人類探月史話——嫦娥奔月夢想成真

在古代，人類渴望到達月球的願望，只能通過嫦娥奔月之類的想像來抒發。然而現如今，登月已經不再只是夢想。圖片來源：googleusercontent.com

2013年12月14日，攜帶著「玉兔」月球車的「嫦娥3號」即將降落在月球虹灣地區，實現37年以來人類的首次月面軟著陸。此時此刻，讓我們一起來回顧這段不算太長，卻包含有太多故事和情感的人類探月史吧！

在科幻祖師儒勒·凡爾納的小說《從地球到月球》里，探險家們飛往月球的工具是一枚足夠容納3人的巨型空心炮彈。由於早期火箭運載能力和航天器設計水平的限制，第一代月球探測器基本上都是些形狀各異的「炮彈」。這些愣頭青們對月亮的想法只有兩個：要麼從她身邊飛過，遠遠看上一眼；要麼就一頭撞上去。

說來難以置信，人類渴望到達月球的願望竟是那麼強烈。就在蘇美兩國相繼成功發射人造衛星後不久，一枚枚火箭就開始攜帶簡陋原始的「炮彈」向月球進發。不過，這一時期火箭發射的失敗率高得驚人。從1958年開始，美國一共發射了8枚「先鋒」號探測器，只有「先鋒4號」從月球「近旁」60000千米處飛過，勉強算是成功。蘇聯的做法更絕，只有到達月球附近的探測器才被收進「月球」系列的正式名冊，在地球附近兜圈子的loser則被打入另冊「宇宙」系列，沒發射成功的乾脆連編號都沒有。

不過，這段日子裡志得意滿的顯然是蘇聯。1959年1月4日，拖著4根天線的金屬球「月球1號」從月球附近5995千米處飛過，比「先鋒4號」早了兩個多月。9月13日，同樣的「月球2號」帶著刻有鐮刀鎚子的五邊形徽章第一個命中月球。半個月後的「月球3號」又創造了另一項紀錄——首次拍攝到月球背面。為了瞄準月球拍照，「月球3號」被設計成史上第一個3軸穩定的航天器。照片是用相機拍攝後現場沖洗，再用攝像機一線一線掃描傳回來的。雖然極其模糊，但畢竟讓人類第一次看到了月球背面的真面目，也讓蘇聯搶到了一個環形山和兩個月海的命名權——那差不多是照片上能辨認的僅有特徵。美國顯然大為震驚，當「月球3號」的複製品赴墨西哥展出時，守在半道上的中情局特工們趁夜把它劫進小黑屋裡拆了又裝，然後搶時間開快車再送去展館。

「月球3號」拍攝的第一張月球背面照片。圖片來源：mentallandscape.com落月與繞月：「我們選擇去月球」

「我們選擇去月球，不是因為它很容易，而是因為它很難。」在蘇聯接連取得人造衛星、月球探測和載人飛船「三連冠」之後，美國總統肯尼迪於1961年5月表態：美國將在10年內把人送上月球。這時候，美國的載人飛船才剛剛完成一次彈道飛行，被赫魯曉夫譏諷為「跳蚤的一躍」。

從這句話說出的那一刻起，美國舉國上下都投入到名為「阿波羅」的載人登月計劃中。原有的無人探月項目被調整為登月前的探路計劃，分3個部分：「徘徊者」嘗試在撞月之前近距離拍照，「勘測者」在月面實施軟著陸，「月球軌道器」進入繞月軌道，為未來的登月任務拍照選址。配有鋼絲勺天線和兩條太陽翼的「徘徊者」一共發射了9個，直到1964年7月31日的「徘徊者7號」才取得成功，3個探測器在撞月前共發回17259張高清照片。

正當美國人小有得意之時，1966年2月3日，英國焦德雷爾班克天文台意外收到了來自月球的神秘訊息，讓所有人面面相覷。有人聽出那是傳真機的信號音，於是急忙從附近報社取來一台傳真機。結果，他們看到了另一個星球的地平線。原來，在幾度失敗後，那是蘇聯的「月球9號」，使用氣囊首度實現了月面軟著陸。它像花瓣一樣分裂展開，伸出幾支長長的鞭狀天線和探頭探腦的相機，像極了科幻小說里降臨地球的外星飛船。首張月面全景照片被英國報紙搶先刊登，蘇聯表示自己很生氣，後果很嚴重。不過，照片正確的長寬比，只有蘇聯人自己知道。

首個實現月面軟著陸的「月球9號」探測器的模型。圖片來源：huffpost.com

1966年4月3日，又一個探月新紀錄——首次繞月飛行，落到蘇聯手中。為了搶在美國之前實現繞月，蘇聯首個繞月衛星「月球10號」簡陋到連照相機都沒裝，卻能從月球附近發回《國際歌》信號，並在蘇共黨代會上播放——事實上，會場播放的是地面錄製好的版本。接下來，蘇聯又發射了一個攜帶機械臂和測力計的花瓣式著陸器「月球13號」，以及另外3顆繞月衛星「月球11號」、「月球12號」和「月球14號」。不過，與美國舉國上下的齊心協力不同，對是否實施載人登月，蘇聯一直搖擺不定。1964年跟風作出決定後，國力只及美國一半的蘇聯，又同時上馬了載人繞月和載人登月兩個項目，並且自始至終都伴隨著幾個設計局無休止的爭吵與反覆。蘇聯載人探月計劃的命運，從一開始就註定了。

