紫　曉

踏上月球和建立空間站，是20世紀人類偉大的技術成果。如今“和平號”空間站榮歸故里，國際空間站的建設仍馬不停蹄。20世紀90年代以來，曾經(jīng)受到冷落的月球再一次被人們想起。隨著“重返月球”的呼聲迭起，人們將會在21世紀感到探測月球的撲面熱浪，而探測月球所取得的成果將改變?nèi)祟惿鐣拿婷病?/p>

令人可喜的是，中國將邁開矯健的步伐向月球挺進。

人類探月的腳步

月亮是離地球最近的天然衛(wèi)星。自古以來，月球給人類留下了許多美麗的傳說。為了深入地了解月球，人類經(jīng)過了千百年漫長的歲月。

人類大規(guī)模的探月壯舉，始于現(xiàn)代航天技術誕生的20世紀50年代。

1959年，前蘇聯(lián)發(fā)射了“月球”一～三號探測器?！霸虑蚨枴痹谠虑虮砻嬗仓?，成為人類到達月球的第一個探測器。“月球”二號、三號在距月球數(shù)千公里飛過，發(fā)回了首批月球表面圖像，使我們逐步了解了這顆相距38萬公里以外的地球天然衛(wèi)星。

前蘇聯(lián)的這些舉動大大刺激了美國人。白宮那張橢圓形辦公桌前，美國總統(tǒng)肯尼迪再也坐不住了。1961年的一天早晨，打開收音機的美國人聽到了一件讓他們振奮的信息。他們的總統(tǒng)宣布：將于1970年以前把一批宇航員送上月球，并把他們再帶回地球。于是，一項歷時約11年，耗資255億美元的“阿波羅”登月計劃正式啟動了。在該工程高峰時期，動員了200多所大學、2萬家企業(yè)、80多個科研機構，總人數(shù)超過30萬人。

為實現(xiàn)登月壯舉，美國陸續(xù)啟動了“徘徊者號”、“月球軌道環(huán)行器”、“勘測者號”等一系列月球探測計劃。3個系列探測器各有各的用途，充當了人類登月的開路先鋒?！芭腔舱咛枴碧綔y器發(fā)射時間早、數(shù)量多，其任務是在月面硬著陸之前，拍攝月球照片。1961年8月到1965年3月共發(fā)射9個，其中“徘徊者”一～六號因故障失敗，“徘徊者”七號、八號、九號獲得成功。它們向地面?zhèn)魉土舜罅康脑虑螂娨晥D像和清晰的照片。在“徘徊者號”探測器研究的基礎上，美國又發(fā)射了“月球軌道環(huán)行器”。該系列探測器是研究月球環(huán)境和表面構造的人造月球衛(wèi)星，用于拍攝月球正面和背面的詳細地形照片，繪制月面圖，為“阿波羅號”飛船選擇著陸點。1966年8月到1967年8月，共發(fā)射5個，都完成了預定的任務。上述探測器均為遠距離探測月球，而“勘測者號”探測器則是對月球實地考察。其主要任務是在月球軟著陸，探測月球并為“阿波羅號”飛船選擇在月球的著陸點。1966年5月到1968年1月共發(fā)射7個。除了二號和四號毀于月面外，其余的都成功地在月面軟著陸。“勘測者一號”是美國第一個在月面軟著陸成功的探測器。

幾乎在同一時期，“阿波羅號”飛船進行了6次不載人飛行試驗。1968年到1969年，“阿波羅”七、八、九號飛船進行了載人飛行試驗。1969年5月發(fā)射的“阿波羅十號”飛船的宇航員，駕駛著飛船圍繞月球進行了登月演練，反復查看地形，以便選擇合適的著陸地點。兩名宇航員還乘登月艙下降到離月面約15公里的高度，并對月球表面環(huán)境做了進一步考察。

1969年7月20日，令人驕傲的時刻來到了。由巨型“土星五號”運載火箭發(fā)射的“阿波羅十一號”飛船，載著3名宇航員在月球上著陸。宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林跨出登月艙，踏上月球的陸地，他們成為人類歷史上最早拜訪另一個星球的使者。

