探月·各国竞争篇

中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远说过:“目前在航天技术方面,美国、俄罗斯是第一梯队,当前在太空运行的800多颗卫星中,美国占了一半,中国有34颗。在载人航天方面,世界上已有960多人次进入过太空,航天英雄杨利伟是第413位进入太空的人。中国是世界上第三个有能力独立进行载人航天工程的国家。可以说,在国际探(登)月领域,中国、欧盟、日本是第二梯队。那么,世界各国的最新探月计划怎样?又准备得如何呢?

美“月球勘测轨道器”要到月球“找地皮”

如果一切顺利的话,美国宇航局探月卫星“月球勘测轨道器”将于2008年10月在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。

“月球勘测轨道器”肩负为人类在月球定居摸底环境的重大使命,其具体任务有五个方面:(1)探摸月球环境,为人类最终定居月球做准备;(2)展开探寻地球、太阳系乃至宇宙起源的科学试验;(3)对飞往火星乃至更远深空的技术、系统、飞行控制和探索技术进行试验,从而降低宇航员踏上深空探索征途的风险;(4)扩大地球的经济发展空间,在月球上进行有益于地球人类生活的资源开发;(5)利于新的探月计划激起公众,尤其是学生对宇宙探索的兴趣,从而让人类学会迎接未来的挑战。

为了实现这五大目标,“月球勘测轨道器”将携载六大工具前往月球:(1)月球轨道激光测高仪:它将清晰地测定月球全球的地貌情况、人类未来登月的着陆地点坡度,以及月球阴影地区可能存在的极地冰;

(2)月球轨道勘测照相机:它将对人类未来登月着陆点进行细到一米的拍照。

(3)月球探索中子探测器:它将探测月球表面氢的含量,还能分析月球表面的辐射环境,而所得出的数据有助于人类搜寻月球表面的水冰资源;(4)月球温度测试仪:将测定月球表面的温度,为人类未来定居月球建立温度档案;(5)莱曼—阿尔法绘图项目设备:将对整个月球表面进行测绘,首度拍摄月球从未接受其它星光的背阴面的画面。同样有助于人类寻找月球表面冰或者极地地区其它水资源;(6)辐射效应望远镜:将观测太阳粒子对月球表面的影响,从而分析出深空宇宙的辐射环境,有助了解人类未来进入深空探索时面对的太空辐射环境。

据美国宇航局介绍,“月球勘测轨道器”耗资6亿美元,其设计寿命为四年。在“月球勘测轨道器”完成使命之后,美国宇航局还会接连进行月球无人勘测行动。在此基础之上,美国打算在月球北极或者南极附近建立一个靠太阳能维持运作的月球基地。这个月球基地将由数拨宇航员登月来完成建筑任务。每次由四名宇航员登月,每次登月建基地的时间为一周。一旦基地建成的话,那么将包括能源补给区、交通工具区和生活区。美国宇航局现在已经确定了“九步建起月球基地”的方案:第一步:由Ares5重型运载火箭携月球登陆车和“分离舱”发射升空;第二步:数天后,宇航员将搭乘新型登月车“东方快车”发射升空;第三步:“东方快车”与月球登陆车和“分离舱”在地球轨道上对接,然后一起飞往月球;第四步:点火飞往月球;第五步:登上月球后,宇航员离开“东方快车”,搭乘月球登陆车在月球表面着陆并行进;第六步:对月球表面展开为期七天的勘测,然后乘登陆车发射升空回到月球轨道;

第七步:与“东方快车”对接,然后飞回地球;第八步:宇航员重返地球大气层;第九步:回到地球,完成为月球基地“找地皮”的任务。

如果一切顺利的话,那么月球基地“找地皮”任务将于 2020年前完成。到 2024年,宇航员就能够在月球上连续生活30天,最终则增至180天。

俄罗斯“环月”项目欲与中国结伙伴

俄联邦航天局打算于2012年实施“环月”项目。

由于俄罗斯最后一次探月项目是1976年结束的,因此,这将是俄罗斯30年来首度展开探月努力。俄罗斯的“环月”项目有三大目标:首先是要在月球南极“阿特金盆地”附近放下一个登陆器,搜寻月球水冰的迹象;其次是向美国1969年“阿波罗11号”和“阿波罗12号”登月飞船着陆的地点发射两枚慢速钻透器,希望能搜集并且对比月震的数据;第三是向“丰富海”地区发射10枚高速钻透器,搜集月球表面的月震情况。这些钻透器的形状如同导弹,能够钻入月球的表面,并通过所携的传感器搜集相关的数据。

俄罗斯“环月”项目之所以对月震情有独钟,因为它完全不同于地震,而一旦能准确掌握月震的情况,那么就能够真正了解月球的内部结构。为了克服仍然存在的经费不足等问题,俄罗斯联邦航天局表示,它愿意与印度和中国的航天伙伴展开合作,在探月项目上有所作为。德国“月球探索轨道器”钻地百米看月核

