大陸開展載人登月方案論證 或可2025年進行

本報訊

美國月球大氣塵埃環境探測器」將於近日進入月球軌道,正式執行預定的月球探測任務。而今年12月,令人矚目的中國嫦娥」3號月球探測器將發射升空,這是中國發射的第一個地外軟着陸探測器,也是美國「阿波羅計劃結束後世界上重返月球的第一個軟着陸探測器。

事實上,自「阿波羅」計劃後,世界上新的月球探測熱潮已悄然生成,並將愈演愈烈……

發射的月球探測器無一失敗  第二輪「探月熱」瞄準資源

至今,人類總共發射了130個月球探測器,其中美國60個,蘇聯64個,日本2個,中國2個,歐洲1個,印度1個,成功率大約爲50%。

1958年至1976年的美蘇空間競賽,引發了首次探月高潮。當時蘇聯和美國展開了以探月爲中心的空間競賽,發射了上百個形態各異的月球探測器。

美國「阿波羅」計劃結束後,人類探月經過了一個相對冷寂的時期。1976年至1994年,只有日本進行過1次探月活動。人們主要用較長時間進行探月資料的消化、分析與綜合。

通過對「阿波羅」登月太空人取回的樣品研究發現,月球上有大量地球上少有的氦3,這是一種便宜、安全和高效的核聚變發電燃料,這讓月球資源引起了人們更高的重視。美國於1994年1月21日和1998年1月6日分別發射的「克萊門汀」號、「月球勘探者」號探測器,發現月球兩極存在大量水冰,從而進一步激發了人類新的探月熱情。

▲嫦娥3號進行登月前最後一項大型系統試驗——熱真空試驗的情景。

更重要的是,經過多年發展,一些國家的經濟與技術實力有了較大提升,有能力參與到探月活動中來。因此,新一輪探月熱潮,已不僅是美蘇競賽,而是多國角逐。

第二輪「探月熱」與第一輪有明顯的不同:探測月球的目的由冷戰時期主要滿足政治和科學需要,改變爲把科學探索和經濟利益相結合,以探測月球資源爲主,爲未來月球資源開發、利用打基礎,且所發射的各類月球探測器無一失敗,這表明人類探月技術有了較大提高。

總的來說,人類的月球探測方式可爲探月、登月和駐月三大步——「探、登、駐」。目前,美國已完成了前兩步,未來將走第三步,即建立月球基地,長期駐月。蘇聯/俄羅斯完成了第一步,未來將走第二步。中國、歐洲、日本、印度等目前都完成了第一步第一階段任務,即繞月探測,今後將實施第一步第二、三階 段任務,即落月、取樣返回探測,從而完成第一大步中的「繞、落、回」三小步任務,逐步積累知識和經驗,最終也將完成登月和駐月兩大工程

21世紀「重返月球」漸入佳境  更多國家加入探月俱樂部

進入21世紀以來,越來越多的國家參與了探月俱樂部,使探月呈現出精彩紛呈的新局面。

2003年9月27日,歐洲率先發射了「斯瑪特」1號月球探測衛星。它是世界第一個正式應用太陽能電推進系統飛向月球的空間探測器,還對月球進行了研究和繪圖

2007年9月14日,日本發射了「月女神」1號月球探測衛星。它由1個主探測器和2個子探測器組成,所攜帶的科學儀器不僅多,而且有些儀器的探測精確度是以往同類儀器的10至100倍,並首次精確探測了月球重力場

2007年10月24日,中國發射了「嫦娥」1號月球探測衛星。它在世界上首次使用微波探測儀測量了月球的微波輻射特徵。在壽命末期,爲了給探月二期工程「探路」,積累落月程序控制和軌道測定方面的經驗,「嫦娥」1號於2009年3月1日受控撞擊了月球豐富海區域。

▲美國「月球坑觀測與感知衛星」撞月示意圖

2008年10月22日,印度發射了「月船」1號月球探測衛星。它具有體積小、品質輕、造價低、眼神好等特點,但主要採用國際合作方式實施,其所攜帶的11臺科學儀器,有6臺是國外研製的。

