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史上首次! 嫦娥六號(hào)要從月球背面“挖土”回來(lái)

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溯源守拙·問(wèn)學(xué)求新?!斗禈恪?,科學(xué)家領(lǐng)航的好科普。
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4月份,中國(guó)航天顯得前所未有的忙碌:剛剛發(fā)射了神舟十八號(hào),又迎接神舟十七號(hào)返回地球,還發(fā)布了一套月球高清地質(zhì)地圖集。到了5月,剛剛發(fā)射的嫦娥六號(hào),要從月球背面“挖土”回來(lái)。

撰文 | 張志會(huì)(中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史所研究員)

5月3日,嫦娥六號(hào)搭乘長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空,并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,發(fā)射任務(wù)圓滿成功。[1]由此開(kāi)啟了預(yù)計(jì)為期53天的全球首次月球背面取樣返回之旅。這標(biāo)志著由嫦娥六號(hào)、七號(hào)和八號(hào)組成的中國(guó)探月工程四期正在穩(wěn)步推進(jìn)。值得一提的是,此次發(fā)射比之前官方預(yù)期還要提前一年。

嫦娥六號(hào)發(fā)射瞬間 | 來(lái)源:央視新聞

史上首次,從月球背面“挖土”回來(lái)

2020年底,嫦娥五號(hào)從月球正面采回1731克月壤。作為嫦娥五號(hào)的備份,嫦娥六號(hào)被賦予了新的使命:除開(kāi)展月表勘測(cè)外,還要前往月球背面南極—艾特肯盆地的阿波羅環(huán)形山地區(qū)進(jìn)行樣品采集,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)2公斤的目標(biāo)。

迄今為止,人類(lèi)已進(jìn)行10次月球采樣返回,但這些采樣均位于月球正面。1970年9月12日至24日,蘇聯(lián)的月球16號(hào)探測(cè)器成功完成了人類(lèi)首次月面自動(dòng)采樣,攜帶101克月球樣品安全返回地球。至1976年8月,蘇聯(lián)共發(fā)射了5個(gè)自動(dòng)采樣探測(cè)器,其中,月球16號(hào)、20號(hào)和24號(hào)共取回了321克。1969年7月16日至24日,美國(guó)完成了人類(lèi)首次登月任務(wù),2名航天員采集了21.7千克月球樣品后返回月球。美國(guó)總共6次載人登月從月球取回381千克月壤和月巖樣品。[2]

此前10次月球采樣的地理位置分布圖 | 來(lái)源:Nature

那么,嫦娥六號(hào)為什么非要去月球背面呢?嫦娥六號(hào)副總設(shè)計(jì)師王瓊指出,比起月球正面,背面基本是古老的月殼和高地,坑洞更多,可能隱藏著月球形成和演化的秘密,因此更具科研價(jià)值。計(jì)劃著陸的南極-艾特肯盆地是月球背面一處直徑約2400公里的撞擊坑,是月球上最古老、最大的撞擊坑,也是太陽(yáng)系中已知的最大撞擊坑之一。嫦娥六號(hào)將進(jìn)行形貌探測(cè)和地質(zhì)背景勘察等工作,在該坑內(nèi)獲取月球南極不同年齡、不同地域的樣品??茖W(xué)家們將通過(guò)研究月背樣品來(lái)了解和分析月表淺層結(jié)構(gòu)、礦物組分、月面形貌等,有望在太陽(yáng)系早期撞擊歷史、火山活動(dòng)和月球地質(zhì)演化等重大科學(xué)議題上取得突破,進(jìn)一步拓展人類(lèi)對(duì)月球乃至太陽(yáng)系的認(rèn)知。

值得一提的是,嫦娥六號(hào)采集的樣品地質(zhì)年齡預(yù)期將達(dá)到40億年。此前,美國(guó)和蘇聯(lián)樣品年齡約為30億年,而嫦娥五號(hào)樣品年齡約為20億年。