宇航員的這次月球之行，不僅在月球留下了人類的腳印，同時，在月面8個不同的地點進行了勘察，通過對月球物質進行研究，極大地豐富了人類對月球的認識。

在“阿波羅”登月活動中，共進行了7次載人登月，6次成功，不僅掌握了第一手月球資料，還從月球帶回了約440公斤的月球土壤和月球巖石樣品。

美國的登月活動如火如荼，前蘇聯(lián)也頻繁向月球發(fā)射探測器。從1959年1月到1976年8月，共發(fā)射了24個“月球號”探測器。它們通過逼近和繞月飛行、硬著陸和軟著陸、取回樣品等，實施月球考察。1970年9月發(fā)射的“月球十六號”，第一次實現(xiàn)了不載人探測器自動挖取月球巖石樣品并自動送回地球?？梢?，前蘇聯(lián)對月球的探測已經(jīng)達到了相當高的水準。但是，前蘇聯(lián)用于載人登月的運載火箭接連受挫，致使登月計劃功虧一簣，于是便轉為發(fā)展載人空間站。1971年，前蘇聯(lián)率先發(fā)射了世界上第一個空間站“禮炮號”，此后在載人空間站領域保持著強勁的勢頭，并取得了豐富的經(jīng)驗，而美國又在此領域與蘇聯(lián)展開了拼殺。于是，在1972年美國完成了最后一次“阿波羅號”飛船登月飛行后，便停止了登月活動，月宮受到了冷落。

人類緣何對月宮一往情深？

無論是無人探測器還是人類親自到月宮探測，都需要花費巨大的人力、物力和財力。那么，人類為什么不惜耗費巨資探測月球呢？

顯示綜合國力，展示航天技術。毫無疑問，月球探測需要雄厚的物質基礎做后盾，需要航天高技術的發(fā)展為依托，也就是說有錢沒技術和有技術沒錢都不行。可以說，月球探測是一個國家綜合國力的體現(xiàn)，是航天技術發(fā)展水平的象征，與載人航天一樣，是提升國家地位的載體。同時，航天技術是由應用衛(wèi)星、載人航天和深空探測三個方面組成的，只有在月球探測上有所作為，成為真正意義上的航天大國，才能在分享空間權益上擁有更大的發(fā)言權。

促進多學科科學技術的進步和發(fā)展。月球是人類研究宇宙和地球本身的理想平臺?？茖W家認為，月球表面含有能夠追溯到數(shù)十億前被彗星和小行星碰撞的記載，在地球上這種記載被大氣層所掩蓋。而通過月球上沒有人為改造和破壞的某些本來面目研究地球，有助于了解地球的遠古狀態(tài)、太陽系乃至整個宇宙的起源和演變；了解月球的成因、演變和構造等諸方面的信息，有助于搞清楚空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關系，可以極大地豐富人們對地球、太陽系以至整個宇宙起源和演變及特性的認識，從中尋求有關地球上生命起源和進化的線索。同時，對月球的探測活動，還可以大大帶動人工智能機器人、高超音速飛行、光學通信、耐高溫材料等一大批相關高新科學技術領域的發(fā)展，對人類文明產(chǎn)生不可估量的重大影響。

開發(fā)利用月球資源。月球是一片未開墾的處女地，具有豐富的物質資源。據(jù)探測，月球約有60種礦藏。在月球巖土中，具有豐富的氧、鐵、鎂、鈣、硅、鈦、鈉、錳等物質。月球表面平均有10厘米厚的沙土，共含有80000億噸鐵。研究認為，如果不把碳氫化合物計算在內(nèi)，月球上的物質能為人類制造出90％的所需物資。

月球表面的月壤中富含有由太陽風粒子積累所形成的氣體，如氫、氦、氖、氮等氣體。這些氣體在加熱到攝氏700度時，就可以全部釋放出來。尤其是月球上的氦3，是地球上所沒有的核聚變反應的高效燃料，在月壤中的資源總量可以達到100萬到500萬噸。30噸氦3經(jīng)熱核反應產(chǎn)生的能源，相當于美國一年生產(chǎn)能源的總和。如果每年從月球上開采1500噸氦3，就能滿足世界范圍內(nèi)能源的需要。利用氦3進行熱核反應產(chǎn)生的放射性最低，具有經(jīng)濟和安全兩大優(yōu)點。另據(jù)計算，從月球中每提煉出一噸氦3，就可以獲得6300噸氫氣、700噸氮氣和1600噸含碳氣體。這對于人類找到新的能源和維持長久性基地十分重要。

用月球作基地，進行深空探測活動。月球的引力只有地球的六分之一，航天器從月球上起飛可以大大節(jié)省能源。月巖土壤中氧占40％，可以就地生產(chǎn)推進劑和作為受控生態(tài)環(huán)境和生命系統(tǒng)的氧氣來源；硅占20％，可以為航天器制作太陽能電池陣；其他金屬可以為航天器制作各種部件設備；還可以用月球作中繼站，為過往的航天器進行檢修和補充燃料。

