中國(guó)探月工程走過(guò)20年 九天攬?jiān)?探索不止

2004年1月23日，中國(guó)探月工程正式立項(xiàng)。今年，“嫦娥工程”迎來(lái)20周年。

20年來(lái)，從給月球拍照片，到首次在月球背面登陸，再到成功帶回月壤，中國(guó)已順利完成“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標(biāo)，為人類月球探索事業(yè)作出了杰出貢獻(xiàn)。

如今，中國(guó)人九天攬?jiān)碌膲?mèng)想仍在繼續(xù)。隨著中國(guó)探月四期工程的實(shí)施，全球參與的國(guó)際月球科研站和載人登月，將逐漸成為可能。

從繞月到落月

月球探測(cè)是國(guó)際宇航界深空探測(cè)領(lǐng)域的第一站，也是中國(guó)航天界深空探測(cè)領(lǐng)域的首選。21世紀(jì)伊始，中國(guó)作出實(shí)施探月工程的重大戰(zhàn)略決策，確定“繞、落、回”三步走總體規(guī)劃。2004年，探月工程正式立項(xiàng)，計(jì)劃在2007年實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)，2013年前后實(shí)現(xiàn)月面軟著陸探測(cè)與巡視探測(cè)，2020年前后實(shí)現(xiàn)月面采樣返回。

2007年10月24日，中國(guó)第一個(gè)月球探測(cè)器——嫦娥一號(hào)順利升空，邁出了“繞月”的第一步。中國(guó)探月工程月球科學(xué)應(yīng)用首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士說(shuō)，嫦娥一號(hào)在軌工作494天，獲取了中國(guó)首幅月面圖像和120米分辨率全月球立體影像圖、高程圖、月表元素含量分布圖等，2009年3月1日受控落月，圓滿完成“繞月”任務(wù)。

嫦娥一號(hào)掌握了繞月探測(cè)技術(shù)，初步構(gòu)建了月球探測(cè)的航天工程體系。進(jìn)入探月二期工程后，中國(guó)圍繞“落月”，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)。2010年，嫦娥二號(hào)獲得國(guó)際最高7米分辨率全月影像圖，此后環(huán)繞探測(cè)日地拉格朗日L2點(diǎn)，并對(duì)700萬(wàn)公里外的圖塔蒂斯小行星進(jìn)行高精度飛越探測(cè)。2013年，嫦娥三號(hào)成功落月并開展月面巡視勘察，實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次對(duì)地外天體的直接探測(cè)，把玉兔號(hào)的足跡刻在了月球上。

從采樣返回到探索月背

2020年12月17日，嫦娥五號(hào)懷揣取自月球的土壤返回地球，這是人類時(shí)隔40多年后再次完成從月球采樣返回的壯舉。

嫦娥五號(hào)完成了中國(guó)首個(gè)無(wú)人月球采樣返回任務(wù)，一舉突破月面采樣、月面起飛上升、月球軌道交會(huì)對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移、跳躍式再入返回等關(guān)鍵技術(shù)。嫦娥五號(hào)帶回1731克月球樣品，是世界單次采樣量最大的無(wú)人月球采樣任務(wù)。嫦娥五號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃的完美收官，為中國(guó)未來(lái)月球與行星探測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

近年來(lái)，圍繞嫦娥五號(hào)帶回的月球樣品，科研人員取得多項(xiàng)研究成果。例如，通過(guò)對(duì)月球樣品研究，測(cè)定年輕的玄武巖形成時(shí)間為20.30億年，揭示了月球“晚年”演化歷史;在月球晚期巖漿活動(dòng)成因方面，推翻了巖漿源區(qū)富含放射性元素提供熱源、富含水降低巖石熔點(diǎn)的主流假說(shuō);發(fā)現(xiàn)了第六種月球新礦物“嫦娥石”等。

目前，中國(guó)已開始實(shí)施探月四期工程，并把嫦娥四號(hào)作為探月四期的首次任務(wù)。2018年底，嫦娥四號(hào)順利升空，并在月球背面的馮·卡門撞擊坑完成了軟著陸，率先揭開了月背的神秘面紗。玉兔二號(hào)月球車登陸月球，在月背留下了人類第一道車轍。

探索月球背面有什么意義?專家介紹，月球背面始終背對(duì)地球，屏蔽了地球的無(wú)線電、閃電和極光等干擾信號(hào)，在月球背面獨(dú)特的電磁環(huán)境條件下，開展低頻射電觀測(cè)研究，有望取得行星際激波、日冕物質(zhì)拋射和空間傳播機(jī)理等方面的原創(chuàng)性成果。此外，月球背面與正面的地質(zhì)特征存在很大差異，探索月背將促進(jìn)對(duì)月球早期演化歷史的新認(rèn)知。

從建科研站到載人登月

今年上半年，中國(guó)探月工程四期的第二項(xiàng)任務(wù)嫦娥六號(hào)將實(shí)施發(fā)射，執(zhí)行月球背面采樣返回任務(wù)。目前，嫦娥六號(hào)正在文昌航天發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，為實(shí)施發(fā)射作準(zhǔn)備。

嫦娥六號(hào)任務(wù)將突破月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)施月球背面自動(dòng)采樣返回，同時(shí)開展著陸區(qū)科學(xué)探測(cè)和國(guó)際合作。今年上半年，鵲橋二號(hào)中繼通信衛(wèi)星將率先發(fā)射，實(shí)現(xiàn)月面探測(cè)器和地面站之間的通信，為嫦娥四號(hào)、嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)等任務(wù)提供中繼支持。

迄今為止，人類進(jìn)行的10次月球采樣返回均位于月球正面，月球背面整體上相對(duì)月球正面更為古老，且存在月球三大地體之一的艾特肯盆地，具有重要科研價(jià)值。嫦娥六號(hào)任務(wù)預(yù)選著陸區(qū)位于月球背面南極—艾特肯盆地，有望發(fā)現(xiàn)并采集不同地域、不同年齡的月球樣品。

在國(guó)際合作方面，嫦娥六號(hào)任務(wù)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、巴基斯坦的立方星等4個(gè)國(guó)家的載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。同時(shí)，中國(guó)正在加快推進(jìn)國(guó)際月球科研站大科學(xué)工程，希望更多國(guó)際伙伴加入，共同拓展人類認(rèn)知疆域，為和平利用太空、推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體作出貢獻(xiàn)。

未來(lái)，中國(guó)還將發(fā)射嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)，最終建立月球科研站和實(shí)現(xiàn)載人登月。中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士介紹，嫦娥七號(hào)計(jì)劃2026年前后實(shí)施發(fā)射，主要任務(wù)是到月球南極尋找月球存在水的證據(jù);嫦娥八號(hào)擬于2028年前后發(fā)射，主要任務(wù)是勘查月球上的資源，并對(duì)資源的再利用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

令人期待的載人登月，中國(guó)已于2023年正式立項(xiàng)，相關(guān)任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)，計(jì)劃先期開展無(wú)人登月飛行，并在2030年前實(shí)現(xiàn)中國(guó)人登陸月球。(記者 劉 峣)