新一轮“探月热”正在兴起(组图)

中国“嫦娥一号”绕月探测卫星在轨飞行示意图

未来月球基地设想图

编者按：

　　10月24日，中国自行研制的“嫦娥一号”卫星顺利升空，这标志着我国迈出了对月探测的第一步。与此同时，随着科学技术的进步和对太空探索的强烈渴望,在21世纪的今天，众多国家和组织都在加紧制订和实施相应的探月计划，全球范围内掀起了新一轮探月热潮。

　　10月24日，中国“嫦娥一号”绕月探测卫星顺利升空，拉开了中国对月球进行探测的序幕。在不久前的9月14日，日本也成功发射了探月卫星“月亮女神”号。与此同时，印度、德国、美国和俄罗斯等国的探月器，也都计划于近几年发射。新的一轮“探月热”正在兴起。

　　人类开始真正了解月球，始于1609年，意大利科学家伽利略用望远镜看到了月球的高山、环形山和平原。但直到20世纪上半叶，火箭技术突飞猛进，人类才开始了近距离的探索月球之旅。1959年1月，苏联发射了探测器“月球1号”；1969年7月20日，美国的“阿波罗11”号登月舱降落在月球表面；随后从1969年11月至1972年12月，美国宇航员又5次登月。

　　从20世纪50年代末到70年代初，苏联共向月球发射了32枚探测器，美国也向月球发射了21个探测装置。但因耗资巨大，从1976年至上世纪80年代，月球探测曾一度处于低潮。最近10多年，月球的地位才被人类重新认识：月球上有大量可控核聚变的重要原料氦—3，可以满足几百年甚至近千年世界能源的需要；月球可为地球的科研提供超大尺度、超真空等极端环境；更重要的是，人类如果要到达火星或更远距离的太空，月球将是最好的中转基地。为此，不少国家都确定了各自的月球计划。

　　各国探月计划全面提速

　　2003年9月27日欧洲航天局成功发射了其第一个月球探测器——“智慧1号”，这也是21世纪人类发射的第一个月球探测器。它于2004年11月15日顺利进入绕月轨道，主要任务有两项：一是试验太阳电推力技术；二是对月球进行研究和绘图。“智慧1号”是世界第一个联合使用太阳能电推进系统和月球引力的空间探测器。该探测器装载了多光谱微型照相机、高分辨率的红外光谱仪和小型X射线光谱仪等遥感器，探测期间取得了大量成果，包括在月球北极发现了一个可以建立人类定居点的地方。2006年9月3日，处于寿命末期的“智慧1号”成功完成了它的最后一项使命——撞击月球表面预定位置。这轰动全球的一撞，在月球表面激起了大量的尘埃，观测这些尘埃有助于科学家对月球表面的化学成分、月球的起源和演化等进行深入研究。

　　今年，欧洲航天局公布了一项新的探月计划，即向月球发射机械钻探器，寻找源自地球早期的陨石。科学家认为，月球上的地质活动并不活跃，因此在其外壳表面下可能蕴藏着大量来自地球的陨石，时间可能追溯到38亿年前地球生命起源的时候。此外，欧洲航天局计划在2020年实现载人登月，同时完成月球基地建设。

　　中国发射的“嫦娥一号”绕月探测卫星有五大工程目标：研制和发射我国第一颗探月卫星；初步掌握绕月探测基本技术；首次开展月球科学探测；初步构建月球探测航天工程系统；为月球探测后续工程积累经验。此外，还有四大科学目标：获取月球表面三维立体影像；分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点；探测月壤特性，估算月壤中氦—3的分布和资源量；探测地月空间环境。此后，中国还计划在2012年前后发射1个月球软着陆探测器，并携带月球车进行就位探测和月球车自动巡视勘测；在2017年前后发射1个月球采样返回器，软着陆在月球表面特定区域，并进行分析采样，然后将月球样品带回地球，在地面上对样品进行详细研究。

　　在世界各航天强国推出自己的探月计划时，保守的英国人也坐不住了，打算在未来探月竞赛中夺得一席之地。英国将于2010年发射首枚月球探测器“月光”，其主要任务是从月球轨道器上首次向月球发射4个13.5千克的飞镖式探测器。这些探测器将深入月球地表以下2米处，用探测器中的仪器聆听“月震”和测量月球温度变化，分析月球的表面构成和地理活动，考察月球表面2米深范围内的地质活动和地表构成。如果“月光”计划成功，接着就实施“月耙”计划，即发射1个月球着陆器，仔细分析月球的尘土和岩石，并寻找水和有机物的痕迹，目的是寻找适合人类居住的地方。有猜测认为，月球上的大型深坑可能蕴含着有机分子，在月球两极附近探测到的氢元素可能是水，研究人员希望能够借助“月光”探测器找到答案。如果英国的“月光”探测器顺利完成任务，则将是世界首批飞镖式探测器；假若其“月耙”计划获得成功，也将是欧洲的探测器首次在月球表面实现软着陆，并进行有史以来最为细致的月球表面数据研究。