南極-艾特肯盆地 | 來(lái)源:探月與航天工程中心

嫦娥六號(hào)將如何從月球背面“挖土”呢?此次會(huì)沿用嫦娥五號(hào)的“鉆取”和“表取”兩種方式,獲得不同深度的樣品?!氨砣 笔峭ㄟ^(guò)機(jī)械臂和機(jī)械爪的配合,從月球表面抓取一部分月壤;“鉆取”是通過(guò)特殊的鉆頭鉆到月表以下兩米左右的位置,把月壤整體取出來(lái),然后將其密封封裝,經(jīng)月面起飛、月球軌道交會(huì)對(duì)接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過(guò)程將樣品送回地球。

嫦娥六號(hào)探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖 | 來(lái)源:探月和航天工程中心

此次任務(wù)涉及多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn),是我國(guó)航天領(lǐng)域迄今為止復(fù)雜程度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程。研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破,包括月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、著陸器的精準(zhǔn)軟著陸、月球樣本采集、月背上空精準(zhǔn)懸停降落、月背智能采樣和月背起飛上升,以及返回艙的發(fā)射與返回等等。探測(cè)器在月球背面無(wú)法和地面測(cè)控站直接進(jìn)行通信,需要中繼星提供中繼通信支持。2024年3月20日,我國(guó)發(fā)射鵲橋二號(hào)中繼星解決了這一問(wèn)題。

鵲橋二號(hào),圖像左側(cè)為天都試驗(yàn)星|來(lái)源:深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室

嫦娥六號(hào)的地月軌道轉(zhuǎn)移也更復(fù)雜。工程團(tuán)隊(duì)綜合考慮地月位置關(guān)系等因素,應(yīng)用“窄窗口多軌道”發(fā)射技術(shù),在連續(xù)兩天、每天50分鐘的窗口內(nèi),設(shè)計(jì)了10條奔月軌道。此外,我國(guó)還將基于嫦娥六號(hào),繼續(xù)深入討論和構(gòu)建環(huán)月球通信導(dǎo)航衛(wèi)星星座。這些任務(wù)將會(huì)為載人登月和月球科研站等更多復(fù)雜任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

除了月背挖土,國(guó)際合作也是嫦娥六號(hào)的一大亮點(diǎn),彰顯中國(guó)作為航天大國(guó)的自信和開(kāi)放包容的心態(tài)。2019年中國(guó)國(guó)家航天局發(fā)布了國(guó)際合作機(jī)遇公告,計(jì)劃拿出20千克用于搭載國(guó)際科學(xué)載荷。最終確定了來(lái)自巴基斯坦的ICUBE-Q立方星、法國(guó)的氡氣探測(cè)儀、歐空局/瑞典的負(fù)離子分析儀和意大利的激光角反射器。其中,巴基斯坦立方星搭載在嫦娥六號(hào)軌道器上,其余載荷均搭載在著陸器上。[3]

從錯(cuò)失浪潮到全球領(lǐng)跑

迄今為止,人類(lèi)一共進(jìn)行了一百多次月球探測(cè)。1959年1月2日,蘇聯(lián)發(fā)射了月球1號(hào)探測(cè)器,美蘇兩個(gè)超級(jí)大國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)引發(fā)第一輪探月高潮。從1959年至1976年,蘇聯(lián)共開(kāi)展了40次探月發(fā)射任務(wù),其中有18次取得成功。美國(guó)于20世紀(jì)六七十年代實(shí)施的“阿波羅工程”,大幅提升了其科技實(shí)力和綜合國(guó)力。各國(guó)開(kāi)始意識(shí)到月球探測(cè)的戰(zhàn)略意義,紛紛提出月球探測(cè)計(jì)劃,全球進(jìn)入以發(fā)現(xiàn)月球水分子為熱點(diǎn)的第二輪探月高潮。

