騰訊太空 喬輝
北京時間8月11日7時11分,俄羅斯利用聯盟號火箭發射了 “月球25號”探測器,發射地點位于東方航天發射場。目前探測器正奔赴月球,如果一切順利,預計5天后進入環月軌道,然后再花5天到7天的時間擇機著陸,著陸地點位于月球南極區域。
1976年,蘇聯發射了“月球24號”,并成功進行了月球的采樣和返回任務。時隔47年之后,“月球25號”才踏上奔月征程。
(資料圖片僅供參考)
這次“月球25號”只是一架著陸器,著陸月球南極后,進行取樣和原位分析,不返回地球。此前,月球南極還沒有人類探測器造訪過?!霸虑?5號”預計8月23日前后著陸。
圖注:月球25號探測器奔月軌道示意圖。
7月14日,印度發射了“月船三號”探測器,該探測器目前已進入環月軌道,預計也是8月23日前后著陸月球南極。
俄羅斯的“月球25號”和印度的“月船三號”最終誰將成為第一個降落在月球南極的探測器?就讓我們拭目以待吧。
一、為什么世界各國都對月球南極感興趣?
除了俄羅斯和印度外,美國和中國同樣對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”任務著陸月球的13個候選區域,全都在月球南極。中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁此前向媒體透露,我國探月工程四期經過多年論證,已于2021年底正式立項,進入實施階段。他具體談到:“探月工程四期的主要目標是對月球南極開展科學探測,建立起月球科研站的基本型。后續將分3次任務實施,分別是嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號,計劃在2030年之前完成。目前研制工作進展順利。”
圖注:美國航天局公布的位于月球南極附近的13個潛在的載人登月區域。
此前,不管是俄羅斯、美國還是中國,所有月球著陸器都選擇在緯度不是太高的區域,這些區域相對南極地區比較平坦,成功率更高。
但近年來,各國月球衛星發現,月球南極可能蘊含大量的水(冰)資源,水資源真是太寶貴了,這能為人類未來開發和利用月球提供最基本保障。只是在月球軌道上觀測還不夠,還要實地進行考察一番。
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,里面的物質來自月殼的深處和月幔,通過對這些月球深層物質的研究,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域更難,但探測價值更高。俗話說:“無盡風光在險峰”嘛。
二、俄羅斯“月球25號”與印度“月船三號”比較
1、從探測器重量上看:“月球25號”重約1.75噸;“月船三號”重約3.9噸。因此,“月船三號”比“月球25號”要復雜一些。
2、從探測器類型上看:“月球25號”是一架著陸器,著陸月球后是不能移動的。它搭載有30千克的載荷,分成9大類科學分析儀器,只能對月球進行原位探測和原位分析;“月船三號”分為著陸器和月球車兩個部分。其中著陸器搭載了三類科學分析儀器,月球車搭載了兩大類科學分析儀器,月球車可以在月面移動探測。
圖注:月船三號和月球25號比較(藝術圖)。
3、從奔月方式上看:“月球25號”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”則采用的是像蕩秋千一樣的方式,利用探測器自身的動力慢慢提升軌道抵達月球,這種方式比較費時間,耗時長達20多天。
圖注:月船三號的奔月軌道。
4、從任務目標上看:“月球25號”主要瞄準的是月球風化層和水的研究;“月船三號”除了對水的研究外,還為了驗證探測器在月面軟著陸以及月球車運動等新技術。
三、月球是人類邁向深空的跳板
月球被譽為人類的第八州,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,且反應過程中不產生放射性物質。理論上,幾十噸氦3聚變產生的能量相當于全世界的全年用電量。
當然,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核聚變的研發還有更長的路要走。
月球是離地球最近的天體,相對于廣袤的宇宙空間,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射航天器的基地,也是人類向深空進發的跳板。