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人类探月:美苏太空竞赛的重头戏

来源:军工文化作者:广林星云责任编辑:杜汶纹2014-03-14 15:40

重返月球:新生代的曙光

狂热的探月竞赛落下了帷幕。巨大的“土星五号”火箭和N1火箭如同中生代的恐龙一般,走入历史一去不返,只留下那些曾经或未曾登月的美苏宇航员们,用余生遥望天际那轮承载着记忆和梦想的月球。

终于,人类再一次出发。1994年,地面站收到了美国“克莱门汀”号探测器雷达向月球南极发射的强烈回波,暗示月球南极可能存在水冰。这一发现让人们重新燃起探索月球的热情。随后,美国“月球勘探者”号,欧空局“智能”1 号在任务末期相继撞月,试图寻找水冰。2007年前后,日本、中国和印度先后发射了“辉夜姬”、“嫦娥一号”和“月船”1号,掀起了“亚洲探月竞赛”小高潮。美国则在2009年发射了“月球侦察轨道器”,现已拍摄到月面上所有阿波罗登月舱下降级和部分苏联着陆器,是迄今为止成像清晰度最优的月球轨道器。

和“前辈”们比起来,新生代的探测器更加精巧灵敏,成果也更加出色。“辉夜姬”利用两颗子卫星对月球引力场进行了测绘,这一成果后来被2011年发射的美国“圣杯”月球引力场双子星任务所超越。“嫦娥一号”利用微波测定了全球月壤厚度,估算出了月球上的氦-3 总量。“月船”1号则通过释放撞击器确证了月球南极水冰的存在。2010年发射的“嫦娥二号”不仅拍摄了更为清晰的全月图,还对L2点和小行星4179实施了扩展任务。

2013年9月,美国发射了考察月球稀薄大气尘埃层的LADEE 轨道器。三个月后的12月2日,中国“嫦娥三号”着陆器携带“玉兔”月球车飞向太空,并于12月14日实施软着陆。着陆器本身装备有近紫外天文望远镜和极紫外地球等离子层相机,“玉兔”则带有测月雷达、粒子激发X 射线谱仪和红外成像光谱仪。着陆器和月球车都安装有数台照相机,月球车可直接与地面联络,也可依靠着陆器中转通信。两台探测器都带有同位素热源,可用于月夜休眠期间的保温。“玉兔”月球车可在着陆器四周5 千米的范围内进行巡视考察。目前,“嫦娥三号”的着陆器和巡视器已顺利完成两器互拍和多项仪器开机任务,并已进入月夜休眠状态。有趣的是,在落月十天之后,美国“月球侦察轨道器”成功拍到了“嫦娥三号”的着陆器和“玉兔”月球车影像,这也反映出美国对中国不断增长的航天力量有着浓厚的兴趣吧。

未来, 中国还将发射作为“ 嫦娥三号”备份的“嫦娥四号”,并在2017年左右实现“嫦娥五号”取样返回任务。“嫦娥四号”可能于近两年内发射,并将对“嫦娥三号”上携带的仪器载荷及着陆位置进行调整。而“嫦娥五号”将是中国有史以来发射的最为复杂的月球探测器,整个探测器由“绕月部分”和“落月部分”组成,“绕月部分”包含轨道器和返回器,“落月部分”则分为着陆器和上升器。从地球发射到绕月轨道以后,“落月部分”与“绕月部分”分离,降低高度实施落月。完成取样以后,上升器起飞,回到绕月轨道与“绕月部分”对接,将月岩样本从上升器转移至返回器中,再由轨道器把返回器运回地球。“嫦娥五号”将带回月球样品2千克之多。在“嫦娥五号”发射之前,还将于今年年底发射一颗“绕月返回试验卫星”,用于验证绕月返回后的跳跃式二次再入大气层技术。

此外,俄罗斯、日本和印度也都有进一步探测月球的计划。在历经多次推迟之后,俄罗斯可能分别于2016年和2018年左右发射名为“月球- 全球”的着陆器和轨道器。日本的“辉夜姬”2号和印度“月船”2号都包含有轨道器、着陆器和巡视器,将于2017年发射。欧空局的月球南极着陆任务将于2018年左右从南美库鲁升空。此外,2015年还将有两辆私人月球车,分别搭乘中国“长征二号丙”火箭及SpaceX 公司“ 猎鹰9号”火箭发射,去问鼎谷歌设立的“月球X大奖”。只是,和探月竞赛时期相比,新生代的探月活动多少显得有些冷清。随着美国“星座计划”被废止,人类重返月球的时间,又一次显得遥遥无期了。

要等到什么时候,人类才会再一次登上月球呢?月球上真会有建成天文台、考察站和月球基地的那天吗?奥尔德林和其他曾经登月的宇航员们还能看到那一天吗?

让我们拭目以待吧。

( 作者:特约撰稿人、航天科普作家)

参考资料

奔向月球,吴伟仁主编,中国宇航出版社, 2007

苏联/俄罗斯探月历程,哈维著,邓宁丰译,中国宇航出版社,2008

阿波罗登月计划研究,李成智、李建华编著,北京航空航天大学出版社,2009

阿波罗是如何飞到月球的,W.David Woods 编著、李平等译,清华大学出版社, 2012

探月的故事,刘林宗等编著,中国宇航出版社,2008