美國雖然與多項紀錄失之交臂，取得的成果卻比蘇聯像樣得多。帶有3條腿支架，頭上耷拉著太陽能電池和板狀天線的「勘測者」著陸器共發射了7枚，有5枚降落成功。它們在各自的著陸點現場拍照，伸出長長的摺疊臂測定月壤的承受力和元素成分，其中「勘測者6號」還嘗試了落月後重新起飛。5顆形似風車的「月球軌道器」先是詳細拍攝了預定的登月著陸區，隨後又加拍了99%月球表面的高解析度照片。相比之下，蘇聯只有一顆繞月衛星「月球12號」拍攝到照片，並且照片質量不敢恭維。

蘇聯已經覺察到處境不妙了。美國為「阿波羅」計劃積累經驗的「雙子座」飛船任務進展十分順利，但在1967年1月的「阿波羅1號」地面演練中，3名宇航員不幸被大火吞噬，美國宇航局只能放慢腳步，對飛船設計進行徹底整改。相比之下，蘇聯新研發的「聯盟」飛船屢遭挫敗，第一次載人飛行就把宇航員科馬洛夫活活摔死。一向膽大的蘇聯人開始縮手縮腳，認為載人繞月任務必須在無人飛船接連成功4次之後才能成行。

1968年9月21日，蘇聯的無人繞月飛船「探測器」5號攜帶著兩隻海龜，在繞月之後成功濺落印度洋。然而一個月後的「探測器6號」，卻在嘗試降落蘇聯本土時墜毀。沒過多久，從美國傳來的消息讓他們大吃一驚：「阿波羅8號」已於當年12月25日搶先實現了首次載人繞月飛行。3名宇航員面對著從月球背面緩緩升起的藍色地球，情不自禁誦讀起了《創世紀》的章句。蘇聯人的陣腳被徹底打亂。儘管後續的無人繞月飛船「探測器7號」和「探測器8號」都取得了成功，拍到了和「阿波羅8號」一樣的「地出」照片，但這已經太遲了。「探測器」飛船終於沒能把蘇聯人送去月球。

美國「阿波羅8號」飛船拍攝的彩色「地出」照片。圖片來源：wikimedia.org月面漫遊與採樣返回：人和機器人的一小步

「阿波羅8號」的大膽舉動讓美國第一次搶到了先機。接下來的「阿波羅9號」和「阿波羅10號」又分別在地球和月球附近，對登月的各個環節進行了演練。此時的蘇聯已經急火攻心，匆忙趕製的N1登月火箭，在第一級未做整體試車的情況下，就被推上發射台，4次試射全部爆炸。而美國的登月火箭「土星5號」只在發射「阿波羅6號」時出現一些問題，13次發射沒有一次失敗。

1969年7月20日，也許是人類歷史上最重要的日子。在歷經兩次計算機報警和長時間的懸停避障之後，下降級僅剩30秒燃料的「阿波羅」11號登月艙，在月球靜海著陸。3小時後，第一個人類腳印落在月面上。登月艙上帶有一塊小小的紀念牌：「公元1969年7月，來自行星地球的人類首次踏上月球。我們代表全人類和平來此。」兩位宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林在月面安置了月震儀、激光反射鏡和太陽風收集裝置，採集了月球樣本。不過，他們在起飛時眼睜睜看著美國國旗被上升級噴出的氣流吹倒。後來的登月宇航員都學會了把國旗插遠一點。

從「阿波羅12號」開始，每次登月任務都嚴格標記採樣位置，並放置了用核電池供電、名為ALSEP的自動儀器站。這些儀器包括月震儀、磁強計、太陽風光譜儀和離子探測器，以及3塊用於測量地月距離的激光反射鏡。「阿波羅」12號宇航員走訪了距離登月點163米遠的「勘測者」3號著陸器，帶回了它的照相機，發現上面竟有微生物存活，可惜最終被證實是來自回收後的地面污染。

「阿波羅14號」宇航員探訪「勘測者3號」。圖片來源：wikimedia.org

「阿波羅14號」用上了備有全套工具的手推車，15號、16號和17號更是配備了可供雙人乘坐的電動月球車，登月宇航員們享受著駕車的愜意，在月面上四處巡遊，去更多更有趣的地方考察。後期的「阿波羅」飛船還在繞月飛船上加裝照相機，並在離開月球前釋放小衛星。「阿波羅17號」搭載了最有價值的載荷——地質學家哈里森·施密特，他在月面上發現了橙紅色的月壤。「阿波羅13號」則書寫了一次失敗的傳奇，3名宇航員在歷經磨難後平安返回地球。