中國(guó)雖然錯(cuò)失了全球第一次探月浪潮,但通過(guò)人造衛(wèi)星、載人航天工程實(shí)踐,順利趕上了第二次探月高潮。

早在20世紀(jì)80年代末,中國(guó)就開(kāi)始論證探月工程。那時(shí)我們計(jì)劃將宇航員送入太空,這事關(guān)重大,需要多次試驗(yàn)驗(yàn)證。鑒于美蘇都曾經(jīng)發(fā)射了月球探測(cè)器,于是探月問(wèn)題被提上議程。探月首先要面臨40萬(wàn)公里之遙的測(cè)控通信問(wèn)題,這需要巨額投入,但是當(dāng)時(shí)國(guó)家財(cái)力有限。中國(guó)工程院院士、中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁曾說(shuō):“主要是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,不是技術(shù)問(wèn)題,所以當(dāng)時(shí)這一論證就夭折了?!钡搅?0年代末,又論證過(guò)一次,主要問(wèn)題依然是缺錢(qián),因?yàn)橐ㄔO(shè)全球布局的深空測(cè)控網(wǎng),需要幾十個(gè)億投入,國(guó)家在經(jīng)濟(jì)上不能支持。所以這兩次論證最后都不了了之。

2004年,中國(guó)航天人等來(lái)了機(jī)會(huì),探月一期工程——繞月探測(cè)工程正式立項(xiàng)。自此,中國(guó)探月工程(又稱(chēng)“嫦娥工程”)正式啟動(dòng),分為“無(wú)人月球探測(cè)”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段。2006年,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》將探月工程列為國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展的重大專(zhuān)項(xiàng)。20年來(lái),中國(guó)探月人白手起家、攻堅(jiān)克難,我國(guó)探月工程八戰(zhàn)八捷,為人類(lèi)對(duì)月球和太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)提供了重要的數(shù)據(jù)和支持。[4]

表 探月工程“八戰(zhàn)八捷”

其中,嫦娥四號(hào)是一個(gè)里程碑式的節(jié)點(diǎn)——這是人類(lèi)航天器首次在月球背面軟著陸,真正實(shí)現(xiàn)了世界領(lǐng)跑。

人類(lèi)取得月球背面的圖片和數(shù)據(jù)資料,還要倒推到20世紀(jì)五六十年代。1959年10月4日,蘇聯(lián)月球3號(hào)探測(cè)器從月球背面的上空飛過(guò),拍攝并向地球發(fā)回了約70%月背面積的圖片,使人類(lèi)第一次看到月球背面的景象。1964年7月,美國(guó)徘徊者7號(hào)月球探測(cè)器在硬著陸之前,成功拍攝了4308張?jiān)旅嬲掌?,使人?lèi)獲得第一批近距離月面圖像。

嫦娥四號(hào)拍攝的首張?jiān)虑虮趁鎴D片 | 來(lái)源:中國(guó)探月與航天工程中心

不過(guò),在嫦娥四號(hào)之前,人類(lèi)探測(cè)器從來(lái)沒(méi)有真正降落在月球背面,主要困難在于月球背面和地球之間的通信問(wèn)題。而地月間通訊中繼衛(wèi)星“鵲橋一號(hào)”率先解決了這一難題,讓嫦娥四號(hào)在月球背面留下了足跡。吳偉仁在采訪中表示,“中國(guó)的探月工程起步晚,起點(diǎn)高……”“之前我們一直在跟跑、并跑,直到嫦娥四號(hào)我們才實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑,我們領(lǐng)跑得太少了,還得繼續(xù)努力?!?/p>

嫦娥五號(hào)帶回的粉末、巖屑和光片 | 探月與航天工程中心

繼嫦娥四號(hào)之后,嫦娥五號(hào)于2020年11月24日發(fā)射,之后著陸在月球正面的北半球。歷時(shí)23天,于2020年12月17日攜帶月球樣品返回地球,標(biāo)志著中國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略完美收官。嫦娥五號(hào)采集了重約1731克的樣本,雖然比起阿波羅計(jì)劃的上百公斤樣本要少很多,卻是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“月壤自主”的重要一步,就連美國(guó)航空航天局都公開(kāi)要求中國(guó)共享數(shù)據(jù)。2021年7月12日,月球樣品科學(xué)研究工作正式啟動(dòng),首批發(fā)放的月球科研樣品共17.4764克,被發(fā)放給13所科研機(jī)構(gòu)。

NASA官方希望中國(guó)將探月數(shù)據(jù)拿出來(lái)共享 | 來(lái)源:NASA

國(guó)際合作道阻且長(zhǎng)

