□ 蔡金曼 袁 鑫 秦素萍
今年2月1日,正当新一轮探月活动取得新突破之时,美国总统奥巴马提出要终止布什确定的重返月球计划。4月15日又进一步提出,希望在本世纪30年代中期之前将宇航员送上火星。此举震惊世界。
美国是最早开展探月的国家。从上世纪50年代末到70年代初,美国向月球发射了“先驱者”、“徘徊者”、“月球轨道器”、“勘测者”和“阿波罗”等多个系列的探测器。特别是从1963年开始实施到1972年结束的“阿波罗计划”,历时11年,首次实现了人类登上月球并安全返回的梦想,同时取回了大量月球样品。
“阿波罗计划”结束后,由于耗资巨大,探月活动几乎停滞。直到90年代后期,人们又把目光投向了月球。美国于1986年提出重返月球、建立月球基地的设想,并在1994年和1998年分别发射了两个探测器。2004年1月14日,布什总统宣布美国将在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。
2006年12月4日,美国宇航局公布了“月球探索战略”和“月球基地计划”。初步预计,“月球探索战略”将于2014年开始执行,“月球基地计划”首次任务将在2020年启动。同年12月美国发布的“重返月球”计划,描绘了本世纪美国探测月球的整体框架和目标,其核心目标是在月球上建立永久基地,并为下一步登陆火星乃至探索更遥远的太空做准备。2009年6月18日,美国发射“月球勘测轨道飞行器”和“月球车观测与传感卫星”,再次开启新一轮探月之旅。通过对这次探测的数据分析:月球上存在水。
然而,由于奥巴马政府上台后深陷国际金融危机,被迫改变了太空探测策略,取消了重返月球的计划,提出了新的太空计划。美国将自行研发新型太空探测器,实现对近地小行星、火星卫星的载人探索,最终目的是登陆火星。奥巴马说:“截止2025年要制造出新型航天器,承担深层次太空任务,使美国能够探测月球以外的太空。截止本世纪30年代中期,我相信能将人类送上火星运行轨道,并能安全地返回地球,然后再实现登陆火星。”
俄罗斯(前苏联)的探月活动曾走在世界前列,与美国开展了激烈竞争。上世纪90年代以后,苏联解体,俄罗斯无力续写昔日辉煌,探月计划不得不搁浅。进入21世纪,随着经济的发展,俄罗斯开始重新规划探月活动,期望再展雄风。
苏联从1959年到1976年共向月球发射了30个航天器,其中“月球号”24个,17个完成探测任务;“探测器”号6个,5个完成探测任务。“月球号”是以逼近飞行、绕月飞行、硬着陆、软着陆、取回样品等不同方式,通过拍照、自动测量、采样分析、月球车实地考察,对月球和近月空间进行全面探测,取得巨大成就。
上世纪80年代后,由于经济被美国拖垮,苏联无力再发展航空航天事业。特别是1991年苏联解体后,因缺乏资金,俄罗斯的航天计划被迫瘦身,探月活动球几无进展。进入21世纪,随着欧盟、美国及其他一些国家相继公布探月计划,俄罗斯也不甘落后,又因经济好转,昔日曾翱翔太空的双头鹰重拾探月梦想。
今年8月,俄罗斯公布了2040年前的航天发展计划,其中包括研制自己的空间站、载人登月和飞向火星。根据载人登月计划,将在2025年前实现宇航员登月,2027-2032年间在月球建立永久性基地。分四阶段实施:第一步实施“月球-全球”探测任务,主要发射自动探测器绕月球飞行进行远程探测,为月球车登月选址,并为建立月球基地进行考察。第二步,在2011年向月球发射科学实验室,即能够实施多光谱探测的科学仪器。第三步,在2013年使用多架月球车展开月球资源研究,将月球土壤样品带回地球,并选择建立月球自动探测基地的最佳区域。第四步,从2015年开始进行月球自动探测基地建设。
未来探月的具体规划是:最近10年内,俄罗斯将向月球发射4个无人自动探测器,初定于2012年发射的月球-全球探测器将是俄在苏联解体后的首颗探月卫星。如果进展顺利,俄还将同印度合作,于2016年向月球表面投放一辆新式无人探月车。2025年前载人登月。俄罗斯将研制可多次重复使用的新型载人飞船“大剪刀”,预计在2015年前建成,并在2025年将宇航员送上月球。2027年-2032年.建立月球永久考察基地,这将成为俄罗斯2035年后开始实施的火星计划的基础。
