第三輪探月潮來襲 | 世界各國為什麼不約而同把目光投向了月球？

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近期，關於月球探測計劃的消息不斷傳來……

雖然俄羅斯的航天計劃屢遭挫折，用於空間項目的經費也一再縮減，但依然堅持將月球25號作為其後續航天計劃中的一項重要任務；

印度在實施Chandrayaan-1探月任務後，也將在2018 年開展集軌道器、著陸器和巡視器於一體的Chandrayaan-2月球探測任務；

美國的獵戶座飛船雖然最終將用於載人登陸火星，但其最初幾次任務都將在臨近月球的軌道開展；

不可否認，人類即將迎來第三次探月高潮……

「搶第一」為代表的第一輪探月高潮

對未知世界進行探索，是人類發展空間技術的一大動因。月球作為離地球最近的自然天體，對人類認知地球的演化、生命的起源，乃至今後的發展都有著無可替代的重要地位。

對月球的探測是人類獲得邁出地球、走向太空能力之後一個必然的選擇。而由於潮汐鎖定導致月球總是只有一面朝向地球，這更增加了它的神秘，使得只有利用航天技術才有可能對月球進行全面的探索。

1958年，在人類發射第一顆人造衛星之後不到一年，美國和蘇聯就競相發射自己的月球探測器。不過由於那時候的運載火箭技術和空間飛行器設計與製造技術還處於非常初級的階段，因此發射階段的失敗可以說是「家常便飯」。

月球1號

但在不計代價的太空競賽階段，第一個從月球附近掠過、第一個「命中」月球、第一次拍攝月球背面照片、第一個在月面軟著陸，這些光輝的榮耀都被先行一步的蘇聯獲取。從「月球1號」開始，蘇聯對嘗試過程中很多失敗的探測器不予以公開編號，即便如此，在整個登月競賽中正式命名的月球探測器也到了「月球24號」。

儘管蘇聯獲得了無數的「第一」，但從月球探測的質量來看，的確不能和美國相提並論。美國的先鋒號、徘徊者號、勘察者號探測器，雖然也都曾遭遇過失敗，但總體來說所採用的技術比蘇聯的更為複雜和先進，更貼近未來實現載人登月的需求，因此很好地扮演了登月「急先鋒」的作用，為阿波羅登月奠定了良好的基礎。

1969年7月16日，巨大的「土星5號」火箭載著「阿波羅11號」飛船從美國肯尼迪航天中心點火升空，開始了人類首次登月的太空征程。三名美國宇航員駕駛著阿波羅11號宇宙飛船跨過38萬公里的征程，承載著全人類的夢想踏上了月球表面。

人類在月球上留下的第一個腳印

即使在今天看來，阿波羅登月無疑也是人類航天史上的高潮，7次登月，6次成功，帶回數百公斤岩石和土壤樣本，為人類了解神秘的月球作出了巨大的貢獻。然而巨大的經費投入在取得政治上壓倒對手的效果後，也不再有更多的動力，這使得他們在月球上的腳步止於「阿波羅17號」。

月球基地概念圖

蘇聯在美國首先登月成功後也並沒有放棄前進的腳步，甚至為了能夠再次擊敗美國，還率先提出了月球基地的計劃。但用於登月的N-1重型火箭接連失敗，使得這項計劃難以為繼，雖然月球車和無人採樣返回的成功為蘇聯挽回了部分面子，但也同樣缺乏繼續進行探索的動力，人類探月的第一次高潮就此結束。

效費比頗高的第二輪探月高潮

從1990年開始，日本、美國、歐空局先後發射了多個月球探測器，中國和印度也分別於2007 年和2008年發射了自己的第一個環月軌道器。

同前一輪的競賽相比，這一輪的探月高潮有著非常鮮明的特點。

其中一個特點就是起點高。在第一輪競賽中，美國和蘇聯都是從嘗試「命中」月球開始的，即便如此也是經過多次嘗試才成功。而第二輪月球探測高潮則是直接從發射環月軌道器開始，且環繞高度都很低，可以進行解析度很高的成像。

「輝月姬」又名「月亮女神」，日本開發的繞月探測衛星。

這要歸功於技術手段的進步。由於空間飛行器技術的長足進步，特別是電子元器件的飛速發展，使得航天器的精確控制、高可靠長時間飛行成為可能。過去由於沒有月球的各項精確參數，很多飛行任務都帶有嘗試的性質。而日本的「輝月姬」、印度的Chandrayaan和中國的「嫦娥」，都獲得了不俗的探月成果，直接在第一次飛行試驗中承載了重要的探測載荷。

印度第一顆繞月飛行器月船1號(Chandrayaan-1)

印度「月船一號」整裝待發

此外，歐空局的SMART-1還是第一個使用離子推進的月球探測器。美國甚至通過撞擊月面的探測器，分析出月球極地區域含有的水資源。

這些探測器所取得的成果不能僅僅看做是第一次探月高潮的一個補充，而是使人類對月球的探測有了更為全面立體的認識。

這一輪探月的另一個特點是投入較少。各國基本上沒有為探月新研製運載火箭，而是儘可能在工程上應用成熟技術，而現實情況也的確因為沒有登月競賽時那樣明確的政治動力，不再是那種不計代價的「搶第一」，從而更加註重實效。因此，這一輪探月高潮可以用「成果豐碩，效費比高」來概括。

掀起第三輪探月高潮的動因

再次掀起探月高潮是「水到渠成」的自然結果。

隨著人類空間活動的不斷拓展，航天技術對科技進步、社會發展乃至人類文明的推動作用得到了更多人的認可，人類已不滿足於長期滯留在近地空間。除了發展能夠長期在軌飛行的空間站外，再次踏足月球甚至長期駐留已經是很多航天大國所考慮的目標。

除了技術推動方面的需求外，空間技術水平的提高也使得過去只有美國和蘇聯能夠做到的事情，如今其他國家也可以考慮開展了。

此外，火星無疑是人類空間探索的重要目標，儘管目前人類從技術上已經不存在實質性的障礙，但即便是開發和驗證這些登陸火星的技術也需要投入巨大的資金，所以在沒有形成全世界共同認可的目標之前，促成載人登陸火星的大範圍國際合作還非常艱難。

歐空局暢想「月球村」

對於美國之外的其他國家，即使將目標設定為登陸火星，也需要通過載人登陸月球作為必要的中間步驟，來驗證很多還未掌握的關鍵技術。這就為俄羅斯、歐洲、中國、日本、印度等國家在月球探索方面構造了一個共同的技術需求。即便是對於美國，參與各國共同參與的月球探索活動也會對其載人登陸火星的計划起到助益和推動的作用。這也就是歐空局新任局長提出月球村理念的重要原因。

另外，隨著商業航天的迅速崛起，通過商業運作來降低探月成本，甚至開展月球表面的旅遊活動也變得更為現實。所有這些都預示著第三輪探月高潮，將會比20多年前開始的第二輪探月高潮更加令人期待，它不但有可能實現人類重返月球的目標，甚至有可能實現人類常駐月宮的夢想。

文/楊宇光

來源於《中國航天報·飛天科普周刊》

中國航天科技集團

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