回顧過(guò)去,中國(guó)在航天領(lǐng)域的國(guó)際合作并不愉快。20世紀(jì)90年代,美國(guó)開(kāi)始醞釀建設(shè)國(guó)際空間站(ISS)項(xiàng)目。在1986年哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射事故發(fā)生后,美國(guó)不得不借助蘇聯(lián)的火箭將宇航員送入空間站。為彰顯國(guó)際合作意義,ISS除了與日本、英國(guó)、俄羅斯等國(guó)開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)合作外,還邀請(qǐng)了南非、巴西、馬來(lái)西亞等發(fā)展中國(guó)家參與,成為19個(gè)國(guó)家和機(jī)構(gòu)共同合作的國(guó)際太空項(xiàng)目。令人遺憾的是,中國(guó)在ISS項(xiàng)目之初和2003年神舟五號(hào)成功發(fā)射后,曾多次誠(chéng)懇申請(qǐng)加入該項(xiàng)目。美國(guó)卻一直態(tài)度傲慢。1999年美國(guó)公布《考克斯法案》,誣告中國(guó)竊取美國(guó)衛(wèi)星制造技術(shù),此后中美航天商業(yè)發(fā)射合作全面中止。

不僅如此,自2011年以來(lái),美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了《沃爾夫法案》,禁止NASA或白宮科技政策辦公室使用聯(lián)邦資金“開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、頒布、實(shí)施或執(zhí)行任何形式的雙邊政策、計(jì)劃、命令或合同,以任何方式與中國(guó)或任何中資公司進(jìn)行雙邊參與、合作或協(xié)調(diào)”,目的是杜絕對(duì)華技術(shù)轉(zhuǎn)移的可能性。禁令實(shí)施以來(lái),不僅中國(guó)官員與科學(xué)家無(wú)法與美國(guó)開(kāi)展交流合作,甚至在美國(guó)機(jī)構(gòu)工作的中國(guó)籍研究人員、在美國(guó)學(xué)校學(xué)習(xí)的中國(guó)籍學(xué)生都受到殃及。

中國(guó)的國(guó)際合作還遭到了美國(guó)的各種阻撓。例如,阿聯(lián)酋的拉希德二號(hào)月球車(chē)原計(jì)劃搭乘我國(guó)嫦娥七號(hào)任務(wù)的“順風(fēng)車(chē)”,對(duì)月球巖相地質(zhì)學(xué)、月面等離子體、風(fēng)化層和月塵等開(kāi)展研究。美國(guó)卻根據(jù)其科技法規(guī)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓限制,令計(jì)劃擱淺。相比之下,歐洲國(guó)家航天科技實(shí)力較強(qiáng),受美國(guó)影響較小。但歐洲航天局也在2023年4月宣布,由于預(yù)算緊張,暫時(shí)不會(huì)考慮送航天員登陸中國(guó)空間站。

嫦娥五號(hào)月球取樣返回后,美國(guó)曾經(jīng)要求中國(guó)共享數(shù)據(jù),不過(guò)態(tài)度還有點(diǎn)“橫”。NASA曾發(fā)布消息說(shuō),希望中國(guó)與全球科學(xué)共同體共享數(shù)據(jù),來(lái)增強(qiáng)我們對(duì)月球的理解,正如美國(guó)阿波羅計(jì)劃所做的那樣和美國(guó)阿爾忒彌斯計(jì)劃將做的那樣。NASA局長(zhǎng)比爾·尼爾森(Bill Nelson)也頗具“鷹派”風(fēng)格,2021年6月他曾表示支持《沃爾夫法案》永久化,直接禁止中美之間的航天合作。馬斯克對(duì)此反駁說(shuō):“健康的競(jìng)爭(zhēng)沒(méi)有問(wèn)題,但(支持沃爾夫法案永久化)有點(diǎn)過(guò)分了!”2022年5月3日,尼爾森又反過(guò)來(lái)說(shuō),他與中國(guó)進(jìn)行了交談,建議中國(guó)與國(guó)際社會(huì)分享嫦娥五號(hào)登月任務(wù)的樣本;自那以后,“他們沒(méi)有表示任何意見(jiàn)”。

