航天科技|奔月:人类梦想之旅


航天科技|奔月:人类梦想之旅
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未来月球基地想象图 。 资料照片

航天科技|奔月:人类梦想之旅
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嫦娥五号探月任务地月往返示意图
月球是离地球最近的星体 , 也是人类探索太空的第一站 。 千百年来 , 上九天揽月一直是人类的梦想 。
步入21世纪 , 随着航天科技快速进步 , 越来越多的国家加入“探月俱乐部” , 人类迎来新一轮探月热潮 。
望月 , 只是人类美好幻想
数千年前 , 人类就开始观察月球 , 它的清幽与美丽给人以无限遐想 。 在古老传说和文学描写中 , 月球是吸引人类的殿堂和迷宫 。
那时候 , 人们把对月球的痴迷与赞美 , 写成优美洒脱的诗句 , 广为流传——张九龄写过:“海上生明月 , 天涯共此时”;李白写过:“举头望明月 , 低头思故乡”“举杯邀明月 , 对影成三人”;苏轼更是对明月情有独钟:“明月几时有?把酒问青天 。 不知天上宫阙 , 今夕是何年”……
人类对月球的探索 , 还常常具象为令人浮想联翩的神话故事 。 嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药……不但中国有许多关于月亮的传说与典故 , 西方人也同样对夜空中的这个银盘充满了想象 。
在英国小说《月中人》中 , 作者描述了这样一个月亮:那里没有绝望 , 没有动乱 , 也没有战争;月球上的居民们讲着音乐一般的语言 , 有着和地球人相似的长相……
在1865年法国出版的科幻小说《从地球到月球》中 , 极富想象力的作者预言了火箭发射、失重、变轨飞行、海上回收等航天活动的诸多环节 , 同后来航天科技发展的实际情况有着惊人的相似 。
最初 , 人类只能站在夜幕下用肉眼遥望遐想 。 每当月圆之夜 , 人类不禁会对着黄色“圆盘”上分布的暗黑色区域议论纷纷 。 在中国古代 , 人们将这些区域称为嫦娥居住的宫殿——广寒宫 。
有了天文望远镜 , 人类才一睹月亮的真容 。
第一个系统观测月球的是意大利天文学家伽利略 。 1609年 , 伽利略用一架直径不到3厘米的自制望远镜瞄准了月球 。 尽管非常不清晰 , 伽利略仍然发现 , 月球完全不是完美球面上那样的圆滑 , 而是一个凹凸不平的球体 。
后来 , 人们才知道月球是一个静寂的荒凉世界 , 那些暗黑色区域 , 实际上是颜色较深的玄武岩 , 而那些比较亮的地方 , 则是颜色较浅的斜长岩 。
千百年来 , 人们对月球的向往与探索从未止步 , 人类一直怀着飞出地球的想法 , 并用行动续写着神话与诗篇 。 从风筝、气球到飞艇、飞机、火箭、卫星 , 人类对飞天梦想一路追寻 。
绕月 , 站在宇宙鸟瞰月宫
神话诗词赋予了人类对月球的美好愿景 。 人类真正的探月之旅 , 时刻充满危险 , 走得异常艰难 。
《从地球到月球》早早地预言了人类探月的初始场景:探险家们飞往月球的工具是一枚容纳3人的巨型空心炮弹 。
那个年代探月 , 受限于早期火箭运载能力和航天器设计水平 , 第一代月球探测器的“长相”如同形状各异的“炮弹” 。 这些探测器对月球只能有两个想法:要么从她身边飞过 , 远远看一眼;要么就一头撞上去 。
人类渴望到达月球的愿望是那样的强烈:就在美苏两国相继成功发射人造卫星不久后 , 一枚枚火箭携带各式各样的探测器开始了向月球进发 。
不过 , 这一时期火箭发射的失败率高得惊人 , 每一次成功的“出发”都显得弥足珍贵 。
从1958年到1960年 , 美国共发射8枚“先驱者号”探测器 , 只有“先驱者4号”从月球“近旁”60000千米处飞过;1959年1月 , 苏联经历了“月球计划”3次任务失败后 , 才成功发射“月球1号” , 拉开了人类探月的序幕 。 之后 , “月球1号”从5000多千米外掠过月球 , 成为人类首个飞越月球的探测器 。
美苏两国科学家的艰辛探索 , 获得了一些重要的探月成果——
1959年9月 , 苏联发射了“月球2号” , 飞行2天后撞击月球 , 成为世界首个在月球表面硬着陆的航天器 。 1个月后 , “月球3号”发射成功 , 并传回了月球背面的照片 , 覆盖了月球背面约70%的面积;
5年后 , 美国“徘徊者7号”月球探测器在月球上硬着陆 。 在撞击月球表面前10多分钟里 , “徘徊者7号”拍摄了4000多张照片……
这些照片数据 , 为后续人类登月、无人采样返回任务奠定了坚实基础 。 自此 , 人类探月进入了一个全新阶段 。
落月 , 与月球的亲密接触
“我们选择去月球 , 不是因为它很容易 , 而是因为它很难 。 ”曾经有人对探月做出过这样的评价 。
国际航天界也流行一种说法:“成功是差一点点失败 , 失败是差一点点成功 。 ”
