“嫦娥工程”走出中國探月之路：未來要給月球基地打前站

3月3日，在全國兩會首場“委員通道”上，全國政協(xié)委員、中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁表示，遠在月球背面的玉兔二號巡視器與嫦娥四號著陸器已相繼從休眠中醒來，開始了第三月晝的工作。

       此前，嫦娥四號帶著玉兔二號成功降落在月球背面，創(chuàng)造了人類探月史的新紀錄。1月11日，國家航天局發(fā)布消息：嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器工作正常，在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍，達到工程既定目標，標志著嫦娥四號任務(wù)圓滿成功。

       從最初沒有成熟經(jīng)驗可借鑒、沒有充分數(shù)據(jù)可參考的困境中起步，中國航天人步步摸索、開拓創(chuàng)新，實現(xiàn)了中國探月工程的“五戰(zhàn)五捷”，走出了一條中國人自己的探月之路。

       嫦娥四號有望取得重大原創(chuàng)性成果

       2018年5月21日，嫦娥四號中繼星“鵲橋”發(fā)射升空，20多天后進入環(huán)繞距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日2點的Halo軌道。

       “‘鵲橋’不大，卻是實施嫦娥四號任務(wù)的前提，關(guān)系到整個任務(wù)的成敗?！比珖f(xié)委員、中國航天科技集團五院黨委書記趙小津向科技日報記者介紹。同年12月8日，嫦娥四號探測器發(fā)射，在“鵲橋”的幫助下，于今年1月3日成功踏足月球背面。

       任務(wù)成功后，國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華在國新辦發(fā)布會上介紹，嫦娥四號任務(wù)實現(xiàn)了多方面創(chuàng)新：首次實現(xiàn)月球背面軟著陸與巡視探測，首次實現(xiàn)月球背面與地球的中繼測控通信，首次實現(xiàn)在月球背面著陸器和月球軌道微衛(wèi)星的甚低頻科學(xué)探測，運載火箭多窗口、窄寬度發(fā)射和入軌精度達到國際先進水平，首次進行超地月距離的激光測距技術(shù)試驗，首次在月面開展生物科普展示，首次開展國際合作載荷搭載和聯(lián)合探測。

       完成工程目標后，嫦娥四號任務(wù)轉(zhuǎn)入科學(xué)探索階段。吳偉仁表示，嫦娥四號的科學(xué)探索內(nèi)容主要分三大類。

       首先是探索著陸區(qū)的地形地貌。吳偉仁說，過去是通過遙感手段，從一百公里甚至更高的軌道上探測大概的地形地貌，這次則是身臨其境。同時我國還獲得了月球背面的第一張地質(zhì)剖面圖，探測到月表以下100米至200米深的地質(zhì)構(gòu)造、分層等。這可以研究月球背面地質(zhì)的起源、形成，包括月球年齡的形成等。二是探測月球周圍的空間環(huán)境，包括宇宙輻射、太陽輻射，以及太陽耀斑爆發(fā)對月球空間的影響等。三是對月球背面的物質(zhì)成分進行初步探測。

       “這些研究對于人類來說都是第一次，取得的都是原創(chuàng)性成果，會在國內(nèi)外產(chǎn)生重大影響?！眳莻ト收f。

       “嫦娥姐妹”走出中國探月之路

       嫦娥奔月、萬戶飛天，是中華民族久遠的美好夢想。

       1994年，我國科學(xué)家開始進行探月活動的必要性和可行性研究。2001年，由孫家棟院士牽頭，國防科工委組織中國科學(xué)院、航天科技集團、總裝備部等單位正式啟動月球探測工程的相關(guān)論證工作。2004年1月，國務(wù)院正式批準我國繞月探測工程立項。