比爾·尼爾森 | 來(lái)源:NASA

馬斯克回應(yīng)尼爾森觀點(diǎn)

戲劇性的是,當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月17日,在美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院針對(duì)NASA的新財(cái)年預(yù)算申請(qǐng)聽(tīng)證會(huì)上,當(dāng)尼爾森被問(wèn)及“中國(guó)人在月球背面做什么”時(shí),竟滑稽地回復(fù):“月球背面永遠(yuǎn)都是黑暗的,美國(guó)人不打算去那里,不知道中國(guó)人為什么要去。”

雖然困難重重,中國(guó)航天界卻能深刻意識(shí)到國(guó)際合作對(duì)探索太空的重要性。我國(guó)通過(guò)共享資源、技術(shù)和數(shù)據(jù),幫助各國(guó)更高效地開(kāi)展月球探索活動(dòng)。嫦娥四號(hào)任務(wù)中的“玉兔二號(hào)”月球車(chē)曾與德國(guó)的“月球-17”探測(cè)器合作進(jìn)行過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。嫦娥六號(hào)搭載了法國(guó)的氡氣探測(cè)儀、歐空局的負(fù)離子探測(cè)儀、意大利的激光角反射鏡、巴基斯坦的立方星4個(gè)國(guó)家和組織的載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。早在“鵲橋”號(hào)發(fā)射之前,美國(guó)就曾提出合作請(qǐng)求,中國(guó)也表示歡迎。

其實(shí),美國(guó)科學(xué)家在探月工程方面也曾多次向我們提出合作請(qǐng)求。吳偉仁提到,美國(guó)科學(xué)家在鵲橋一號(hào)發(fā)射之前就多次請(qǐng)求合作。他們希望能將鵲橋一號(hào)的設(shè)計(jì)壽命從3年延長(zhǎng)到5年,還希望嫦娥四號(hào)登陸月球背面時(shí),能夠搭載一架美國(guó)信標(biāo)機(jī)獲取具體位置等信息。[4]

下一步:載人登月和月球科研站

深空探測(cè)愈來(lái)愈成為大國(guó)空間戰(zhàn)略博弈的主戰(zhàn)場(chǎng),圍繞深空科技制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)空前激烈。未來(lái)月球探測(cè)涉及基地建設(shè)、科學(xué)研究和資源開(kāi)發(fā)等多個(gè)方面,同時(shí)也將會(huì)更加國(guó)際化和商業(yè)化。我國(guó)制定了到2030年讓中國(guó)宇航員登陸月球,并于2035年在月球南極建成月球科研站基本型的目標(biāo)。

我國(guó)載人登月初步方案為:采用兩枚運(yùn)載火箭分別將月面著陸器和載人飛船送至地月轉(zhuǎn)移軌道,飛船和著陸器在環(huán)月軌道交會(huì)對(duì)接,航天員從飛船進(jìn)入月面著陸器。其后,月面著陸器將下降著陸于月面預(yù)定區(qū)域,航天員登上月球開(kāi)展科學(xué)考察與樣品采集。[6]

國(guó)際月球科研站已經(jīng)列入國(guó)際大科學(xué)工程的國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃。吳偉仁院士表示,中國(guó)將實(shí)施“五五五工程”,邀請(qǐng)不同國(guó)家和地區(qū)共同建設(shè)和實(shí)施、共同管理這一巨型科研站設(shè)施,共享科研成果。目前已有超過(guò)10個(gè)國(guó)家與中國(guó)簽署了合作協(xié)議。

我國(guó)主持的國(guó)際月球科研站將在2045年之前建成功能完善、相當(dāng)規(guī)模、穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備設(shè)施,開(kāi)展月基綜合性科學(xué)研究和深度資源開(kāi)發(fā)利用,為載人登陸火星和人類(lèi)奔向更遠(yuǎn)的深空做好技術(shù)驗(yàn)證和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究[7]。

