近期，人類月球探測(cè)器密集奔赴月球，標(biāo)志著新一輪探月熱已經(jīng)到來(lái)。探月國(guó)家增多、國(guó)際合作增強(qiáng)、商業(yè)探月興起，成為本輪探月熱潮的新趨勢(shì)。

探月高潮的背后，無(wú)不是各國(guó)厲兵秣馬多年的技術(shù)積累，凸顯了月球在未來(lái)科技發(fā)展與資源開(kāi)發(fā)利用方面的戰(zhàn)略地位。隨著人類探索宇宙的日益深入，探月的科學(xué)內(nèi)涵還將不斷擴(kuò)展，甚至?xí)皆虑虮旧怼?/p>

(資料圖)

新一輪探月熱正在全球興起。7月14日，印度“月船-3”探測(cè)器發(fā)射升空，于8月23日晚在月球南極表面軟著陸。8月11日，俄羅斯“月球-25”踏上奔月征程，遺憾于19日撞月失聯(lián)。這是俄羅斯時(shí)隔47年再次發(fā)射月球探測(cè)器，任務(wù)前半段基本順利，但落月的最后一次軌道調(diào)整出現(xiàn)問(wèn)題，只差臨門一腳。

今天，日本將發(fā)射“小型月球探測(cè)智慧著陸器”，它有望成為日本的落月“首秀”。

按計(jì)劃，美國(guó)直觀機(jī)器公司“新星-C”(Nova-C，又譯“諾瓦-C”)月球著陸器將于11月15日發(fā)射。它是美國(guó)航空航天局(NASA)“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)計(jì)劃”的第一個(gè)著陸器，有可能成為第一個(gè)在月球著陸的美國(guó)私營(yíng)公司探測(cè)器。年底，美國(guó)擬用新研制的“火神-半人馬座”火箭發(fā)射航天機(jī)器人技術(shù)公司的“游隼-1”著陸器。

這輪探月高潮涌起的背后，無(wú)不是世界各國(guó)多年厲兵秣馬的技術(shù)積累。探月在未來(lái)科技發(fā)展與資源利用中的戰(zhàn)略地位愈加凸顯。

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日本努力多年

再度沖擊“成功落月”

日本對(duì)探月的興趣由來(lái)已久。早在1990年1月24日，日本率先打破美蘇對(duì)探月的壟斷，發(fā)射了首個(gè)月球探測(cè)器“飛天號(hào)”，成為第三個(gè)發(fā)射月球探測(cè)器的國(guó)家。

日本的月球軌道器曾實(shí)現(xiàn)過(guò)一次撞月。2007年9月13日，日本發(fā)射“月女神”月球軌道器，在經(jīng)歷了約10個(gè)月的定期運(yùn)行和7個(gè)半月的后期運(yùn)行后，于2009年6月11日撞月。

2022年11月16日，日本首個(gè)月球著陸器“好客號(hào)”承載著首次落月探測(cè)的希望，搭乘美國(guó)“航天發(fā)射系統(tǒng)”重型火箭升空。6天后，日本宣布“好客號(hào)”任務(wù)失敗。不過(guò)，與“好客號(hào)”一起升空的日本超小型月球軌道器“小馬座”目前運(yùn)行正常。

作為全球首個(gè)商業(yè)登月任務(wù)，去年12月11日，日本民營(yíng)航天公司ispace“白兔-R”M1月球著陸器搭乘美國(guó)“獵鷹-9”火箭發(fā)射升空。不過(guò)，今年5月26日，ispace宣布著陸月球任務(wù)失敗。搭乘在該著陸器上的阿聯(lián)酋第一個(gè)月球探測(cè)器“拉希德號(hào)”月球車任務(wù)也宣告失敗，阿聯(lián)酋探月初試由此夭折。

這一次，日本使用H-2A運(yùn)載火箭從種子島航天中心發(fā)射“小型月球探測(cè)智慧著陸器”，旨在驗(yàn)證精準(zhǔn)的月球軟著陸技術(shù)。

這臺(tái)著陸器長(zhǎng)1.7米、寬2.7米、高2.4米，研發(fā)費(fèi)用達(dá)180億日元。它將在月球正面風(fēng)暴洋馬呂斯山區(qū)域的一個(gè)小隕石坑(月球南緯13°和東經(jīng)25°)軟著陸，著陸精度優(yōu)于百米。

