人類雖然在30多年前就登上了月球,但圍繞月球的一些問題仍然還是謎團。進入21世紀,各國為了開發(fā)太空資源,紛紛提出探月計劃,打算把月球作為太空探索前哨站。
中國:嫦娥計劃2007年奔月
2004年,中國宣布,中國繞月探測工程正式實施,并將其命名為“嫦娥工程”。目前,正在研制的“嫦娥一號”月球探測器采用三軸穩(wěn)定方式對月定向工作,計劃在2007年正式發(fā)射,運行在距月球200千米高的繞月軌道上。“嫦娥一號”可實現(xiàn)四大科學目標,即獲取月球表面三維立體影像;分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點;首次開展月球表面的微波輻射探測;探測地、月空間環(huán)境。其中前三項國外未曾進行過,第四項為我國首次在地球靜止軌道以外獲取空間環(huán)境數據。
“嫦娥一號”月球探測衛(wèi)星目前已完成方案設計和初樣設計,各項專業(yè)試驗正在進行。不久,整星將轉入正樣研制階段。未來,中國還計劃發(fā)射月球著陸器和取樣返回器。
美國:2018年重返月球
眾人矚目的美國新一輪登月計劃最近也揭開其神秘面紗,傳說中其上千億美元的高額研發(fā)預算也首次得以證實。
從美國新一輪登月任務藍圖的初期時間表上看,美國宇航局計劃將選派4名宇航員,最早于2018年再次登陸月球,登月宇航員在月球表面停留7天后乘原“登月艙”返回。據介紹,執(zhí)行登月任務中將采用新一代宇宙飛船系統(tǒng),新型登月飛船最多能同時搭載6名宇航員邀游太空。另外在必要的情況下,這種新型飛船還能夠與國際空間站等地球軌道飛行器實行對接,完成運載宇航員或輸送補給物資等飛行任務。
美國宇航局長邁克爾·格里芬在介紹中強調:“以往的載人航天器都是針對‘低地球軌道’飛行而設計制造的,因此要實現(xiàn)真正的登月飛行,新一代遠程載人宇宙飛船將是整個計劃的成敗關鍵?!蓖瑫r,由于這種全新的太空飛行器體系由不同飛行器聯(lián)合構成,因此,根據不同任務制定的飛行計劃和飛船組合,將為今后的載人探月、人工維護哈勃太空望遠鏡,甚至是遠征火星提供飛行保障。
鑒于美國此前兩次發(fā)生航天飛機失事慘?。ǎ保梗福赌甑摹疤魬?zhàn)者”號和2003年的“哥倫比亞”號航天飛機),安全保障成為人們關注的焦點。為此,從安全因素考慮,宇航員乘坐的“宇航員飛行艙”安置于最高位置,而且還在“宇航員飛行艙”特別設置了“逃逸塔”系統(tǒng),使這套新型飛船系統(tǒng)在安全系數上將會遠高于以往的航天飛機系統(tǒng)。
從此次登月計劃藍圖中看,新型載人飛船在返航降落過程中也將預先拋棄外掛補給艙,這些運輸物資設備的“補給艙”將采用與原先“阿波羅”任務中類似的方式,借助降落傘減速并降落于海中。而搭載宇航員的“宇航員飛行艙”很可能將采用空氣緩沖氣囊或者減速火箭等降落方式,直接降至月球表面和地球陸地基地上。
據介紹,在最初的月球探險任務中,登月宇航員將會在月球表面停留最多7天的時間;而對于整個登月計劃而言,在未來逐步成熟后的登月任務中,宇航員很可能都會在月球上停留長達6個月的時間,以進行長期深入的月球探索活動,這一時間將接近現(xiàn)階段國際空間站上每批宇航員的停留時間。
與上世紀“阿波羅”登月不同,當時的“阿波羅登月艙”只能降落在月球赤道附近區(qū)域,而在此次全新的登月計劃中,從理論上講,登月宇航員可以控制新型“登月艙”降落在月球上任何區(qū)域。
對于登月次數問題,格里芬局長表示,一旦登月成功實現(xiàn),其后每年都將至少再進行兩次類似的登月活動。
根據美國宇航局提交給美國政府的預算議案,整個新一輪登月項目將耗資1040億美元。
歐洲探月別具一格
目前,歐洲“斯馬特一號”月球探測器正在月球軌道進行探測活動,它是2004年11月15日進入繞月軌道的。“斯馬特一號”是世界上第一個采用太陽能電推進系統(tǒng)的空間探測器,其利用燃料的效率比普通化學燃料發(fā)動機高10倍。
然而,歐洲的月球探測目標決不限于技術試驗和一般的科學研究,而是像美國一樣有宏偉的計劃。歐洲有一個與美國2004年提出的“人空探索新構想”十分相似的“極光計劃”,其最終目標是建立月球基地,并以此為跳板實施載人火星探測。
德國主要航天研究機構和企業(yè)代表還呼吁,應在月球背面架設一個大型長波射電望遠鏡,進一步探索未知的宇宙,向開展月球科考和建立有人駐守的科考站邁出第一步。
日本、印度:都有計劃
在亞洲,除中國外,日本和印度目前也正在積極開展月球探測活動。
日本是第三個發(fā)射月球探測器的國家。1990年1月,日本成功發(fā)射了“飛天”號月球探測器,該探測器重182千克,用于地—月軌道環(huán)境探測。1993年,“飛天”號撞上月球,結束工作。
日本資源十分貧乏,所以對探月很感興趣,一直希望在月球開發(fā)方面占有一席之地。日本很早就制定了月球基地建造計劃,但由于技術和資金等方面的原因,總是力不從心。
目前最新消息是,大型繞月探測器“月女神”將于今年升空。該探測器在進入月球軌道后將向月球表面投放2—3個用于研究月震及其他亞地表現(xiàn)象的穿透器,據稱它們發(fā)回的數據和信息的精確度將是“阿波羅”飛船的5倍。
亞洲另一個航天大國印度也計劃在2007年發(fā)射名為“月球初航一號”的探測器。它是繞月衛(wèi)星,將在月表上空100千米處對月球進行研究。如果首次探月計劃成功,印度計劃在2015年前再次探月。印度還曾計劃搞載人登月,后來因技術和費用方面的原因而取消了計劃。
俄羅斯:想搞月球旅游
由于受經濟條件的制約,俄羅斯目前沒有明確的探月計劃,但最近提出了利用“聯(lián)盟”號載人飛船開發(fā)月球旅游的計劃。整個月球旅游的時間為兩周。游客搭乘“聯(lián)盟”號飛船升空后先前往國際空間站,在站內停留一周之后再乘坐“聯(lián)盟”號飛船前往月球,大約一周后返回。搭乘“聯(lián)盟”號飛船的月球觀光客將不會在月球表面著陸,而只對月球進行近距離參觀。預計月球旅游需支付1億美元。
俄羅斯已成功進行過幾次太空旅游,所以,月球旅游再也不是夢想,以俄羅斯的航空技術完全可以實現(xiàn)。
(陳思之薦自《科學大眾》 本刊有刪節(jié))