月球探测是一项非常复杂并具高风险的工程 。 不少探测器都在着陆前发生致命故障 , 导致月球软着陆技术成为这些新兴航天势力的“叹息之壁” 。
从1958年8月11日到2007年9月11日 , 人类共发射了122个月球探测器 , 成功和基本成功59个 , 成功率仅48% 。
探月试验 , 本身就是在无数次失败的基础上堆出来的成功 。 失败不会放缓人类进军太空的脚步 , 反而更加激励着人类的斗志与勇气 。 上世纪60年代 , 在美苏激烈的登月竞赛中 , 他们频频交出新的答卷——
1961年 , 苏联航天员加加林驾驶着“东方一号”载人飞船遨游太空 , 成为人类历史上首位“太空人”;
1966年 , 苏联“月球9号”和“月球10号”探测器 , 首次实现了月球软着陆和环绕月球飞行;
1969年7月20日 , 人类迎来了航天史上的重要一刻 。 美国宇航员阿姆斯特朗和他的同伴奥尔德林 , 成功登上了月球 , 并留下了人类在外太空的第一个脚印 。 从1969年开始的3年里 , 共有12名美国宇航员登上了月球;
1976年 , 随着苏联最后一个从月球带回月壤样品的探测器“月球24号”成功返回 , 长达18年的美苏探月活动画上了句号 。 美国和苏联分别实现了人的月面漫游和无人采样返回 , 他们各自迈出了一小步 。 而这 , 是人类迈出的一大步 。
返月 , 迎来新一轮“探月热”
当时 , 航天界有一种说法:“每发射一艘用于登月的‘土星五号’重型火箭 , 相当于烧掉一艘航空母舰 。 ”
那个年代 , 在这场高频率探月活动中 , 相关国家投入的资金如同天文数字 。 当热度降温后 , 却又是近20年的沉寂 。
终于有一天 , 人类迎来新一轮“探月热” 。 1994年 , 美国宇航局发射了“克莱门汀”号月球探测器 , 发现月球南极可能存在水和冰 。
随后 , 人类探月计划再度“上马” 。 美国“月球勘探者”号、欧空局“智能1号”月球探测器相继登月 , 试图寻找水和冰;2007年前后 , 日本、中国和印度先后发射了“月亮女神”、嫦娥一号和“月船1号” , 掀起了“亚洲探月”的小高潮 。
近些年 , 人类对月球的探索再度升温——
美国提出重返月球计划 , 并以希腊神话中的月亮女神“阿尔忒弥斯”为其命名 。 现在外界好奇的是 , 美国能否如愿在2024年前利用新的火箭和飞船把宇航员再次送上月球 。 除了登月外 , 美国还计划在月球轨道上建立一个叫“月球门户”的平台;
2018年 , 俄罗斯宣布计划在2年内发射“月球25号”探测器 , 重启从苏联时代算起已中止了40余年的月球探测计划 。 同年 , 俄罗斯能源火箭太空公司公布了俄罗斯月球基地计划的建设路线图 , 根据该计划 , 俄罗斯宇航员将在2030年后登上月球;
印度于2019年7月发射第二个月球探测器“月船2号” , 尝试在月球南极软着陆时突然失去联系 , “月船2号”离最后成功只有“一步之遥” 。
如今 , 探月已不只是“国家队”的行动 。 2019年2月 , 由以色列一家私营机构主导制造的“创世纪”号月球探测器搭乘美国“猎鹰9”火箭 , 开启奔月之旅 。 这一世界上首个非国家发起的探测器登月任务虽然因技术故障失败 , 但拉开了民间机构探索月球的序幕 。 同年5月 , 美国航天局宣布 , 已挑选出3家商业公司制造月球着陆器 , 它们未来3年内将把美航天局的科学和技术载荷运送至月球表面 , 为2024年美国宇航员登月铺路 。 美国航天局还选择11家美国公司为“阿尔忒弥斯”计划研发载人登月系统 。
“可上九天揽月 , 可下五洋捉鳖 。 ”从探月出发 , 探索浩瀚宇宙亦是中国人长久以来的伟大梦想和不懈追求 。
站在嫦娥五号任务的新高度 , 回望历史 , 人们习惯把“2004年国务院正式批准绕月探测工程立项”作为中国探月事业的起点 。
按照中国探月工程“绕、落、回”三步走战略目标 , 短短16年 , 中国探月向世界提交了一份优异成绩单:
从嫦娥一号拍摄的全月球影像图 , 到嫦娥二号首次实现我国对小行星的飞越探测;从嫦娥三号成功实现落月梦想 , 到嫦娥四号实现首次月球背面软着陆 , 再到此次嫦娥五号将首次实现地外天体采样返回……月球探测工程 , 是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功后 , 我国航天事业发展的又一座里程碑 , 开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代 。
【航天科技|奔月:人类梦想之旅】未来几年 , 随着多个新兴国家加入“探月俱乐部” , 38万公里外的月球会更加热闹 。 我们期待 , 在世界探月的征程上 , 五星红旗更加耀眼 , 人类探月迎来更加辉煌的明天 。

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