　　此外,日本、德国、印度、美国和俄罗斯等国也都在加紧实施本国的探月计划，力求在这一轮探月热潮中不落人后。

　　月球探测呈现新特点

　　综观世界月球探测的发展不难看出，进入21世纪以来，随着科学技术和经济实力的飞速发展，以及对资源尤其是能源需求的日益加剧，全球再次掀起了探月高潮，并呈现出许多与以往不同的新特点:

　　一、探测月球的目的由冷战时期主要满足政治和科学需要，改变为把科学探索和经济利益相结合，以探测月球资源为主，为未来月球资源开发、利用夯实基础；

　　二、探测月球的规模更宏大，将陆续发射采用最新技术成果的多种先进月球探测器，研究月球矿产资源的分布与利用，进行月球特殊空间环境资源的开发；

　　三、20世纪只有少数国家能够对月球进行探测的垄断局面已逐渐被打破，美国、俄罗斯、中国、日本、印度和欧洲等国家或组织都纷纷制订自己的月球探测计划，并已开始着手实施。长远来看，将有越来越多的国家参与其中，国际合作的方式将逐步成为主流。

　　探月目的不尽相同

　　各国探月方案各具特色、各有千秋，不仅技术手段千姿百态，而且探月目的也不尽相同：有的是计划发射绕月探测器，对月球进一步深入了解，有的则准备把先进的无人月球车送到月球表面，进行较大范围的实地考察；有的采用独立自主的方式，通过探月来带动多项技术的发展，有的则采用国际合作的方式，以便尽早获得探月成果；有的采用循序渐进的方式，逐步深入下去，有的则采用跨越前进的方式，目标直指建立月球基地；有的国家想利用月球没有大气层等许多独特的优势开展各种科学研究，有的国家则瞄准了月球上的丰富资源准备开展大规模开发；有的国家借探月热潮大力引导商机，有的国家则是为载人登陆火星做准备。

　　探测方式日渐增多

　　随着月球探测技术水平的不断提高，探测月球的方式也越来越多，从而使月球探测的广度和深度不断扩大。现在和可以预见的将来主要有以下几种方式：

　　从月球近旁飞过或在其表面硬着陆，利用这个过程的短暂时间探测月球周围环境和拍摄地外星球照片。

　　以月球卫星的方式取得信息，这样能有较长的探测时间并获取较全面的资料。

　　探测器在月球表面软着陆，以固定或漫游车的方式进行实地考察、拍摄探测和取样分析等。

　　用载人或不载人探测器在月面软着陆后取得样品返回地球，进行实验室分析。

　　进行撞击式探测，它与早期的硬着陆不同，是一种新兴起的探测方式，主要是探测月球的内部结构和组成，发挥探测器的余热。用撞击方式来探测月球内部正成为一种发展趋势。

　　发射穿透飞镖式探测器。日本原定发射月球A探测器，即在进入月球轨道后向月面投放2—3个用于研究月震及其他亚地表现象的穿透器，但由于如何使穿透器承受住扎入月球表面时的剧烈冲击的问题迟迟不能解决，最终使该项目中途夭折。英国2010年发射的“月光”探测器则有望成为世界首批飞镖式探测器。

　　在月球建立永久性载人基地，以开发和利用月球的资源、能源和特殊环境，并为载人火星航行开道铺路。在月球上建设规模庞大的基地，是一项前所未有的创新工程，需要花费巨大的人力、物力和财力，所以在建设之前要做大量的准备工作，例如发射月球探测器对月球进行全面探测，以选择好月球基地的地址；要研制充当开路先锋的月球机器人等，为人类重返月球，建立月球基地及最终的载人火星航行开道铺路。

　　各国探月计划的最终目标都是在月球建立永久性载人基地，开发和利用月球的资源、能源和特殊环境，为人类社会可持续性发展服务，为载人探测火星做准备。因此，人类对月球探测的总步骤为探月、登月和驻月三大步，即“探、登、驻”。目前，美国已经完成了前两个阶段，将以第三阶段为主，即研究并发射无人或有人照料的驻月装置，或建造可供人居住、生活、工作、实验的条件，进行驻月的科学活动。拥有雄厚航天技术基础的俄罗斯则正在准备迈向第二阶段。其他国家还都处在第一阶段，以“探”为主攻方向，并按照绕月、落月、返回三个步骤分步实施，逐步积累知识和经验，但最终目标都是在月球建立永久性载人基地，开发和利用月球的资源、能源和特殊环境，为载人探测火星做准备。

　　（作者为中国空间技术研究院研究员）