2013年12月,我國(guó)將用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌發(fā)射中心起飛發(fā)射“嫦娥三號(hào)”探月器,到那時(shí),月球上將首次迎接來(lái)自中國(guó)的探月器啦!
為了這一天,中國(guó)人等待得太久太久,因?yàn)樵谌祟?lèi)的探月歷史上,55年前人類(lèi)已發(fā)射航天器探測(cè)月球,44年前美國(guó)的航天員就己登陸月球。現(xiàn)在,人類(lèi)又開(kāi)始掀起新一輪的探月高潮,爭(zhēng)取盡早送人重返月球,并建立月球基地,以便開(kāi)發(fā)和利用月球資源,為人類(lèi)造福。
美國(guó)的探月先鋒——無(wú)人探月器
在過(guò)去的日子里,美國(guó)曾向月球發(fā)射了44 個(gè)月球探測(cè)器和17 艘“阿波羅”飛船,總共進(jìn)行了61 次發(fā)射,失敗24 次。首先發(fā)射的就是無(wú)人探月器啦!這些家伙們就像前往月球的“探路先鋒”,它們的成員包括:硬著陸月面的“徘徊者”探測(cè)器、軟著陸月面的“勘探者”探測(cè)器、環(huán)繞月球飛行的“月球”軌道器等等。
那么,這些“探路先鋒”給人類(lèi)帶回哪些禮物呢?它們傳回了大量照片和數(shù)據(jù)資料,幫助科學(xué)家們對(duì)月面有了新的認(rèn)識(shí)和了解。我們知道,美國(guó)用“阿波羅”飛船運(yùn)送航天員登陸月球,航天員的登陸地點(diǎn)可不是隨意指定的,由誰(shuí)來(lái)提出可靠的選擇依據(jù)呢?答案就是這些無(wú)人探月器!它們中的佼佼者“勘探者”號(hào)使用機(jī)械手采掘月面物質(zhì),并進(jìn)行了物理和化學(xué)分析,測(cè)試了土壤的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成份、承載力及密度等數(shù)據(jù),為科學(xué)家的研究提供了寶貴資料。
美國(guó)的載人登月功臣——“阿波羅”飛船
隨后出場(chǎng)的,就是大名鼎鼎的“阿波羅”飛船了!發(fā)射“阿波羅”飛船可不是簡(jiǎn)單的事兒,美國(guó)人使用的是迄今為止世界上最大推力的“土星5號(hào)”運(yùn)載火箭。美國(guó)發(fā)射的17艘“阿波羅”飛船中,1969年7月16日至1972年12月7日發(fā)射的阿波羅11~17號(hào)飛船為載人探月航天器。美國(guó)人先后共把12名航天員送上月球,他們?cè)谠旅嫱A魰r(shí)間總計(jì)近300小時(shí),進(jìn)行了大量的科學(xué)考察和多種科學(xué)實(shí)驗(yàn),帶回了403.54千克的樣品,取得了豐碩的科研成果,不僅初步揭開(kāi)了月球的秘密,而且開(kāi)辟了人類(lèi)征服地外星球的新紀(jì)元!
美國(guó)為什么后來(lái)又暫時(shí)停止了探月活動(dòng)呢?原來(lái),自1972年以后,美國(guó)空間技術(shù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了研制航天飛機(jī)上,探月和登月活動(dòng)也就暫時(shí)擱置了。
蘇聯(lián)的自動(dòng)月行車(chē)
作為美國(guó)冷戰(zhàn)時(shí)期太空競(jìng)賽的對(duì)手,蘇聯(lián)的探月行動(dòng)進(jìn)展如何呢?