近年来,日本在深空探测领域取得长足进步,先后开展“哈雷彗星”号彗星探测、“飞天”号月球探测、“希望”号火星探测、“隼鸟”号小行星探测和“拂晓”号金星探测,其首个月球探测器“月亮女神”号在完成探测任务后受控落月。
近日,日本提出争取2015年在月球表面实现探测器软着陆,2020年派遣机器人在月球表面进行探测。在奥巴马政府改变太空战略、取消重返月球计划之后,日本盯准了月球探测,试图争当月球探测的领头羊。
自上世纪80年代以来,日本在航天科技和空间探测领域就取得显著成绩。1990年1月发射的“飞天”号月球探测器,发射成功后向月球轨道释放了一个绕月飞行的微型“羽衣”号探测卫星,但因出现故障而失灵。“飞天”号在绕地球飞行一段时间后,最终在1993年4月坠毁,这一探月计划宣告失败。
日本在1991年又启动了首个完整意义上的探月计划“月球-A”计划,计划1995年发射月球探测器“月球-A”。由于这项计划非常具有创新性,技术难度大,使得“月球-A”的发射时间一拖再拖。当2006年穿透器最终研制成功时,主探测器因在仓库中沉睡了10多年,致使关键部件报废而无法发射,迫使“月球-A”计划取消。
1999年,正当“月球-A”遇挫时,日本利用当时最新的技术,提出研制新的“一箭三星”月球探测器,也就是“月亮女神”计划。几经波折,“月亮女神”在2007年9月14日成功发射,其主要任务是对月球展开全球调查,探索月球的起源,研究月球的形成和演化过程;观测月球的空间环境,探测月球元素丰度、矿物组成、地形、地质、重力场;利用月球观测外太空,近月空间和日-地等离子体环境。
早在2005年1月,日本就公布了未来20年太空开发远景规划草案,主要是建立月球基地、通过国际合作开展载人航天活动以及建设作为小行星探测中转站的空港。发射绕月探测器只是探月的第一步。在未来空间探测计划中,月球是日本最重要的探测目标:前10年重点突破探月关键技术,后10年重点开展月球应用,通过20年左右的努力,试图使日本成为国际月球探测的领导者,最终建立月球基地。
日本的“月亮女神2号”将在2012年发射,“月亮女神X号”也将于2017年发射。这些探月计划包括月球车、月球望远镜的研制以及在月表建立科学设备网络等内容。日本要在2025年左右在月球表面建立无人探测基地。
近年来,印度先后制定了数项太空探测计划,并在月球探测中取得一定成果。2008年10月成功发射“月船1号”,使之成为继俄罗斯、美国、日本和中国后第五个进行月球探索的国家。目前,“月船2号”也在加紧研制。
2008年10月发射的“月船1号”携带11项科学仪器,其中有5项是印度自主研制的。11月12日进入距月面100公里的工作轨道,喷有印度国旗图案的撞月装置于2天后对月面实施了撞击,让印度人颇感自豪。然而,“月船1号”在2009年8月底和地面控制中心失去了无线电联络,其任务不得不被迫终止。但美国专家对印度“月船一号”月球探测器发回的数据进行分析,发现了水存在的光谱证据。
印度宣布在2011年再次执行探月任务,将“月船2号”送上太空,实现月球车在月面的软着陆。“月船2号”探月项目为期4年,由印度和俄罗斯共同研发制造。其中包括一个轨道器、一个着陆器和一个用于收集分析月球土壤样本并将数据传回地球的漫游车,这三个设备则由俄罗斯负责设计和制造。当前,登月车和轨道飞行器都已设计完毕,很快将开始建造,预计到2013年上半年发射。
未来的月球基地
印度2009年公布了“登月计划”,将于2015年实施载人登月计划,最晚于2020年实现载人登月。这一计划分为三个阶段,首先是向月球发射探测装置,然后发射登月机器人,最终使印度宇航员登月。印度还计划发射火星探测器。
印度采用内外结合的发展战略,在引进消化国外先进技术的基础上,发展形成自己的航天体系,目前已掌握制造发射运载火箭、人造卫星、地面控制与回收等技术,并建成了一套完整的空间研发体系。
此外,欧洲的探月活动也在加紧进行。2003年9月27日发射的“智能1号”,经过将近3年的绕月探测,在2006年9月3日实现定点撞月。欧洲还将着重研究月球探测器极地着陆、月球生存技术支持、星际间旅行宇宙飞船居住舱建设、返月飞行、宇航员长期隔绝及失重实验等。欧洲强调,在全球新一轮的探月热潮中,欧洲人没有理由落后。