進行天文觀測和研究的理想場所。對于天文學家來說，寂靜的月球環(huán)境是進行空間天文學研究得天獨厚的場所。月球表面的地質構造極其穩(wěn)定。它直接承受太陽的輻射，沒有大氣層對光線和電波的吸收、散射和折射等干擾，地震很微小。月球有漫長的黑夜，黑夜溫度極低。月球這種環(huán)境為建造高精度天文臺提供了理想的場所，在月球架設望遠鏡可以進行全波段的天文觀測，獲取地面觀測系統(tǒng)無法得到的信息?？傊?，月球是對太陽系、銀河系中的其他天體進行天文觀測和研究的“風水寶地”，是進行天文物理學、生物科學和高能物理學等觀測和實驗的理想場所。

同時，利用月球具有的高真空、低重力的特殊環(huán)境，可以生產(chǎn)特殊強度和塑性等性能優(yōu)良的合金和鋼材，還能生產(chǎn)諸如超純金屬、單晶硅、光衰減率低的光導纖維和高純度藥品等。

留在月宮的“文物古跡”

完成了登月壯舉的人類平安離去，卻將大量的“文物古跡”留在了月宮。據(jù)《中國航天報》報道，月球最醒目的“文物古跡”是人類一大批高科技的結晶，主要包括月球探測器、“阿波羅號”飛船的登月艙和特別的月球車。

1966年2月3日，前蘇聯(lián)發(fā)射的“月球九號”，在月球的風暴洋西部地區(qū)，實現(xiàn)了人類首次在地球以外天體的軟著陸。美國的“勘測一號”比它遲到4個月，著陸地點與之相距幾百公里。

在這些歷史文物中，最為壯觀的要數(shù)美國“阿波羅號”飛船遺留下來的6個登月艙基座。

第一個名為“鷹”的登月艙高達7米，重14.7噸，外形如同童話中的大蜘蛛。其外殼鑲著一塊不誘鋼標志牌，上面刻有一行大字：“公元1969年7月，來自行星地球上的人首次踏上月球，我們是全人類的代表，我們?yōu)楹推蕉鴣怼！?/p>

月球上著名的“文物古跡”還有月球車。這些月球車中有無人駕駛的，也有有人駕駛的。最早到月球的月球車是前蘇聯(lián)的“月球十七號”探測器送去的“月球一號”無人駕駛月球車。它有8個車輪，自重756公斤，可以越過30度的陡坡。在地面人員的指揮下，它在月面上運行了10.5公里，考察了8萬平方米的月面。該月球車到第2年10月4日因能量耗盡而停止了工作。后來的“月球車二號”行駛了37公里，向地球發(fā)回了88幅月面全景圖。第一輛有人駕駛的月球車是“阿波羅十五號”飛船帶去的。這種月球車長只有前蘇聯(lián)月球車的三分之一。它的4個車輪各有獨立的馬達，運行最高時速可達18公里，可以越過高25厘米以下的障礙或0.5米寬的溝坑。后來的“阿波羅十六號”和“阿波羅十七號”飛船也將月球車帶到了月球。上述3艘飛船的宇航員分別駕駛著各自的月球車行駛了27.9公里、27公里和35公里，并利用月球上的電視攝像機和傳輸設備向地球實時發(fā)回宇航員在月面上活動的情景，還拍攝了宇航員離開月球返回月球軌道時登月艙上升級發(fā)動機噴氣的景象。

此外，留在月球的“文物古跡”還有一些儀器和器械。它們包括12位登月者為減輕返回地球時的負荷而遺留的各種物品，其中有性能極好的照相機、嶄新的靴子、背包、儀器包裝盒和鋼筆等物品。值得一提的是，6個登月艙旁邊都豎立著星條旗。這些星條旗鑲有許多鋼絲，盡管月面上一絲風也沒有，它們還是永遠張開著。

由于美國航空航天局特別許可每位登月宇航員可以在月面留下重量不超過0.249公斤的私人紀念品，因此，一貫極富浪漫色彩的美國宇航員留下的東西豐富多彩，充滿想像力。例如，奧爾德林獻給“月神”的見面禮是一只精巧的“圣杯”，里面盛著優(yōu)質的美酒。謝潑德是個高爾夫球迷，他在月面上揮動了幾下球桿后，取下球桿上的金屬頭，讓它與那兩個飛得遠遠的高爾夫球永遠留在了月球上。

還有一些文物已是殘破不全。1959年9月12日前蘇聯(lián)發(fā)射的“月球二號”探測器，撞在了月球阿基米德環(huán)形山附近。盡管“月球二號”變成了碎鐵，但它的研制者相信，探測器內(nèi)一大兩小3塊正五邊型的特制金屬標牌，因為有牢固的保護裝置，應當安然無恙地留在月面上。大的金屬標牌直徑15厘米，上面鑄有蘇聯(lián)國徽和“СССР”字樣；兩塊直徑9厘米的金屬標牌刻有俄文，其意為：“蘇維埃社會主義共和國，1959年9月”。