2009年6月18日,美國用1枚火箭發射了2個月球探測衛星——「月球勘測軌道器」和「月球坑觀測與感知衛星」。前者在距月面50千米軌道飛行,解析度優於1米,爲目前世界最高,且仍在工作;後者是世界首個專用撞擊式月球探測器,它於2009年10月9日猛烈撞擊了月球,確認了月球上有不少水。

2010年10月1日,中國發射了「嫦娥」2號月球探測衛星。它是中國探月二期工程的技術先導星,用於試驗和驗證今年12月發射的「嫦娥」3號月球探測器將使用的部分關鍵技術,並勘察了預選着陸區。2011年4月1日,嫦娥2號在設計壽命期滿後,開展了三項拓展試驗,最終在世界上首次獲得7米分辨率全月球立體影像。

2011年9月10日,美國發射了「月球重力恢復和內部實驗室」(簡稱「聖盃」)。它由兩個一模一樣的月球探測衛星組成,主要任務是更精確地測量月球的重力場,進一步瞭解月球的熱演變,從而研究月球的起源和演變。

未來數年「探月熱」更精彩   探測器功能不斷改進

據報導,俄羅斯未來幾年在月球探測上要連續發力:2015年將發射「月球」25號,它是俄羅斯重啓月球任務的第一個月球探測器,降落於月球南極,用於分析月球風化層和當地外大氣層,並對月表50釐米以下的揮發物進行實驗;2016年至2017年將發射月球中繼衛星——「月球」26號,它負責將位於月球表面科研設備採集的數據傳回地球;2017年將發射的「月球」27號也稱爲「月球資源」探測器;2019年將發射的「月球」28號用於完成取樣返 回任務;2020年前後發射的「月球」29號任務是攜帶月球車着陸月球。

2015年,日本將發射「月女神」2號着陸器;2018年,將發射月球取樣返回探測器;2025年前,將發射行走機器人登月。日本還擬在月球上建設太陽能電站。

2017年,印度將發射「月船」2號月球探測器,它由一個軌道器、一個着陸器和一輛月球車組成。

▲美國「月球大氣與塵埃環境探測器」示意圖。

歐洲原定在2019年將發射月球探測器,它由着陸器和巡視器組成,在月球的南極登陸,目的是尋找月球上的水源,爲未來完成載人登月任務的太空人提供生存資源,同時爲人類移居月球鋪平道路。但該計劃可能因爲經費不足而落空。不過,歐洲航天局現正擬用3D列印技術建造月球基地,歐洲已用1.5噸的模 擬月壤造出了一塊基地建材樣品,如能進一步解決相關問題,建造月球基地的宏偉工程將變得更加簡單。

韓國將與美國合作,在2017年發射試驗型月球軌道器,然後以此爲基礎在2020年發射自主研發的月球軌道器和月球着陸器。韓國原定計劃在2023年和2025年研製出月球軌道器和着陸器,但朴槿惠總統在大選承諾中表示要在2020年前完成登月計劃,所以研發日期也隨之被大幅提前。

2018年前後,中國將發射「嫦娥」5號月球採樣返回探測器,對月球進行精查。其核心任務是實現月球樣品採集並自動返回地球,供科學家更深入地瞭解月球。屆時,「嫦娥工程」的「繞、落、回」將全部完成。

另外,據《2011年中國的航太白皮書透露,中國正在開展載人登月前期方案論證,已有中國科技專家建議在2025年或2030年進行載人登月。

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私營公司爲探月「打擂臺」

國際上正在舉辦的「谷歌月球X大獎賽」,有20多個私人隊參賽。一等獎爲3000萬美元,將獎勵給首個成功發射機器人探月器併成功登陸月球的公司。參賽的探月器在登陸後必須行進500米並向地球傳回視頻、圖片和資料。

如果探月器不是首個在月面着陸,但在月球行駛了5千米;或拍攝到了「阿波羅」登月的一些遺蹟;或證實了月球上水的存在;或挺過了月球的夜晚,等等,也可獲得500萬美元獎金

不過,所有參賽者要想獲得獎金,必須在2015年年底前做到這些。(新聞來源:新華社港臺部)