蘇聯已經被打敗了，但他們並未徹底認輸。蘇聯科學家設計了新一代的探測器——精巧的自動月球車、自動取樣器和重型繞月衛星。「月球15號」自動取樣器搶在「阿波羅11號」之前出發，打算搶先得到月球樣本，可惜在落月時墜毀。後續的「月球」16、20、24號取樣器獲得了成功，共取回月球樣本326克。

不過，真正為蘇聯贏得喝彩的還是自動月球車「月行者」1號和2號。1970年11月17日，「月行者1號」緩緩駛下著陸架的斜坡，第一次在月球上留下了車輪的印跡。它像一台裝有8個輪子的澡盆，行走時蓋子會打開，露出內側的太陽能電池。月夜來臨時蓋子又會關上，依靠車體內部的同位素熱源保溫。月球車控制中心位於克里米亞，那裡有5名駕駛員全神貫注盯著攝像機傳回的畫面，小心翼翼地操縱著這輛38萬千米外的夢幻之車。每走一段距離，月球車就會利用儀器測定月壤的強度和化學成分。「月行者1號」足足工作了10個月，後來更先進的「月行者2號」也工作了5個多月，兩輛車分別巡遊了10.5千米和37千米。

蘇聯的自動月球車「月行者2號」。圖片來源：balsas.lt

1976年8月22日，蘇聯最後一台自動取樣器「月球24號」成功返回，為長達18年的美蘇探月競賽畫上了休止符。競賽結果終於揭曉，美國和蘇聯分別實現了人和機器人的月面漫遊和採樣返回，讓他們各自邁出了一小步。而這，都是人類邁出的一大步。

狂熱的探月競賽落下了帷幕。巨大的「土星5號」火箭和N1火箭如同中生代的恐龍一般，走入歷史一去不返，只留下那些曾經或未曾登月的美蘇宇航員們，用餘生遙望天際那輪承載著記憶和夢想的月球。

終於，人類再一次出發。1994年，地面站收到了美國「克萊門汀」探測器雷達向月球南極發射的強烈回波，暗示月球南極可能存在水冰。這一發現讓人們重新燃起探索月球的熱情。隨後，美國「月球勘探者」、歐空局「智能1號」在任務末期相繼撞月，試圖尋找水冰。2007年前後，日本、中國和印度先後發射了「輝夜姬」、「嫦娥1號」和「月船1號」，掀起了「亞洲探月競賽」小高潮。美國則在2009年發射了「月球偵察軌道器」，現已拍攝到月面上所有阿波羅登月艙下降級和部分蘇聯探測器，是迄今為止成像清晰度最優的月球軌道器。

和「前輩」們比起來，新生代的探測器更加精巧靈敏，成果也更加出色。「輝夜姬」利用兩顆子衛星對月球引力場進行了測繪，這一成果後來被2011年發射的美國「聖杯」月球引力場雙子星任務所超越。「嫦娥1號」利用微波測定了全球月壤厚度，估算出了月球上的氦3總量。「月船一號」則確證了月球南極水冰的存在。2010年發射的「嫦娥2號」不僅拍攝了更為清晰的全月圖，還對第二拉格朗日點和4179號小行星實施了擴展任務。

2013年9月，美國發射了考察月球稀薄大氣塵埃層的LADEE軌道器。3個月後的12月2日，中國「嫦娥3號」著陸器攜帶「玉兔」月球車飛向太空，即將於12月14日實施軟著陸。著陸器本身裝備有近紫外天文望遠鏡和極紫外地球等離子層相機，「玉兔」則帶有測月雷達、粒子激發X射線譜儀和紅外成像光譜儀。著陸器和月球車都安裝有數台照相機，月球車可直接與地面聯絡，也可依靠著陸器中轉通信。兩台探測器都帶有同位素熱源，可用於月夜休眠期間的保溫。「玉兔」月球車可在著陸器四周5千米的範圍內進行巡視考察。

「玉兔」月球車1:1模型。圖片來源：actifforum.com

未來，中國還將發射作為「嫦娥3號」備份的「嫦娥4號」，並在2018年前後實現「嫦娥5號」取樣返回任務。印度和日本也都有發射著陸器和月球車的計劃。2015年前後，還將有兩輛私人月球車分別搭乘中國「長征二號丙」火箭及SpaceX公司「獵鷹9號」火箭發射升空，去衝擊谷歌設立的「月球X大獎」。只是，和探月競賽時期相比，新生代的探月活動無疑顯得有些冷清。隨著美國「星座計劃」被廢止，人類重返月球的時間，又一次，變得遙遙無期了。

要等到什麼時候，人類才會再一次登上月球呢？月球上真會有建成天文台、考察站和月球基地的那天嗎？奧爾德林和其他曾經登月的宇航員們還能看到那一天嗎？

讓我們拭目以待吧。