嫦娥七號(hào)的主要目的是在月球南極找到水冰。早在30年前美國(guó)就曾做過(guò)相應(yīng)努力。1994年1月21日,美國(guó)發(fā)射了克萊門(mén)汀號(hào)探測(cè)器對(duì)月球南極進(jìn)行探測(cè),并首次發(fā)現(xiàn)月球南極可能存在水的直接證據(jù)。1998年1月7日,美國(guó)月球勘探者環(huán)月探測(cè)器的探測(cè)數(shù)據(jù)表明,月球南北兩極可能存在凝結(jié)的水冰,不過(guò)該探測(cè)器最終沒(méi)有觀測(cè)到期待的水汽云。

嫦娥八號(hào)也將飛到月球南極,和嫦娥七號(hào)一起組成月球科研站在南極的基本型,兩個(gè)探測(cè)器可以聯(lián)合或單獨(dú)工作。目前已有超過(guò)10個(gè)國(guó)家與中國(guó)簽署了合作協(xié)議,協(xié)力建好并充分利用月球科研站。下一步將以月球軌道站為樞紐,在2045年之前建成功能完善、相當(dāng)規(guī)模、穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備設(shè)施,打造一個(gè)在多點(diǎn)月球科考、資源開(kāi)發(fā)利用和國(guó)際合作的大平臺(tái),為以后人類(lèi)奔向更遠(yuǎn)深空,做好技術(shù)、物資和智力上的儲(chǔ)備。

在月球探索和科學(xué)研究過(guò)程中,許多新的科學(xué)問(wèn)題將不斷涌現(xiàn)。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤曾在《月球科研站的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題》一文中指出,“月球科研站的建設(shè),不僅大大提升我國(guó)月球科學(xué)的探測(cè)能力,也為長(zhǎng)期、持續(xù)的月球探測(cè)提供最重要的工程支撐和平臺(tái)支撐,從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)在月球科學(xué)上的突破?!盵8]

國(guó)際月球科研站作為一個(gè)開(kāi)放的科學(xué)平臺(tái),將吸引全球科研機(jī)構(gòu)和科學(xué)家的參與,并產(chǎn)生大量的科學(xué)數(shù)據(jù)和研究成果。持續(xù)產(chǎn)出科學(xué)成果需要穩(wěn)定投入。在我國(guó)航空航天總體經(jīng)費(fèi)投入中,“空間科學(xué)”相關(guān)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)占比還不到10%,美國(guó)的數(shù)據(jù)則是30%。王赤院士曾表示,希望我國(guó)“空間科學(xué)”水平到2035年可以接近歐洲水平,到2049年可以接近美國(guó)水平;也期盼2035年國(guó)家在“空間科學(xué)”的投入比例可達(dá)到15%,2049年比例可達(dá)20%。[9]

國(guó)際月球科研站還是一個(gè)實(shí)現(xiàn)變革性技術(shù)和顛覆性創(chuàng)新的重要基地??深A(yù)期的是,國(guó)際月球科研站可以孕育出包括月球資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)和利用在內(nèi)的眾多新技術(shù)和產(chǎn)業(yè),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供新的動(dòng)力和支撐。過(guò)去探月是政府主導(dǎo),現(xiàn)在開(kāi)始轉(zhuǎn)向政府來(lái)牽引商業(yè)航天。未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更多私營(yíng)企業(yè)參與項(xiàng)目,推動(dòng)月球探索活動(dòng)向商業(yè)化和可持續(xù)方向發(fā)展。

除了月球在深空探測(cè)、科學(xué)研究和資源利用上的價(jià)值,載人登月和月球基地建設(shè)的軍事與國(guó)防價(jià)值也不言而喻。月球上的活動(dòng)長(zhǎng)期以來(lái)受到聯(lián)合國(guó)簽署并于1967年10月10日生效的《外空條約》的約束。該條約指出,“月球和天體上的所有駐地、設(shè)施、設(shè)備和宇宙飛行器,應(yīng)以互惠基礎(chǔ)對(duì)其他締約國(guó)代表開(kāi)放?!辈贿^(guò)實(shí)際上國(guó)際航天活動(dòng)又同時(shí)秉承著“先到先得”的原則,并在執(zhí)行中受到地緣政治的強(qiáng)烈影響。