在未來人類到月球做客和生活的日子里，將會有不少人興致勃勃地尋找這些“文物古跡”，一定會為月球的開拓者們而驕傲。

重返月球，21世紀航天活動的熱點

“阿波羅”登月計劃完成后，由于其巨額投資沒有取得直接經(jīng)濟效益，再加上科學以及政治上的原因，月球探測一度受到冷落。

由于月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，科學家并沒有忘記其在促進人類科技進步和挺進太空的特殊地位。進入90年代以來，人們又一次想起了月球，開發(fā)月球的興趣與日俱增。

1989年7月20日，在紀念“阿波羅”載人登月20周年的時候，美國總統(tǒng)布什宣布重返月球，建立月球基地并以此促進對火星的空間探測。這一設想提出后，美、俄、歐洲和日本都組織力量進行研究，相繼制定了各自的計劃。美國為此進行了“生物圈一號”和“生物圈二號”密閉生態(tài)系統(tǒng)試驗。

1993年4月，美國、歐洲和日本的200多位科學家匯集法國，圍繞人類是否有必要重返月球，是否需要建立一個永久性的月球基地等問題展開了深入的討論和研究。會議傳出的消息鼓舞人心：21世紀人類將再次送宇航員到月球，在2020年前后建立月球基地，月球上的太陽能電站將向地球送電，經(jīng)過改造后的月球將成為適合人類居住和生活的又一個星球。

1994年1月25日，美國成功發(fā)射的“克萊門汀一號”探測器，奏響了美國重返月球的序曲。在環(huán)繞月球為期兩個月的飛行中，它拍攝了200萬幅月球圖像，獲得了月球鐵和鈦的分布圖和迄今為止最為詳細的月球數(shù)字地形圖。該探測器還用激光對40處月球盆地進行了測繪， 發(fā)現(xiàn)了深達12公里、目前太陽系中已發(fā)現(xiàn)的最大、最深的環(huán)形山口。這一山口已被命名為“艾特金盆地”?！翱巳R門汀一號”加深了對月球結構的了解。

1998年1月7日，時隔25年后，美國“勘測者號”系列月球探測器中的最新“成員”，在美國卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發(fā)射上天。設備精良、配備有5種先進科研儀器的該探測器，取得了豐厚成果。其中最大的成果之一是發(fā)現(xiàn)了月球上有水。水是將來建立月球基地、發(fā)展月球農(nóng)業(yè)和工業(yè)的命脈，它還可以為在月球上發(fā)射的火箭提供燃料。因此，這一發(fā)現(xiàn)對月球探測及其資源開發(fā)將產(chǎn)生重大影響。

據(jù)有關資料稱，重返月球是美國航空航天局面向21世紀的第三重點項目。1995年，美國提出了“新盛世”計劃。美國計劃在對月球進行全方位探測的基礎上，實施宇航員重返月球，建立月球前哨站，進行初步科學試驗并建立第一個月球基地，從事科學研究、采礦和材料加工。

21世紀，人類將迎來第二個月球探測高潮。除美國以外，其他航天國家或組織都紛紛提出了月球計劃。

歐洲航天局計劃在21世紀初到2020年分4個階段進行月球探測。第一階段是發(fā)射數(shù)顆月球衛(wèi)星，勘測月球資源，并將一個帶有月球車的登月艙送上月球，考察月球南極的地形、地貌和環(huán)境，為未來建立月球基地積累數(shù)據(jù)資料。第二階段是發(fā)射月球遙控機器人，進行月球物質的化學成分分析和物理探測。第三階段是就地取材進行月球上的材料生產(chǎn)。第四階段是完成月球基地建設，宇航員進駐永久性月球基地。目前，正在進行月球軌道觀測站等項研究，2002年發(fā)射首顆月球探測器。

日本正雄心勃勃欲成為第三個月球大國。早在1990年1月24日，日本就發(fā)射了一顆重量11公斤的月球探測器“繆斯－A”，從而使日本成為第3個加入“月球俱樂部”的成員。進入21世紀， 日本計劃2002年12月發(fā)射一個月球探測器，2004年5月12日到達月面，對月球進行考察；2006年將月球探測器送上月面軟著陸，從探測器里開出的月球車將為日本在月球極區(qū)建立觀測站的設想提供寶貴的數(shù)據(jù)；2015年前發(fā)射數(shù)顆探測器，對月球進行全面測繪，了解月球內(nèi)部結構，完成月球采樣和返回任務；此后，建立月球極區(qū)的觀測站。在建站初期，配備自主式月球車，并逐步解決受控生態(tài)、生命保障、防輻射和能源生產(chǎn)等各系統(tǒng)的問題。

已經(jīng)躋身核國家的印度計劃2005年以前發(fā)射無人駕駛的環(huán)月球探測器。

（未完待續(xù)） 責任編輯：兆 然■