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中国领衔探月第二梯队 国际合作成未来趋势

http://www.sina.com.cn  2010年10月02日10:29  南方日报
中国领衔探月第二梯队国际合作成未来趋势
中国探月工程的总体规划。CFP

中国领衔探月第二梯队国际合作成未来趋势
嫦娥返回示意图

  地球人兴玩太空逐月

  地球太小,人类早就将战场转移到了太空,月球作为地球人最亲近的外星球,成为了太空大战的主战场。

  1959年9月12日,苏联发射无人驾驶的“月球2号”,两天后飞抵月球,在月球硬着陆,成为到达月球的第一位使者,首次实现了从地球到另一个天体的飞行。自此之后,人类对月球的探索就没有停止过。据统计,至2007年人类利用探测器探月近40年的历史中,人类已经发射110多个月球探测器。

  进入新世纪以后,地球上又掀起了新一轮的逐月大战。随着对月球了解的深入,逐月不再只是美俄两霸才玩得起的奢侈游戏。而探月的主题也从展示实力的意气相争逐渐变成了合作与资源开发。

  美俄明争暗斗

  美国与苏联/俄罗斯,是在航天竞赛领域的老对手。1959年9月14日,苏联的无人登月器“月球2号”成为第一个到达月球的人造物体。此后20年间,苏联先后开展了29次探月活动,取得辉煌成就。

  为了与苏联展开竞争,美国不甘示弱,也投入了巨额资金与之展开了太空竞赛。1961年,美国开始发射月球探测器———“徘徊者号”,而直到1964年,“徘徊者7号”才成功在月球上硬着陆,并发回照片。

  但美国的阿波罗登月计划后发制人,终于在1969年7月20日将两名宇航员成功送上月球,“阿波罗11号”成功降落,全球50亿人在电视机前见证了这一历史性时刻。

  由于美苏太空竞争的天文数字投资未能兑现实际利益,1972年12月,耗资巨大的“阿波罗”计划完成后,月球探测陷入长达20余年的低迷状态。

  而伴随苏联的解体,俄罗斯经济发展一度停滞,在资金缺乏的情况下,俄罗斯航天也不得不被迫缩减计划,其月球探索在这一时期也几无进展。

  直到进入上世纪90年代,美国宇航局(NASA)陆续发射了“克莱门汀号”、“月球勘探者”,发现在月球两极的盆地底部可能蕴涵固态水。由于水的存在意味着人类在月球上生存的基本条件已经具备,探测月球再度激发了航天大国的兴趣。

  2006年,美国正式启动了“重返月球”计划。而重拾昔日大国辉煌也成为俄罗斯心之所系。2007年8月31日,俄罗斯航天署署长阿纳托利·佩尔米诺夫在新闻发布会上指出,目前俄罗斯的航天计划已经制定到2040年,2025年之前将宇航员送上月球,2027年至2032年期间将在月球上建立常驻考察基地。

  在新一轮的探月计划中,美国与老对手俄罗斯仍然在暗暗较劲。美国在2006年底宣布要建设月球永久基地后,俄罗斯曾表示愿意提供技术和经验来与美国共建月球基地,但被美国“谢绝”,后来在其制定的探月计划中也看不到美俄合作的内容。

  对此,媒体评论说,美俄之间的新一轮探月竞争已经开始,“好戏在后头”。

  中日探月你追我赶

  1990年,日本成功发射了一颗“缪斯A”号科学卫星,这颗卫星进入太空后更名为“飞天”号。这是日本第一次发射接近月球的科学卫星,使日本成为继美苏之后,世界上第三个探测月球的国家。

  2007年9月14日,日本第一颗绕月探测卫星“辉夜姬(月亮女神)”号顺利发射升空,同年10月5日,“月亮女神”进入绕月轨道,成为日本第一个月球轨道探测器。这标志着日本的太空探索又迈上了一个新台阶,正式开启了自美国“阿波罗计划”以来世界上技术最复杂、规模最大、共耗资4.78亿美元的探月计划。“月亮女神”取得了多项成果,包括描绘出世界首幅高精确度月球全球地形图。

  紧随日本之后,2007年10月24日嫦娥一号在中国西昌卫星发射中心发射,踏上“奔月”旅程,11月7日进入200千米的环月工作轨道,获取了全月球影像图、月表部分化学元素分布、月表土壤厚度等一系列科学研究成果,圆满实现工程目标和科学目标,为我国月球探测后续工程和深空探测奠定了坚实的基础。2009年3月1日,中国的嫦娥一号探月卫星以撞月方式结束了其作为中国探月工程一期的使命。而作为二期的先导卫星,嫦娥二号除了进一步深化我们对月球的环境探测、月壤的有关元素、成分分布的探测之外,另一个主要任务就是要为嫦娥三号实现软着陆来开展相关的关键技术的演示验证,同时,对嫦娥三号的备选着陆区能够形成高分辨率的成像。