“小型月球探測(cè)智慧著陸器”將對(duì)月球表面多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行拍攝，運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)的面部識(shí)別技術(shù)檢出環(huán)形山，并通過(guò)之前由“月女神”軌道器收集的數(shù)據(jù)來(lái)確定著陸器當(dāng)時(shí)的位置。為了實(shí)現(xiàn)精確著陸，它可通過(guò)雷達(dá)測(cè)量高度，并借助傳感器感測(cè)自身傾斜度。

著陸后，這臺(tái)著陸器將用多波段相機(jī)評(píng)估當(dāng)?shù)氐牡V物環(huán)境，尤其是月面上的橄欖石，它可能起源于月幔。著陸器還裝有一個(gè)小型激光反射器陣列，專家將借助它考察月球環(huán)境及資源能否供人類利用，并對(duì)將航天員送上月球開(kāi)展長(zhǎng)期活動(dòng)的可能性進(jìn)行研究，也為無(wú)人探測(cè)器考察火星積累經(jīng)驗(yàn)。

作為參加美國(guó)阿爾忒彌斯(Artemis)計(jì)劃的一部分，日本還將在美國(guó)幫助下把航天員送上月球空間站，并期待登上月球。今年7月21日，豐田汽車公司透露，正與日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)聯(lián)合研制重約10噸的載人加壓月球漫游車，計(jì)劃于2029年用美國(guó)火箭發(fā)射，用于支持美國(guó)抓總的阿爾忒彌斯月球探索計(jì)劃。

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月球南極首落 印度俄羅斯競(jìng)爭(zhēng)激烈

最近一二十年，印度一直在為亞洲探月霸主地位而努力，近年來(lái)更是在落月探測(cè)上與日本展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。

2008年10月22日，印度發(fā)射了第一個(gè)月球探測(cè)器“月船-1”軌道器。2019年7月22日，又發(fā)射了“月船-2”嘗試著陸月球，但在著陸時(shí)刻以失敗告終。

今年7月14日，印度發(fā)射“月船-3”，以期完成“月船-2”未完成的任務(wù)。因此，“月船-3”的著陸點(diǎn)與“月船-2”相同，著陸器和月球車設(shè)計(jì)也相似，但著陸器上的800牛著陸緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量從原來(lái)的5臺(tái)減少到4臺(tái)，以降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，減少故障率。

為提高著陸成功率，“月船-3”重新匹配了姿控發(fā)動(dòng)機(jī)，將其姿態(tài)修正能力整整提高了一倍，并增加了多普勒激光測(cè)速儀，以實(shí)時(shí)測(cè)定著陸器的三維姿態(tài)。此外，其飛控軟件和緊急控制系統(tǒng)也得到了加強(qiáng)，以應(yīng)對(duì)著陸時(shí)可能出現(xiàn)的意外。

同時(shí)，印度還簡(jiǎn)化了留軌的推進(jìn)艙，將減重額度用于增加著陸器的推進(jìn)劑，并設(shè)計(jì)了錯(cuò)過(guò)預(yù)定登陸地點(diǎn)后擴(kuò)大范圍隨機(jī)登陸的“失敗模式”。

由于印度目前推力最大的地球同步軌道運(yùn)載火箭MK-III的地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力僅約2噸，無(wú)法將“月船-3”直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，因此“月船-3”進(jìn)入地球軌道后要靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火加速變軌，才能進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。

所以，“月船-3”在發(fā)射20多天后的8月5日才進(jìn)入月球軌道，8月17日進(jìn)入100千米高度的環(huán)月極地軌道。此時(shí)開(kāi)始，裝有月球車的維克拉姆著陸器與推進(jìn)艙分離，進(jìn)入距離月面35至100千米的橢圓軌道，為在月球南極表面著陸做準(zhǔn)備。

然而，讓印度沒(méi)想到的是，俄羅斯“月球-25”著陸器后發(fā)先至，于8月11日發(fā)射后，16日即順利進(jìn)入月球軌道，并計(jì)劃8月21日在月球南極著陸?？删驮?月20日，俄羅斯國(guó)家航天集團(tuán)宣布，“月球-25”探測(cè)器因偏離預(yù)定軌道，于19日與月球表面相撞后失聯(lián)。

根據(jù)俄羅斯此前公布的月球探索與開(kāi)發(fā)計(jì)劃，“月球-25”是該計(jì)劃第一階段的首個(gè)任務(wù)。此后，俄羅斯計(jì)劃在2027年發(fā)射“月球-26”月球軌道器，對(duì)全月球進(jìn)行普查，為2028年發(fā)射的“月球-27”提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù)和選擇載人登月地點(diǎn)提供信息。而“月球-27”著陸器則將用于研究月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和月震機(jī)制以及月表下2米深月壤的礦物學(xué)、化學(xué)、同位素組成等。2030年或更晚些時(shí)候則將發(fā)射“月球-28”。

