家航空航天局(NASA)的“徘徊者4號”探測器成為第一個撞擊月球背面(所謂“硬著陸”)的探測器。它原本計劃近距離拍攝月球并在月球表面硬著陸,但由于搭載的計算機出現(xiàn)故障,這次成功的撞擊未能發(fā)回任何科學(xué)數(shù)據(jù)。直到1966年至1967年實施的無人月球軌道器計劃,美國才第一次真正全面和詳細(xì)地對月背進行繪制調(diào)查。
而人類首次用肉眼直接看到月球背面,則要等到1968年“阿波羅8號”任務(wù)期間。執(zhí)行任務(wù)的航天員威廉·安德斯這樣描述月球背面:“背面看起來像我的孩子們在上面玩了一段時間的沙堆”。
從那之后,“阿波羅10號”到“阿波羅17號”的所有任務(wù)組成員觀察到了月球背面,并通過多個月球探測器拍攝到月球背面。
“阿波羅”計劃留下遺憾
當(dāng)然,人類并不滿足于僅僅看到月球背面或者發(fā)射探測器撞擊月球背面??茖W(xué)界一直設(shè)想把望遠(yuǎn)鏡布置在月球背面,獲得深入觀察宇宙深處的清晰視角。
在“阿波羅”計劃的后期,科學(xué)家已經(jīng)考慮在月球背面軟著陸了?!鞍⒉_17號”的任務(wù)組航天員、地質(zhì)學(xué)家哈里森·施密特就積極游說NASA,讓他們著陸于月球背面的“齊奧爾科夫斯基”隕石坑。但在月球背面降落面臨著更大的風(fēng)險?!鞍⒉_16號”的航天員查理·杜克則這樣描述月球背面之旅:“我們與地球失去了聯(lián)系,也沒有信號……月球的背面非常崎嶇。我可不想在月球背面著陸?!痹谠卤澈叫械暮教炱鞑荒芘c地球建立直接的無線電通信,如果航天員在月背出現(xiàn)問題,得不到地球的任何技術(shù)援助。
要想在月球背面著陸,首先要解決通信問題。當(dāng)時這個問題在技術(shù)上并非無解。NASA科學(xué)家就提出了類似中國“鵲橋”中繼衛(wèi)星的方案,在月球遠(yuǎn)端的拉格朗日L2點附近部署一顆通信衛(wèi)星,提供通信中繼服務(wù)。
在“阿波羅”計劃最后幾次發(fā)射任務(wù)時,登月競賽中明顯落后的蘇聯(lián)放棄了對月球背面的進一步探測,美國國會和民眾也對于這種耗資巨大的太空競賽失去了興趣。在“阿波羅17號”的降落地點選擇時,施密特提議先將一顆衛(wèi)星發(fā)射到L2點,確保航天員在下降和月球表面行動期間的通信順暢。另一種方案是使用為五角大樓建造的軍事通信衛(wèi)星。當(dāng)時有兩個備份衛(wèi)星已經(jīng)建造好。但NASA發(fā)現(xiàn),無論哪個方案都需要足夠的錢。
NASA的規(guī)劃者以增加風(fēng)險和缺乏資金為由拒絕了登陸月背的建議。當(dāng)時“阿波羅”計劃總共花費了240億美元,而1969年美國國民生產(chǎn)總值才9300億美元。更關(guān)鍵的是,在載人登月競賽上,美國完勝蘇聯(lián),已實現(xiàn)政治目的。美國政府需要的是一個更保險的結(jié)局,“哪怕有一點小小遺憾”。
冷戰(zhàn)期間的美蘇探月高潮盡管取得了一系列輝煌的成果,但這種政治驅(qū)動的太空競賽熱情“來得快去得也快”。1976年后,美蘇都放棄了月球背面的登陸計劃。直到40多年后,中國的“嫦娥四號”實現(xiàn)了登陸月背這個“人類歷史上的第一次”。