  随着嫦娥二号昨天的成功发射,中国在探月领域上再次走到了世界的前列。

  印度欲后来居上

  印度2008年发射首个月球探测器,成为继俄罗斯、美国、日本和中国后第5个进行月球探索的国家。2008年10月22日,印度“月船1号”发射升空,于2008年11月12日进入距月面100千米的最终工作轨道。“月船1号”的目的在于收集月球地理结构、化学构成及矿藏等数据,以绘制高精度的三维月球地图。喷有印度国旗图案的撞月装置于2天后对月面实施了撞击,第一次把印度的轨迹打印在了太空上。让印度人颇感自豪。

  然而,从探月想法提出的那天起,印度国内就存在反对的声音:在这个有一半人口还处于贫困线以下的国家,政府是否有必要花大把的钱去探测一个那样遥远的星球?

  争议声中,印度的探月计划丝毫没有停止脚步。

  ■分析

  何去何从?

  ———嫦娥二号命运大猜测

  执行完探测任务后,嫦娥二号何去何从?探月工程副总设计师于登云介绍,嫦娥二号卫星的火箭可以直接把卫星送入奔月轨道,大大节省了卫星的燃料,因此如果各项任务顺利的话,嫦娥二号卫星在完成半年的规定动作后,仍会有相当数量的燃料剩余,这为嫦娥二号超额完成任务提供了很大的空间。它的最终命运,大致形成了三种设想。

  第一种设想是考虑让卫星落月,对月球做补充探测,为“嫦娥三号”等后续任务提供技术验证。包括根据卫星在轨运行的情况,结合我国探月工程的后续进展,对“嫦娥二号”卫星传回的数据进行综合研究。

  第二个计划是让“嫦娥二号”脱离绕月轨道,飞向更远的太空,以此验证我国更远宇宙空间的深空探测能力。

  第三种办法是让“嫦娥二号”沿着月地转移轨道,飞回地球并成为地球卫星。

  特派西昌记者杨大正钟锴

  见习记者蒋哲

  ■记者手记

  人类探月史竞争合作并存

  “这标志着中国的太空雄心又向前迈进一步!”英国《贝尔法斯特电讯报》评论说。昨晚18时59分57秒,嫦娥二号成功发射升空,全球华人一片欢腾。

  中国探月第二步的成功,受到了国际广泛关注。在国际太空竞争再次兴起的背景下,嫦娥二号的发射更显得意义非凡。正如美联社在报道中说,在美国和其他国家捉襟见肘、资金短缺之际,中国航天计划在国际合作有限的情况下正在创造新的里程碑。

  从外媒对嫦娥二号的报道和评论中,竞争心态也可窥一斑。对于中国的二次探月,法新社称,以本国月神命名的嫦娥计划,是中国旨在与美国和俄罗斯平起平坐的太空探索。美国有线电视新闻网文章称,中国誓言在2025年之前完成登月,印度则表示2020年前完成,“中印之间的太空角逐犹如冷战时期美苏太空之争的21世纪亚洲版。”

  回顾几十年来人类的探月史,从来都是竞争与合作并存。

  ■背景

  外国逐月计划

  随着科技实力渐进,对月球觊觎已久的各国公布了一张张挺进月球计划图,月球战场上硝烟弥漫。

  欧洲:2004年,低调平稳的欧洲太空总署宣布“曙光女神”计划,计划在2020年实现载人登月,同时完成月球基地建设。欧航局还设想,在月球上建立一个“诺亚方舟”,将地球物种的基因存储起来,当地球遭遇核战争危机或小行星撞击时,人类的生命可以得到延续。

  美国:2006年,美国太空总署发布“重返月球”计划,核心目标是在月球上建立永久基地。根据计划,美国太空人可能在2020年首次重返月球。2009年6月18日,美国航天局利用一枚“宇宙神-5”运载火箭将两个月球探测器发射升空,这标志着美国“重返月球”计划正式启动。

  俄罗斯:2007年公布的探月计划准备分4阶段实施:首阶段在2010年向月球发射绕月卫星,最终计划于2025年前实现载人登月。

  德国:2007年3月绕开欧洲太空总署,宣布了独立的德国国家探月计划,将于2012年发射月球探测轨道器,预计耗资3亿欧元。

  日本:计划到2020年,日本宇航员到达月球进行基地修建工作;2030年,日本拥有自己的月球基地。

  印度:拟在2012年前发射“月船2号”,而印度的最终目标是于2020年实现印度太空人登月。

  韩国:2007年韩国科技部发布探月路线图,将于2020年发射探月卫星,2025年发射探月登陆器。

  月球的“魅力”

  能源:月球储有地球上稀少的氦3约100万-500万吨。200吨的核燃料氦3就可以满足地球上一年的能源需求。月球还含有60多种丰富的矿藏。

  居住前景:月球上存在水,土壤中丰富的铝、铁、硅可以用来直接生产建材,建造房屋;太阳能电池阵则被放置在离此很近的阳光充足的区域,获得的电力源源不断,生活、科研、生产都够用。

