本報記者?趙漢斌??通訊員?毛祺穎
俄羅斯國家航天集團8月20日發(fā)布消息稱(chēng),其發(fā)射的“月球-25”號探測器偏離預定軌道,與月球表面相撞后失聯(lián),任務(wù)以失敗告終。按照原定計劃,“月球-25”號將在月球南極的博古斯拉夫斯基隕石坑附近軟著(zhù)陸。
正當人們認為登陸月球南極無(wú)望時(shí),事情很快出現“反轉”。8月23日,印度發(fā)射的“月船3號”探測器在月球南極實(shí)現軟著(zhù)陸,并于24日釋放“普拉吉安”月球車(chē),踏足月球表面,開(kāi)啟14天的科考。印度也因此成為首個(gè)實(shí)現探測器在月球南極著(zhù)陸的國家。
俄羅斯國家航天集團似乎不甘失敗,其總裁尤里·鮑里索夫8月25日呼吁,要從“月球-25”號探測器任務(wù)中吸取教訓,繼續開(kāi)展探月計劃,并計劃在2025年—2026年再次向月球南極發(fā)射探測器。
一時(shí)間,月球及其南極區域成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。登陸月球南極有哪些意義和難點(diǎn)?科技日報記者就此采訪(fǎng)了中國科學(xué)院云南天文臺相關(guān)專(zhuān)家。
探索月球南極風(fēng)險巨大
自古以來(lái),人們就對夜空中的月亮充滿(mǎn)好奇與向往。近代以來(lái),月球成為人類(lèi)深空探索的重點(diǎn)目標,同時(shí)也是人類(lèi)目前所涉足的最遠天體。根據2018年云南天文臺李語(yǔ)強等人在國內首次成功對月球進(jìn)行激光測距獲得的數據,地月距離為385823.433千米—387119.600千米。
“月球地形十分復雜,表面布滿(mǎn)了大大小小的隕石坑,這使得月球探測器著(zhù)陸風(fēng)險巨大。目前世界上主要航天大國相繼開(kāi)展了100多次月球探測活動(dòng),但成功率僅為百分之五十左右?!痹颇咸煳呐_研究員李語(yǔ)強說(shuō)。
在我國嫦娥四號登陸月球以前,人類(lèi)的探月活動(dòng)主要針對的是面向地球的月球表面。2019年1月,在“鵲橋”中繼星的幫助下,嫦娥四號實(shí)現了首次在月球背面著(zhù)陸,并對月背展開(kāi)了科學(xué)探索,但人類(lèi)對月球兩極的探索基本處于空白。
“探索月球南極風(fēng)險巨大,主要原因在于月球南極地形復雜,有巨石和巨大的隕石坑。復雜的地形使得高速飛行的航天器在指定區域平穩著(zhù)陸十分困難,稍有誤差,還可能進(jìn)入全年無(wú)光照、溫度極低的永久陰影區?!崩钫Z(yǔ)強說(shuō)。
或為深空探測提供資源
當前,世界主要航天大國月球探測活動(dòng)的重點(diǎn)都指向了月球南極。對航天器著(zhù)陸充滿(mǎn)風(fēng)險與巨大挑戰的月球南極,究竟有哪些魔力?
美國國家航空航天局在軌14年的月球勘測軌道飛行器收集到的數據表明,月球一些永久被陰影所籠罩的環(huán)形山中可能存在著(zhù)水冰,印度“月船1號”探測器載荷更是探測到了固態(tài)水冰的近紅外吸收光譜,直接證明了月球上含有水冰。據俄衛星通訊社報道,隕落的“月球-25”號的主要任務(wù)之一便是在月球南極地區確認水存在的可能性?!拔覀兊氖滓蝿?wù)是在月球上找到水,希望這種水能以冰的形式保存在太陽(yáng)從未照射的極地隕石坑底部,或者至少找到水的痕跡?!倍砹_斯科學(xué)家艾斯蒙特稱(chēng)。
“月球南極附近存在很深的隕石撞擊坑,相較于月球的其他區域,月球南極擁有最大并且最集中的永久陰影區,這使得大量撞擊坑常年不受日照?!痹颇咸煳呐_助理研究員楊永章介紹,根據目前的理論研究,這些撞擊坑內極有可能富集大量水冰。研究這些水冰,有助于科學(xué)家追溯到早期太陽(yáng)系的氫和其他揮發(fā)物的化石記錄。
如果月球南極存在大量水冰,其不僅可用于飲用和制造氧氣,還可以制備火箭所需的氫燃料。相比從地球裝載大量燃料發(fā)射火箭,在月球上就地獲取能源,有助于人類(lèi)更有效地進(jìn)行針對火星和小行星等天體的探測。
“除了水冰資源以外,月球南極位于一個(gè)巨大隕石撞擊坑的邊緣?!痹颇咸煳呐_在讀博士研究生黃凱告訴記者,這個(gè)隕石坑直徑達2500千米,深度達8千米,是太陽(yáng)系內最古老的地貌之一,可為探索太陽(yáng)系早期演化提供重要線(xiàn)索。同時(shí),月球南極還存在著(zhù)與地球相似的極晝現象,極晝期間可能出現長(cháng)期連續的光照,更有利于探測器長(cháng)時(shí)間開(kāi)展工作。
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未來(lái)“嫦娥”的奔月之路
未來(lái)五年,我國將繼續實(shí)施月球探測工程。探月工程四期目前已經(jīng)獲得國家立項批復,未來(lái)包含嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號任務(wù)。嫦娥六號計劃于2024年前后發(fā)射,嫦娥七號計劃于2026年前后發(fā)射,嫦娥八號任務(wù)目前處于方案深化論證階段,準備在2028年前后實(shí)施發(fā)射。
“我們還計劃以月球為主要基地,建立集數據中繼、導航、遙感于一體的月球互聯(lián)網(wǎng)?!敝袊こ淘涸菏?、中國探月工程總設計師吳偉仁表示,這些形成一體化后,可以對月球上的一些資源和探測器實(shí)行有效管理。
月球探測僅僅是我國深空探測計劃的第一步發(fā)展目標。吳偉仁介紹,開(kāi)展月球探測工程將為我國更大范圍深空探測進(jìn)行技術(shù)上的準備與驗證。
“我們與相關(guān)國家聯(lián)合發(fā)起了國際月球科研站計劃,并歡迎國際伙伴參與合作?!眳莻ト收f(shuō),未來(lái),國際月球科研站或將作為飛向太陽(yáng)系或者更遠深空的深空探測中轉站。
此外,我國還將在探月領(lǐng)域深入開(kāi)展國際交流合作。嫦娥六號任務(wù)和小行星探測任務(wù)將提供搭載平臺和載荷資源的機會(huì ),致力于與更多國家,一同讓航天探索和航天科技成果為創(chuàng )造人類(lèi)美好未來(lái)貢獻力量。
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