放眼國(guó)際,新一輪載人登月任務(wù)正在拉開(kāi)大幕。美國(guó)主導(dǎo)的“阿爾忒彌斯計(jì)劃”已經(jīng)在緊鑼密鼓推進(jìn)中,俄羅斯、歐空局、日本、印度也都提出了載人登月計(jì)劃。吳偉仁院士在2024年4月24日舉辦的中國(guó)航天大會(huì)主論壇上透露,中國(guó)不僅將在2030年之前實(shí)現(xiàn)載人登月,還將在行星探測(cè)、小行星防御和太陽(yáng)系邊際探測(cè)上有大動(dòng)作,2030年前后將發(fā)射天問(wèn)三號(hào)探測(cè)器。“縱觀世界各國(guó)目前進(jìn)展,我國(guó)有望成為第一個(gè)火星采樣返回的國(guó)家?!盵10]

致謝:感謝中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)、空間科學(xué)傳播專(zhuān)家工作室的支持。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心劉勇、周炳紅和孫志斌研究員,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)鄭永春研究員提供了部分修改建議。本文只代表個(gè)人觀點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡金曼 李儀.嫦娥六號(hào)探測(cè)器發(fā)射升空.中國(guó)國(guó)家航天局.2024年05月03日
.https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10522280/content.html

[2]王蓉,胡文江,解碼智能時(shí)代 2021 前沿趨勢(shì)10人談=Decrypting the Intelligent Era 2021 Interviews with 10 People on Future Technology Trends,重慶大學(xué)出版社,2021.08,第170頁(yè)

[3]謝瑞強(qiáng). 嫦娥攬?jiān)拢袢瞻l(fā)射,嫦娥六號(hào)探測(cè)任務(wù)有這些看點(diǎn).澎湃新聞
.2024-05-03.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1798001883812273174&wfr=spider&for=pc

[4]中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁:探月工程20年來(lái)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、八戰(zhàn)八捷
.https://new.qq.com/rain/a/20240425V08SHX00 (2024年4月25日)

[5]劉兆軍.熱烈慶祝“嫦娥五號(hào)”飛行試驗(yàn)器飛行任務(wù)取得圓滿成功[J].航天返回與遙感,2014,35(06):1.

[6]中國(guó)航天科技集團(tuán).這是載人登月的中國(guó)方案.2023年07月20日
.https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10078852/content.html

[7]胡喆、侯文坤.四年三“嫦娥” 國(guó)際月球科研站基本型預(yù)計(jì)2035年前建成.新華社.2024-04-25
.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1797275784990193165&wfr=spider&for=pc

[8]王赤,林楊挺,裴照宇,等.月球科研站的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題[J].中國(guó)科學(xué)基金,2022,36(06):830-840

[9]祝傳海 范佳樂(lè).專(zhuān)訪王赤院士:中國(guó)“空間科學(xué)”,第一步,每一步.科學(xué)中國(guó)人.2022-01-05

[10]吳偉仁院士在2024年4月24日中國(guó)航天日主論壇上的報(bào)告《我國(guó)深空探測(cè)發(fā)展與國(guó)際月球科研站》

本文受科普中國(guó)·星空計(jì)劃項(xiàng)目扶持

出品:中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司


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評(píng)論
拼搏88888888
少師級(jí)
5月3日,嫦娥六號(hào)搭乘長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空,并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,發(fā)射任務(wù)圓滿成功。[1]由此開(kāi)啟了預(yù)計(jì)為期53天的全球首次月球背面取樣返回之旅。這標(biāo)志著由嫦娥六號(hào)、七號(hào)和八號(hào)組成的中國(guó)探月工程四期正在穩(wěn)步推進(jìn)。
2024-05-05
科普5d38fc92
太師級(jí)
除了月背挖土,國(guó)際合作也是嫦娥六號(hào)的一大亮點(diǎn),彰顯中國(guó)作為航天大國(guó)的自信和開(kāi)放包容的心態(tài)。
2024-05-05
科普達(dá)人精英
太傅級(jí)
嫦娥六號(hào)探測(cè)器的任務(wù)涉及多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn),是中國(guó)航天領(lǐng)域迄今為止復(fù)雜程度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程。中國(guó)航天科技水平領(lǐng)跑在先了!
2024-05-05