  太空发展中转基地:月球引力小,在月球上组装、发射航天器更容易。美俄欧都有火星开发计划,先到月球基地,再从月球发射航天器到火星,是最经济、科学的选择。

  军事战略意义:月球远在离地球平均约38万公里的太空中,谁占据太空中的高位,谁的威慑力和优势就更大。

  本版撰文(除署名外)

  南方日报记者杨大正

  见习记者李秀婷 通讯员邓孟

  实习生周文吉王巧爱

  ■链接

  探月工程首席科学家欧阳自远:中国是探月第二梯队领头羊

  “我赞成原探月工程总指挥栾恩杰的看法:探月就像马拉松赛跑,最后必然形成几个梯队。第一梯队是美国和俄罗斯,第二梯队包括中国、欧洲、日本、印度等。以综合实力比较,我们可以算是‘二锅头’———第二梯队的领头羊。”对于近年来国际上出现的这股探月热潮,中国探月工程首席科学家欧阳自远表示所有探月国家发射的都是绕月卫星,大家的目标都比较接近,但是各有特色。

  欧阳自远表示,日本做得最好的是探测月球背面的重力场,因为月球的背面我们谁也没见过,所以他要发射几个小的卫星作为中间星,来了解那边的探测数据。这在世界上是很有特色的。

  印度的“月船一号”有11台仪器,其中有六台是别人做的,自己做了五台。印度对月球做了较全面的了解。但是,他们没有做出全月球的图来,另外,“月船一号”最后出了点问题。

  “中国嫦娥一号比较有亮点的东西是我们的全月球影像图。”欧阳自远说,日本和印度的绕月卫星的飞行高度是100公里,它们拍的照比我们精细,但是没我们全面。所以,对结果一定要有所取舍。我们下决心做全面、做整体,就得在精细方面有所放弃。这是根据各自的科学目标决定的。另外,我们对月壤的探测也比较有特色。

  欧阳自远还认为,美国的设计更有特色。“它的照相机分辨率达到了1米,而且还携带了一个小火箭和一个小卫星。过去人们在理论上猜想,月球坑里可能有冰。”美国先用小火箭撞到坑里面去,巨大的冲击能量把冰块融掉,变成水蒸气,跟尘土一块溅出来,后面的卫星紧跟着拍溅出来的灰尘里面的光线。最后,他们证明尘埃里确实有水。

  ■相关

  各观测站联动为“嫦娥”护航

  昨日下午6时许,在嫦娥二号卫星发射进入倒计时时,航天城飞控中心在两小时内进行了最后一次综合检查,通过全面监测,各系统运行状态稳定。为此次发射任务提供监测等服务的其他各站接力完成了对“嫦娥二号”飞行的测控工作。

  嫦娥二号升空后,首先在厦门上空经过367秒。就在嫦娥二号发射进入倒计时1时许,厦门站实时监测了火箭“三级一次关机”。在嫦娥二号卫星火箭星箭分离733分钟后,喀什站也展开了监测工作,开始担任连续跟踪监测任务,时段长达11个小时。上海站10分钟完成卫星初始轨道确定工作,并将从今天清晨展开全面监测工作,积极配合嫦娥二号运行的后期联动工作。青岛站和西安卫星测控中心也将为辅助测控“嫦娥二号”提供帮助。此外,执行嫦娥二号卫星海上测控任务的远望三号、五号、六号航天远洋测量船,已经顺利抵达太平洋预定海域,迅速展开工作,在大洋深处列阵守护嫦娥二号卫星的奔月之旅。

  特派西昌记者杨大正钟锴

  见习记者蒋哲

  ■预测

  国际合作成未来太空探测必然趋势

  由于月球的探测开发是一项庞大的工程,而且耗资巨大,而国际合作则可以减少预算开支,有效降低风险。于是,在逐月的太空战场上,各国开始寻求合作盟友。

  总部位于巴黎的欧洲航天局成立于1974年,现有奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利等17个成员国,它是欧洲国家政府间的空间探测和开发组织。欧航局官方宣言称,希望“集17国的人力、物力、财力,完成单个国家不可能完成的任务”。

  的确,在各国的月球乃至于更远太空探测计划中,“国际合作”已经成为一个绕不开的关键词。欧航局的内部合作,为长远的月球探测开发,各国之间的合作提供了借鉴。国际上探月开发的合作,也早已经开始。

  2004年,时任美国总统的小布什宣布了美国新的太空战略计划后,包括俄罗斯、欧盟、印度等多个国家都曾明确表示希望美国能开放计划,让更多国家能够参与,并与美国国家航天局有了实质性会晤磋商。

  2008年7月,美国、印度、韩国、日本、加拿大、英国、法国、德国和意大利签署了联合探月协议,共同发起了名为“国际月球网络”的探月活动,计划逐步在月球上建立数个科学站。

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