郭紅鋒

人類自1957年10月4日發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，便開啟了向更遠(yuǎn)深空探索的旅程，去月球探測就是其中的第一步。在20世紀(jì)五六十年代，只有美國和蘇聯(lián)具備太空探索能力，他們先后向月球發(fā)射了多枚探測器，從繞月、落月到巡視，一步步向載人登月的更高目標(biāo)發(fā)展。人類登月及其在月球上的活動(dòng)，也可以說是“太空行走”。

圖1 人類首次成功登月

美國從1961年5月到1972年12月的登月工程（也稱“阿波羅計(jì)劃”），總共發(fā)射了17艘飛船（阿波羅1號至17號），前10次都是在不斷摸索和解決載人登月的各種技術(shù)問題，直到1969年7月21日，阿波羅11號飛船載著三名宇航員成功到達(dá)月球，其中兩名宇航員完成了人類第一次登月。美國宇航員阿姆斯特朗是踏上月球表面的第一人。在這一歷史時(shí)刻，他曾道出了一句被后人視為經(jīng)典的話：“這只是我個(gè)人的一小步，但卻是整個(gè)人類的一大步?！?/p>

此后，美國又進(jìn)行了5次載人登月任務(wù)，除阿波羅13號沒有成功但安全返回外，其余5次均獲得成功。整個(gè)項(xiàng)目歷時(shí)11年，先后6次搭載12名航天員成功登上月球。

宇航員們在月球表面看到了各種形狀、大小不一的巖石，還發(fā)現(xiàn)一些具有光澤的玻璃物質(zhì)。特別是他們在漆黑的月空中看到碩大而明亮的地球，比在地球上看到的月球要明亮許多。

圖2 1968年，阿波羅8號宇航員威廉·安德斯在繞月軌道上拍攝了這張著名的“地出”

航天員們在月球上展開了太陽電池陣，安裝了月震儀、重力儀和激光反射陣列，還駕駛月球車在月面活動(dòng)。他們分別在月球表面完成了月震實(shí)驗(yàn)，鉆取了三米長的月球巖芯，還測量了月球內(nèi)部發(fā)出的熱流，采集了月球巖石和月壤等。這一系列直到今天都無法超越的月球?qū)嵉靥綔y，也是人類到目前為止唯一在地球以外天體上的太空行走。

人類迄今為止安裝在月球上的所有激光反射棱鏡，目前只有美國的阿波羅11、14、15飛船和蘇聯(lián)的月球21號飛船安裝的共4個(gè)棱鏡還在工作中。月球正在以3.8厘米/年的速度遠(yuǎn)離地球，這就是激光反射棱鏡觀測告訴我們的。

圖4 六次阿波羅載人登月宇宙飛船著陸點(diǎn)和當(dāng)時(shí)著陸留下的各種設(shè)備（地震實(shí)驗(yàn)裝置、上升艙等），在目前最高分辨率月球影像中的樣子

宇航員們放在月球上的月震儀記錄表明，月球和地球一樣，也有月殼、月幔和月核。月殼下面是月幔，月幔大致又分為三層。上兩層都是固態(tài)的，但具有可塑性。最下層月幔處于局部熔融狀態(tài)。月球的中心部分是月核，其溫度約為1000攝氏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如地核那么熱。對月球的探測還發(fā)現(xiàn)月球的質(zhì)量分布不均勻，月球存在幾個(gè)被稱為“質(zhì)量瘤”的重力異常區(qū)。

許多國家的科學(xué)家對宇航員取回的月球樣品進(jìn)行了多項(xiàng)共同研究。研究發(fā)現(xiàn)月巖中有近60種礦物，其中有6種在地球上尚未發(fā)現(xiàn)，而地球上的全部化學(xué)元素都在月巖和月壤中發(fā)現(xiàn)了?？茖W(xué)家在這些樣品中沒有發(fā)現(xiàn)可供生命存活的月球有機(jī)物，也無古微生物的證據(jù)，但在月球樣品中發(fā)現(xiàn)了許多太陽活動(dòng)事件的蹤跡。根據(jù)月球樣品的同位素分析測定，月球年齡約為46億年。

“阿波羅”工程耗費(fèi)了極大的人力物力，但為完成這樣一項(xiàng)偉大壯舉所需要的多種高新技術(shù)，導(dǎo)致20世紀(jì)六七十年代產(chǎn)生了液體燃料火箭、微波雷達(dá)、無線電制導(dǎo)、合成材料、計(jì)算機(jī)等一大批高科技工業(yè)群體，帶動(dòng)了整個(gè)科技的發(fā)展和工業(yè)繁榮，其二次開發(fā)應(yīng)用的效益，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“阿波羅”計(jì)劃本身所帶來的直接經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。這些成果大大促進(jìn)了美國微電子、集成電路、通訊行業(yè)的急速崛起，培養(yǎng)了大量的頂尖科研人才。總之，載人登月工程對人類社會(huì)發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。

中國的探月工程（又稱嫦娥工程）開始于2004年，分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段。目前已經(jīng)完成第一階段的“無人月球探測”任務(wù)，共發(fā)射了嫦娥1-5號月球探測器，分別完成了繞月、落月和返回任務(wù)。

中國探月第二階段“載人登月”工程的關(guān)鍵技術(shù)早在2014年就開始進(jìn)行了，包括空間站建設(shè)、航天器自主對接、航天員在軌工作和出艙太空行走、月球探測器在月面起飛、月球軌道交會(huì)對接、再入返回等，這些都是未來載人登月和返回的必要技術(shù)。這些技術(shù)的攻關(guān)和驗(yàn)證，都是為未來載人登月打基礎(chǔ)。近期不少權(quán)威航天專家都表示了對中國人登上月球時(shí)間點(diǎn)的期待，預(yù)計(jì)2030年前后中國或?qū)?shí)現(xiàn)載人登月。

飛上月球，這是人類千百年來的夢想。中國古代就有飛天的畫卷和嫦娥奔月的神話，期待中國航天員在月球進(jìn)行太空行走的那一天早日到來。

問題1：你想將來當(dāng)一名航天員嗎？

問題2：你想到太空或月球去行走嗎？

問題請發(fā)郵件到郵箱chinahou@bao.ac.cn，記得要寫清你的聯(lián)系信息（姓名、學(xué)校、電話等）哦，我們會(huì)按照你的要求，及時(shí)回復(fù)的。