耗資7500萬(wàn)美元的“月船-3”著陸點(diǎn)選在月球南極附近的曼齊努斯U隕石坑西南方向(南緯69.37°，東經(jīng)32.35°)。軟著陸成功后，它將釋放小型月球車。不過(guò)，印度著陸器和月球車設(shè)計(jì)壽命僅為1個(gè)月亮日(14個(gè)地球日)，因?yàn)樗鼈儧](méi)有裝放射性同位素加熱器，無(wú)法熬過(guò)嚴(yán)寒的長(zhǎng)月夜。俄羅斯“月球-25”設(shè)計(jì)壽命為1年，原本計(jì)劃在月球南極博古斯拉夫斯基隕石坑附近(南緯69.5°,東經(jīng)43.5°)軟著陸，距離“月船-3”著陸點(diǎn)僅相距120千米。

隨著俄羅斯“月球-25”的墜毀，在地形復(fù)雜的月球南極首次著陸的重任再次回到了印度“月船-3”的肩上。

終于，北京時(shí)間8月23日20時(shí)34分，“月船-3”成功軟著陸在月球南極附近的預(yù)定地點(diǎn)。這使印度成為“月球著陸俱樂(lè)部”第四個(gè)成員，“月船-3”也成為首個(gè)在離月球南極最近地點(diǎn)著陸的人類探測(cè)器。

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美國(guó)重返月球 商業(yè)探月方興未艾

作為世界探月強(qiáng)國(guó)，上世紀(jì)六七十年代，美國(guó)為了實(shí)現(xiàn)載人登月，先后發(fā)射多個(gè)、多種月球探測(cè)器，最終通過(guò)“阿波羅”飛船使12個(gè)美國(guó)人登上月球。過(guò)去30年，美國(guó)的探月努力不曾停止，發(fā)射了多個(gè)月球探測(cè)器，最近兩年更是在商業(yè)探月上頻頻發(fā)力。

去年6月28日，美國(guó)將“拱石”月球探測(cè)器送上太空。同年11月，“拱石”采用彈道月球轉(zhuǎn)移方式進(jìn)入月球軌道。這是NASA主導(dǎo)的一項(xiàng)地月空間立方星任務(wù)，旨在通過(guò)與商業(yè)伙伴的合作，低成本地完成任務(wù)，對(duì)未來(lái)月球空間站計(jì)劃將采用的軌道進(jìn)行驗(yàn)證，并測(cè)試新型導(dǎo)航技術(shù)。已升空一年多的繞月立方星“拱石”目前運(yùn)行良好，為阿爾忒彌斯重返月球項(xiàng)目提供了數(shù)據(jù)支持。

去年11月16日，美國(guó)用首枚“航天發(fā)射系統(tǒng)”發(fā)射了“獵戶座”無(wú)人繞月飛船，實(shí)施“阿爾忒彌斯-1”任務(wù)，開(kāi)啟重返月球之旅。

阿爾忒彌斯項(xiàng)目分為3個(gè)階段：“阿爾忒彌斯-1”任務(wù)是實(shí)施無(wú)人繞月飛行，研究“重返月球”對(duì)人體可能產(chǎn)生的影響；“阿爾忒彌斯-2”任務(wù)是實(shí)施載人繞月飛行，有4名航天員參加；“阿爾忒彌斯-3”任務(wù)是實(shí)施載人登月飛行。

阿爾忒彌斯計(jì)劃有3個(gè)特點(diǎn)：一是廣泛開(kāi)展國(guó)際合作，截至今年7月27日，已有28個(gè)國(guó)家簽署《阿爾忒彌斯協(xié)定》；二是建立月球空間站，航天員先飛往月球空間站，然后根據(jù)需要從月球空間站出發(fā)完成載人登月任務(wù)，最終再返回月球空間站；三是讓私營(yíng)企業(yè)也參與其中，NASA“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)計(jì)劃”為那些對(duì)月球感興趣的小公司提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。

今年11月15日，美國(guó)休斯敦直覺(jué)機(jī)器公司將用“獵鷹-9”發(fā)射“新星-C”無(wú)人月球著陸器，首次執(zhí)行“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)計(jì)劃”。今年底，美國(guó)匹茲堡太空機(jī)器人技術(shù)公司將用首枚“火神-半人馬座”火箭發(fā)射“游隼-1”月球著陸器，它將把20多個(gè)“商業(yè)月球有效載荷服務(wù)計(jì)劃”有效載荷送到月面。

綜合文匯報(bào)、觀察者網(wǎng)

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