蘇聯在月球“挖土”歷經艱險

柳玉鵬

中國“嫦娥五號”探測器的月球采樣返回之旅，讓人類時隔40多年后重新得以完成這一壯舉。距今最近的實現月球采樣返回的探測器，還得追溯到1976年蘇聯月球探測器“月球24號”。在蘇聯先后完成的三次月球采樣返回背后，是巨大的付出。

不能讓月球成為美國人獨占的舞臺

在當年的人類太空探索競爭中，蘇聯一度走在最前列。1959年1月2日，蘇聯首次發(fā)射的“月球1號”探測器是第一個進入月球軌道的人類航天器。借助“月球1號”，人類首次知道了圍繞月球空間輻射情況和行星際物質氣體成分的數據。隨后的“月球2號”探測器又成為第一個撞擊月球的人造物體。

但在20世紀60年代圍繞載人登月展開的美蘇競爭中，美國“阿波羅”計劃率先實現人類登月的壯舉，遭遇慘敗的蘇聯被迫將航天發(fā)展重心轉移到太空站的建設上。不過蘇聯高層認為，載人登月計劃還有部分配套項目尚值得挽救——即將研制完成的無人采樣器和無人月球車或許可以為蘇聯在月球上挽回一點顏面，至少不會讓月球就此成為美國人獨占的舞臺。

蘇聯的無人月球采樣返回項目進展并不順利。從1969年到1970年，蘇聯匆忙發(fā)射5個月球采樣探測器，但都因各種原因遭遇失敗。直到1970年9月，蘇聯“月球16號”探測器才取得成功。該探測器高約4米，底部直徑約4米，發(fā)射質量約5.8噸，由下降級與上升級組成。

或許是之前的壞運氣都用完了，蘇聯方面的記錄顯示，“月球16號”于9月12日發(fā)射升空后，飛行超乎預想的順利，它只完成了一次軌道修正（原計劃需要兩次甚至更多）就精確地踏上奔月之旅。9月20日，探測器順利降落在月球正面富海東北部。在地面指令操控下，自動鉆孔機被激活，開始鉆入月球表面提取月壤樣品。7分鐘后，鉆孔機在距月表35厘米處停止，一套特殊設備通過中空的鉆頭將取得的月壤裝入容器中。然后是最關鍵的階段——月壤必須被運回地球。9月21日，“月球16號”的上升級從月球上騰空而起，這是人類航天史上首次從太陽系中的另一個天體上發(fā)射無人探測器返回地球。三天后，它攜帶101克月壤準確降落到蘇聯的哈薩克斯坦共和國境內，完成人類首次月球無人采樣返回任務。

11個月球無人采樣探測器僅3個成功

然而蘇聯隨后發(fā)射的“月球18號”探測器試圖再次前往月球取樣時又遭遇失敗——它在降落月面的過程中失控墜毀。這一任務被移交給1972年2月14日發(fā)射的“月球20號”探測器。它于2月21日成功地在月球軟著陸成功，降落地點距離“月球16號”著陸點約160公里。“月球20號”此次任務共采集月球樣品55克，但與“月球16號”不同，蘇聯科學家希望能收集堅硬的月球巖石顆粒。為此它的鉆頭在下鉆過程中曾3次觸發(fā)自動保護功能，以防止過熱。“月球20號”最終成功返回地球，它帶回的樣本與“月球16號”的樣本明顯不同，并證實蘇聯科學家的假設：月海誕生于大約45億年前。

1976年8月9日，蘇聯又發(fā)射“月球24號”探測器。不同于此前采樣任務選擇的月球表面樣本，這次任務需要挖掘月球表層以下的巖石。8月18日，“月球24號”降落在此前人類未曾涉足的月球危海區(qū)域。降落完成后僅過了15分鐘，它就打開鉆探裝置開始工作。鉆頭首先以常規(guī)的旋轉模式鉆至約1.2米深處，隨后改為更強有力的沖擊旋轉模式一直向下鉆探。資料顯示，它的總鉆孔深度為225厘米，考慮到鉆探的傾斜角度，取得的約170克樣本主要來自月面以下2米處。蘇聯對這些樣本的研究表明，它們呈層狀結構，類似地球的沉積巖。1976年12月，蘇聯用1克的任務樣本交換了美國航空航天局的月球樣本。“月球24號”是蘇聯發(fā)射的最后一個月球探測器，也是最后一個在月球上進行軟著陸的航天器。這一記錄直到37年后的2013年12月14日，才被到訪月球的中國“嫦娥三號”探測器打破。

據統計，蘇聯共發(fā)射11個月球無人采樣探測器，但僅有3個取得成功，共采集月球土壤樣品326克。盡管這些成就無法與美國“阿波羅”計劃相比，但蘇聯證明無人月球采樣可以少花錢，辦大事，而且不會危及人的安全。從這個意義上講，蘇聯的無人月球采樣計劃為人類深入開展月球科學研究提供了新的方案。

（摘自《環(huán)球時報》12.3）