世界将再掀月球探测的新高潮
2018年05月21日 10:59
来源:网易军事

(原标题:世界将再掀月球探测的新高潮)

从2018年起,全球将再次掀起新一轮探月高潮。首先,中国将先后发射“鹊桥”月球中继卫星和嫦娥四号落月探测器;印度将发射月船二号探测器;接着,在2018—2019年,日本将发射“月球调查智能着陆器”;2019年,中国将发射嫦娥五号月球采样返回探测器,等等。美国总统特朗普已在2017年底宣布,美国要载人重返月球。 目前,全球空间探测活动的重点有月球、火星、木星、小行星与彗星等,其中以探测月球为主的任务次数最多,不算5月发射的我国“鹊桥”月球中继卫星,已约有132次。这是因为月球是离地球最近的一个星球,又蕴含着丰富的资源和能源,且是未来理想的科研基地和去火星的跳板,所以从技术、科学和经济等方面讲,人类探测月球次数多是符合科学规律的。 总的来讲,人类的月球探测可分探月、登月和驻月,即“探、登、驻”三大步。其中,美国和苏联/俄罗斯是世界探月的第一集团,因为美国已完成了探月和登月,而苏联/俄罗斯完成了探月,美国是探月第一集团的“领头羊”。

世界将再掀月球探测的新高潮

美国阿波罗十七号航天员在月面勘测 

欧洲、日本、中国和印度属于世界探月的第二集团,目前以探月为主攻方向,并按照绕月探测、落月探测和采样返回探测,即“绕、落、回”三小步分步实施,逐步积累知识和经验。现在,欧洲、日本、中国和印度都完成了绕月探测,中国还通过发射嫦娥三号率先完成了落月探测,月球探测器发射数量居世界第3位,所以,中国在世界探月第二集团处在“领跑”位置。

世界将再掀月球探测的新高潮

进入21世纪后,欧洲率先发射了斯玛特一号绕月探测器 

2018年探月领域的最大亮点是我国发射的嫦娥四号落月探测器,因为它将率先在月球背面着陆。通过发射绕月探测器人类了解到,月球背面与正面的地质特征存在很大差异,对月球背面开展形貌、物质组成、月壤和月表浅层结构的就位与巡视综合探测,可促进对月球早期演化历史的新认知,对研究地球的早期历史也有重要价值,因为地球上经历了多次沧海桑田,早期地质历史的痕迹早已消失殆尽,只能通过月球上仍保存完好的地质记录中挖掘地球的早期历史。 由于月球的自转与公转周期相同等原因,在地球上永远看不到月球的背面。所以,在月球背面进行射电天文观测可屏蔽来自地球的各种无线电干扰信号,监测到地面和地球附近的太空无法分辨的电磁信号,有望取得重大天文学成果。但在月球背面着陆的探测器不能直接和地球站进行无线电通信,为此,中国在发射嫦娥四号之前于5月先把一颗名为“鹊桥”的月球中继卫星送入地月拉格朗日2点,以便在嫦娥四号与地球站之间进行通信,这在世界也是第一次。

世界将再掀月球探测的新高潮

嫦娥四号落月示意图 

据悉,在2018年年底发射的嫦娥四号将登陆月球南极附近的艾特肯盆地,成为世界首个在月球背面进行着陆探测和巡视探测的航天器。它将通过搭载的中外科学探测仪器,在月球背面的着陆点附近开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测,完成月球背面巡视区形貌和矿物组份探测与研究、月基低频射电天文观测与研究、月球背面巡视区浅层结构探测与研究等详查科学目标,有望取得行星际激波、日冕物质抛射和空间传播机理等方面原创性成果。 嫦娥四号有望实现三大“壮举”:首次实现人类探测器造访月球背面;首次实现人类航天器在地月拉格朗日2点对地月中继通信;为科学工作者提供月球背面空间科学研究平台,获得一批重大的原创性科学研究成果。 另外,我国还正在开展在南极建立月球科研站的论证,设想建立能源长期供给、自主运行、无人值守的月面基础设施,开展以机器人为主的科学研究和技术试验。 印度将发射的月船二号月球探测器由一个轨道器、一个着陆器和一辆月球车组成。其任务是演示验证在月球上的软着陆能力,对月球表面进行矿物和地质等方面的测绘和分析,对月船一号的探测成果进行核实和确认,并将探测月球上是否有水。其中的月球轨道器将在距离月表100千米高绕月飞行,它携带5台科学仪器,拟绘制详细的三维月球表面图像。

世界将再掀月球探测的新高潮

印度月船二号的着陆器和巡视器 

日本将发射的其首个落月探测器—— “月球调查智能着陆器”,将把着陆点精确控制在距离目标区域数百米的范围内。在落月过程中,它将实现对月表地形的快速评估,迅速辨认可能的登陆障碍物。落月后,将研究月球材料和表面环境,以便为今后的载人登月做准备,并为无人探测器考察火星积累经验。日本还拟和印度联合勘察月球极地地区的水资源等。

世界将再掀月球探测的新高潮

日本“月球调查智能着陆器”示意图 

另外,韩国计划在2020年用美国猎鹰九号火箭发射首个月球探测器——“试验型月球轨道器”。它重约550千克,搭载有高清相机和月球γ射线光谱仪等韩国自主开发的5种科学探测设备和美国的相机等,美国还将为韩国的“试验型月球轨道器”提供通信和导航技术支持。此后,韩国将发射月球轨道器和月球着陆器。 俄罗斯近年多次公布新的探月、登月甚至驻月计划,但由于资金等原因,至今没有实施一项月球探测计划。 2024年,欧洲航天局拟在月球南极的沙克尔顿陨石坑打造一座名为“月球城”的首个月球基地,作为“国际空间站”退役之后的新太空基地。它将采用3D打印、充气式生活舱等前沿技术,最多一次能够容纳4名航天员生活在其中。为此,欧洲计划先向月球南极发送一辆月球车,为建造月球基地打前站。

世界将再掀月球探测的新高潮

欧洲拟用3D打印机建造的月球基地示意图

美国计划在2021年进行载人绕月飞行,然后与俄罗斯合作建立深空之门——月球空间站,最终与多国合作进行载人登月,为载人登火星奠定基础。

世界将再掀月球探测的新高潮

“深空之门”月球空间站示意图 

综上所述,月球探测仍是未来深空探索的重点目标,将有更多国家参与深空探测活动。其下一步主要是利用机器人技术、先进钻岩技术、先进测量分析技术等对月球资源及其蕴藏量进行全面深入的勘察,为载人登月和建立月球基地获取重要数据资料,并将成为未来载人登火星的跳板。 (杭添仁)

热门排行榜