德国航空航天中心打算在2012至2013年间实施德国有史以来第一个探月项目“月球探索轨道器”。

这个探月项目其实是由两个探测器组成:一个探测器借助微波和钻地雷达,“看透”月球地下以下2至100米,了解月球的内部构造;第二个探测器能测绘月球表面微弱引力和磁场的三维彩图。由于该计划持续四年时间,所以它还有可能捕捉到月球表面因天体撞击新形成的环形山。如果不出意外的话,德国将于2008年年初宣布探月项目。如果这一探月项目获得成功的话,那么德国还将派出飞船赴月球搜集月球的岩石样本。

日本“月亮女神”抢了个亚洲第一

据日本“月球探测计划”负责人、日本宇宙航空研究开发机构的泷泽吉贞介绍,9月14日升空的“月亮女神”已经获得了相当的成功:10月 1日,“月亮女神”上的高清晰度照相机成功拍下并发回地球的照片。虽说在太空拍地球的照片并不稀奇,可以往都是在空间站或者地球轨道上拍的,而这次却在距离地球11万公里外的太空中拍地球,创造了一项远距离太空拍摄地球清晰面貌的纪录。接下来的探测行动均按计划进行之中。

日本探月之路走得并不顺当:1990年,日本向月球发射的第一个探测器“飞天”顺利升空。然而,好景不长,由于晶体管收音机突发故障,导致日本航天科学家失去了“飞天”子卫星“羽衣”的线索,首度探月以失败告终。1991年,日本的“月球—A”探月计划启动,但这一计划在执行过程中遭遇了种种困难。原打算让“月球-A”探测器携带两个穿透式着陆器升空,在接近月球后,“月球—A”将着陆器发射出去,撞入月球内部,以便分析月球内部构造等。“月球-A” 探测器的开发任务在1996年结束,而着陆器的研制工作却陷入困境。如何让着陆器经受住撞击月球表面时的剧烈冲击,长期没能得到解决。在计划6次延期后,合格的着陆器终于问世。而此时,在仓库中沉睡了10多年的“月球—A”探测器已经严重老化,不能再用于发射。日本不得不放弃了“月球—A”计划。

日本之所以能在“月亮女神”上抢先,泷泽吉贞称:“中国和印度的探月计划分别于2007年和2008年实施,两个亚洲邻居探月的目的与我们极其相似。再有,就是美国宇航局更是在筹备重新登月计划,甚至从去年就开始选拔准备登月的宇航员,作为重新登月的筹备动作之一,也是会在2008年发射一个探测器,这些无形中的竞争增加了日本探月的压力,压力化为动力,日本终于在探月项目上,在亚洲抢了个先。”

印度“月亮初航-1”欲超中赶美

印度宇航局探月项目总指挥安纳杜拉伊今年早些时候透露,如果没有意外的话,印度的首个探月卫星“月亮初航-1”将于2008年四至五月间发射升空。

“月亮初航-1”号探月卫星将拍月球表面高清晰度照片,并且对月球表面的化学和矿物质成分进行分析,最后还要用一个探测器来撞月球,检验未来登月飞船的控制技术。

“月亮初航-1”的设计寿命为2年,如获得成功,那么“月亮初航-2”将以机器人登月的方式于2016年登上月球,搜集月球土壤和岩石的标本。这个登月车将重达30至100公斤,能在月球上工作好几个月。印度为此投入的资金为1亿美元。

尽管印度在航天技术方面与其它国家有很大的区别,但这几年在这一领域的投入非常舍得,并且喊出了“超中赶美”的口号。因此,尽管印度国内对投入如此巨资展开航天研究,而不是民众的生活提高有非议,但印度政府的态度相当坚决。

余春雨供本报专稿

■相关链接

人类探月大事记

●1990年1月24日,日本发射了飞天号探测器,该探测器的主要任务是验证借助月球引力的飞行技术和进入绕月轨道的精确控制技术,飞行中飞天号还释放了绕月飞行的微型羽衣号探测器。

●1994年1月21日,美国发射了克莱门汀号探测器。该探测器在对月球南极进行探测时,首次发现月球南极可能存在水的直接证据。

●1998年1月7日,美国发射了月球勘探者环月探测器,它的主要任务是寻找月球上的水。但最终地面和太空中的望远镜都没有观测到期待的水汽云。

●2000年11月,中国发表了 《中国的航天》白皮书,正式提出将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。2002年8月13日,在山东青岛召开的2002年深空探测技术与应用国际研讨会上,中国正式对外宣布将开展月球探测工程。

●2003年1月,印度宣布将于2007年发射自行研制的月球初航环月探测器。

●2003年9月27日,欧洲成功发射了它的第一颗月球探测器——智慧1号,标志着欧洲探月活动正式开始。

●2004年1月14日,美国总统布什在美国国家航空航天局总部发表讲话,宣布美国将在2020年前重新把航天员送上月球,并将以月球作为中转站,向更远的太空进发。

●2004年1月23日,中国探月一期工程——绕月探测工程正式立项,自此,中国探月工程正式启动。

●2006年2月9日,中国政府发布的《国家中长期科学技术发展规划纲要(2006-2020)》将探月工程列为国家中长期科技发展的重大专项。

●2007年9月14日,日本月亮女神探测器发射升空,开始为期一年的月球探测活动。

据新华社电