騰訊太空 喬輝
北京時(shí)間8月11日7時(shí)11分,俄羅斯利用聯(lián)盟號(hào)火箭發(fā)射了 “月球25號(hào)”探測(cè)器,發(fā)射地點(diǎn)位于東方航天發(fā)射場(chǎng)。目前探測(cè)器正奔赴月球,如果一切順利,預(yù)計(jì)5天后進(jìn)入環(huán)月軌道,然后再花5天到7天的時(shí)間擇機(jī)著陸,著陸地點(diǎn)位于月球南極區(qū)域。
1976年,蘇聯(lián)發(fā)射了“月球24號(hào)”,并成功進(jìn)行了月球的采樣和返回任務(wù)。時(shí)隔47年之后,“月球25號(hào)”才踏上奔月征程。
(資料圖片僅供參考)
這次“月球25號(hào)”只是一架著陸器,著陸月球南極后,進(jìn)行取樣和原位分析,不返回地球。此前,月球南極還沒有人類探測(cè)器造訪過。“月球25號(hào)”預(yù)計(jì)8月23日前后著陸。
圖注:月球25號(hào)探測(cè)器奔月軌道示意圖。
7月14日,印度發(fā)射了“月船三號(hào)”探測(cè)器,該探測(cè)器目前已進(jìn)入環(huán)月軌道,預(yù)計(jì)也是8月23日前后著陸月球南極。
俄羅斯的“月球25號(hào)”和印度的“月船三號(hào)”最終誰(shuí)將成為第一個(gè)降落在月球南極的探測(cè)器?就讓我們拭目以待吧。
一、為什么世界各國(guó)都對(duì)月球南極感興趣?
除了俄羅斯和印度外,美國(guó)和中國(guó)同樣對(duì)月球南極非常感興趣。
2022年8月19日,NASA公布了“阿爾忒彌斯3號(hào)”任務(wù)著陸月球的13個(gè)候選區(qū)域,全都在月球南極。中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳偉仁此前向媒體透露,我國(guó)探月工程四期經(jīng)過多年論證,已于2021年底正式立項(xiàng),進(jìn)入實(shí)施階段。他具體談到:“探月工程四期的主要目標(biāo)是對(duì)月球南極開展科學(xué)探測(cè),建立起月球科研站的基本型。后續(xù)將分3次任務(wù)實(shí)施,分別是嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào),計(jì)劃在2030年之前完成。目前研制工作進(jìn)展順利。”
圖注:美國(guó)航天局公布的位于月球南極附近的13個(gè)潛在的載人登月區(qū)域。
此前,不管是俄羅斯、美國(guó)還是中國(guó),所有月球著陸器都選擇在緯度不是太高的區(qū)域,這些區(qū)域相對(duì)南極地區(qū)比較平坦,成功率更高。
但近年來,各國(guó)月球衛(wèi)星發(fā)現(xiàn),月球南極可能蘊(yùn)含大量的水(冰)資源,水資源真是太寶貴了,這能為人類未來開發(fā)和利用月球提供最基本保障。只是在月球軌道上觀測(cè)還不夠,還要實(shí)地進(jìn)行考察一番。
除此之外,月球南極的艾特肯盆地(Aitken basin)是月球上最大的由撞擊形成的地形,里面的物質(zhì)來自月殼的深處和月幔,通過對(duì)這些月球深層物質(zhì)的研究,能夠讓我們更好地理解月球的形成和演化等。
因此,盡管去月球南極比去其他區(qū)域更難,但探測(cè)價(jià)值更高。俗話說:“無盡風(fēng)光在險(xiǎn)峰”嘛。
二、俄羅斯“月球25號(hào)”與印度“月船三號(hào)”比較
1、從探測(cè)器重量上看:“月球25號(hào)”重約1.75噸;“月船三號(hào)”重約3.9噸。因此,“月船三號(hào)”比“月球25號(hào)”要復(fù)雜一些。
2、從探測(cè)器類型上看:“月球25號(hào)”是一架著陸器,著陸月球后是不能移動(dòng)的。它搭載有30千克的載荷,分成9大類科學(xué)分析儀器,只能對(duì)月球進(jìn)行原位探測(cè)和原位分析;“月船三號(hào)”分為著陸器和月球車兩個(gè)部分。其中著陸器搭載了三類科學(xué)分析儀器,月球車搭載了兩大類科學(xué)分析儀器,月球車可以在月面移動(dòng)探測(cè)。
圖注:月船三號(hào)和月球25號(hào)比較(藝術(shù)圖)。
3、從奔月方式上看:“月球25號(hào)”采用的是直飛月球的軌道,從月球飛到月球僅需5天;“月船三號(hào)”則采用的是像蕩秋千一樣的方式,利用探測(cè)器自身的動(dòng)力慢慢提升軌道抵達(dá)月球,這種方式比較費(fèi)時(shí)間,耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)20多天。
圖注:月船三號(hào)的奔月軌道。
4、從任務(wù)目標(biāo)上看:“月球25號(hào)”主要瞄準(zhǔn)的是月球風(fēng)化層和水的研究;“月船三號(hào)”除了對(duì)水的研究外,還為了驗(yàn)證探測(cè)器在月面軟著陸以及月球車運(yùn)動(dòng)等新技術(shù)。
三、月球是人類邁向深空的跳板
月球被譽(yù)為人類的第八州,有著豐富的自然資源和地球上稀有的礦物,比較有名的是月壤中的氦3資源,氦3是氦元素的一種同位素,可以作為核聚變的燃料,且反應(yīng)過程中不產(chǎn)生放射性物質(zhì)。理論上,幾十噸氦3聚變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于全世界的全年用電量。
當(dāng)然,鑒于目前人類連第一代核聚變(氘-氘)還沒有完全馴服,更新一代的氦3核聚變的研發(fā)還有更長(zhǎng)的路要走。
月球是離地球最近的天體,相對(duì)于廣袤的宇宙空間,月球猶如在家門口,月球的引力只有地球六分之一,航天器的逃逸速度只有2.4千米每秒,非常適合作為人類向深空發(fā)射航天器的基地,也是人類向深空進(jìn)發(fā)的跳板。