蘇聯(lián)在同一時(shí)期向月球發(fā)射了59個(gè)探測(cè)器,失敗了39次。發(fā)射成功的20個(gè)探測(cè)器以多種方式對(duì)月球進(jìn)行了探測(cè),獲得了很多成果。世界上第一個(gè)自動(dòng)月行車(chē)就是蘇聯(lián)在1970年11月10日發(fā)射的,這個(gè)家伙一直在月面工作了將近11個(gè)月。在這期間,它進(jìn)行了4次巡游,對(duì)500多個(gè)月面點(diǎn)進(jìn)行了土壤物理力學(xué)測(cè)試,進(jìn)行了土壤化學(xué)分析,并拍攝了兩萬(wàn)多張?jiān)旅嬲掌?,還對(duì)宇宙射線(xiàn)和月面輻射特性作了長(zhǎng)期的觀(guān)測(cè)。總之,它對(duì)蘇聯(lián)的太空競(jìng)賽貢獻(xiàn)可不??!1973年1月8日,蘇聯(lián)又發(fā)射了月行車(chē)2號(hào),在月面工作了近5個(gè)月的時(shí)間。
蘇聯(lián)的返回式月球自動(dòng)站
除了自動(dòng)月行車(chē),蘇聯(lián)的探月行動(dòng)中還有一個(gè)法寶,那就是返回式月球自動(dòng)站!這個(gè)家伙有什么特別之處呢?我們知道,要對(duì)月球進(jìn)行精細(xì)研究,把月巖樣品運(yùn)回地球自然是更為有效的辦法,返回式月球車(chē)就承擔(dān)起了這個(gè)重任。
這就要用到返回式自動(dòng)站啦!蘇聯(lián)從1970年至1976年發(fā)射的多個(gè)“月球”號(hào)探測(cè)器就是用來(lái)赴月取樣的返回式月球自動(dòng)站。其中,“月球”16號(hào)、“月球"20號(hào)和24號(hào)三個(gè)返回式自動(dòng)站共取回月巖樣品320克,數(shù)量雖少,卻被科學(xué)家視為珍寶。
你可能會(huì)問(wèn):當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的探月活動(dòng)已經(jīng)取得了很大成績(jī),為什么不發(fā)展載人登月呢?原來(lái),蘇聯(lián)也有載人登月的打算,但由于在1969-1972年期間進(jìn)行飛行試驗(yàn)時(shí),N1運(yùn)載火箭發(fā)射遭遇四連敗,才不得不取消了這個(gè)計(jì)劃。此后,蘇聯(lián)集中精力研制和發(fā)射空間站,就再也沒(méi)有發(fā)射探月器了。
發(fā)射航天器探測(cè)月球的五種方式
從美蘇探月情況來(lái)看,發(fā)射航天器探測(cè)月球共有五種方式:
一是從月球近旁飛過(guò),進(jìn)行近距離觀(guān)測(cè);
二是在月面硬著陸,利用直接撞毀之前的短暫時(shí)機(jī)進(jìn)行探測(cè);
三是成為月球的人造衛(wèi)星,進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)觀(guān)測(cè);
四是在月面軟著陸,進(jìn)行實(shí)地考察,除了及時(shí)傳回信息,也可將取得的樣品送回地球研究;
五是讓航天器把人送上月面,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)地勘察并收集樣品,然后返回地面。這些有效做法開(kāi)辟了發(fā)射航天器實(shí)施探月的具體技術(shù)途徑。
探月行動(dòng)的重大發(fā)現(xiàn)——水
為實(shí)現(xiàn)載人登月、建立月球基地做準(zhǔn)備,新一輪的探月潮由日本和美國(guó)于20世紀(jì)90年代拉開(kāi)序幕。
在多國(guó)探月實(shí)踐的基礎(chǔ)上,2009年9月24日,美國(guó)宇航局在新聞會(huì)上宣布,科學(xué)家經(jīng)過(guò)對(duì)三個(gè)獨(dú)立航天探測(cè)儀器傳回的地面數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):月球表面存在水和羥基1。這是人類(lèi)開(kāi)始發(fā)射航天器探測(cè)月球以來(lái),首次確認(rèn)月面有水。
第一次發(fā)現(xiàn)的月球水,并不是隕石坑底部的地下水,也不是被土壤吸收的水,而是普遍存在的附著在月球土壤表層的水。2009年11月13日,美國(guó)宇航局發(fā)表新聞公報(bào)首次確認(rèn)月球南極隕石坑內(nèi)存在水冰。2013年8月27日,美國(guó)宇航局宣布,該機(jī)構(gòu)資助的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)借助一種探月儀器,在月球表面首次遠(yuǎn)程探測(cè)發(fā)現(xiàn)了可能源自月球深部的所謂巖漿水,這一發(fā)現(xiàn)表明月球在形成之初就可能有水存在!
我國(guó)精彩紛呈的嫦娥探月活動(dòng)
目前,發(fā)展中國(guó)家中只有中國(guó)和印度發(fā)射了探月器。按照“嫦娥探月”工程計(jì)劃的安排,發(fā)射“嫦娥一號(hào)”、“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星只是第一階段的任務(wù),即“繞、落、回”中的“繞”。第二階段的“落”,即在2013年發(fā)射月球登陸器“嫦娥三號(hào)”。
“嫦娥三號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)月面軟著陸探測(cè)器,開(kāi)展著陸器懸停、避障、降落,以及月面探測(cè)、釋放月球車(chē)進(jìn)行巡視勘察活動(dòng),還將突破在嚴(yán)酷環(huán)境下生存以及深空測(cè)控通信等關(guān)鍵技術(shù)?!版隙鹑?hào)”月球車(chē)是中國(guó)第一輛月球車(chē),要完成月面移動(dòng)、通信和科學(xué)探測(cè)等任務(wù),在多方面實(shí)現(xiàn)突破,對(duì)中國(guó)開(kāi)展探月工程和深空探測(cè)活動(dòng)具有重大意義。
第三階段的“回”,即在2020年前發(fā)射航天器登月采集樣品后再返回地球,并為未來(lái)載人登月和深空探測(cè)奠定基礎(chǔ),這些探測(cè)活動(dòng)還能為人類(lèi)建立月球基地增添新的科學(xué)依據(jù)!