       2007年10月24日，嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射，拉開了中國人探索月球的序幕。它在距月面200公里的軌道繞行了近500天，獲得了世界首幅三維立體全月圖，最后按預(yù)定計劃受控撞月，為我國探月工程一期畫上了圓滿的句號。這是繼人造地球衛(wèi)星、載人航天飛行之后，我國航天事業(yè)發(fā)展的又一座里程碑，開啟了中國人走向深空的時代。

       2010年發(fā)射的嫦娥二號更進一步。它的工作軌道距月面僅100公里，獲得了分辨率更高的三維影像、月球物質(zhì)成分分布圖等資料，實現(xiàn)了6大工程目標和4項科學(xué)探測任務(wù)，獲取了一批重要科學(xué)數(shù)據(jù)。完成既定任務(wù)后，嫦娥二號開展了拓展試驗，先前往距地球150萬公里的日地拉格朗日2點，完成了一個完整周期的飛行探測；又飛到700萬公里外，以最近不到1公里的距離與圖塔蒂斯小行星擦肩而過，首次實現(xiàn)了我國對小行星的飛越探測。最后，它飛到一億公里之外，對我國深空探測能力進行了驗證。

       與嫦娥一號、二號衛(wèi)星相比，實施我國探月工程二期項目的嫦娥三號探測器技術(shù)跨度大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，使用新技術(shù)、新產(chǎn)品的比例達到80%。2013年12月14日，嫦娥三號成功落月，實現(xiàn)我國航天器首次地外天體軟著陸，并開展了巡視勘察和科學(xué)探測。

       除了“嫦娥姐妹”，我國還于2014年發(fā)射了再入返回飛行試驗器，實現(xiàn)了中國航天器首次以第二宇宙速度返回地球，對“半彈道跳躍式返回”再入關(guān)鍵技術(shù)進行了驗證，為確保后續(xù)任務(wù)持續(xù)推進奠定了堅實基礎(chǔ)。

       2019年1月，隨著嫦娥四號任務(wù)的圓滿完成，中國探月工程取得了“五戰(zhàn)五捷”。

       探月工程“三步走”即將收官

       科技日報記者從中國航天科技集團了解到，我國計劃于2019年年底實施嫦娥五號任務(wù)。這也是我國探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略的最后一步。

       據(jù)該集團五院嫦娥五號探測器副總設(shè)計師彭兢介紹，嫦娥五號將在月面選定區(qū)域著陸，采集月球樣品，并將樣品送回地球。五院深空探測和空間科學(xué)首席專家葉培建告訴記者，嫦娥五號任務(wù)計劃將通過表取、鉆取方式，采回2公斤月壤，為我國科學(xué)家提供足夠多的樣本進行研究。

       “三步走”成功后，中國探月工程不會停下腳步。葉培建說，后續(xù)任務(wù)是建立月球科考站的初步模式，如果嫦娥五號任務(wù)圓滿成功，作為備份的嫦娥六號將被納入下一階段任務(wù)。

       目前，國家航天局已公布了探月四期工程后續(xù)計劃。據(jù)吳艷華介紹，國家航天局正在組織國內(nèi)專家對后續(xù)規(guī)劃進行論證，基本明確了三次任務(wù)。嫦娥六號計劃在月球南極進行采樣返回；嫦娥七號要在月球南極，對月球的地形地貌、物質(zhì)成分、空間環(huán)境進行綜合探測；嫦娥八號除了繼續(xù)進行科學(xué)探測試驗，還要進行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗。

       “我們初步推算，在月球南極可能有超過180天的連續(xù)光照，可提供長期從事科學(xué)研究的基礎(chǔ)環(huán)境。”吳偉仁說，“其他一些國家，也都在瞄準南極或者北極進行長期觀測?！薄拔覀円ㄟ^嫦娥八號驗證部分技術(shù)，為以后各國共同構(gòu)建月球科研基地做一些前期探索?！眳瞧G華說。

       可見，成績斐然的“嫦娥”們不會止步，未來還將不斷書寫人類探索月球的新篇章。