即將要發射的嫦娥七號與嫦娥八號,它們的重要任務就是在月球的南極建設科研站點。
這標志著我國的探月工程,即將從飛行器的著陸,逐步轉變到 在月球上建設基地站點。
在這個過程中,無論美國再怎麼用輿論攻擊中國,我們也將和多國展開探月上的合作,其中甚至包含幫助法國完成首次登月。
20多年的時間,我國的探月工程從無到有,從基礎到建設,一直是在按照既定的「三步走」戰略穩定推進的。
時至今日,通過前五次探測器的成功執行任務,我國在探月上已穩定實現了繞飛、著陸和返回三大主要技術。而這「三步走」戰略,又是為下一步在月球上建設科研站點鋪路的。
現在的建設已經正式提上了日程,依據的原則是總體規劃、分步實施和邊建邊用。
具體來看,未來的科研站點主要分兩個階段來實施和完成。
第一階段是從現在到2035年前后,主要圍繞科研站點的基礎設施來建設。站點要具備基本的功能,即配套的綜合科學設施要齊備。
站點建成后,可以進行常態化的科學活動,同時還可以展開一定規模的月球資源開發。
(月球科研站模型)
從2035年到2045年前后,科研站點將開啟第二階段的拓展。在原來的基礎上,將站點打造成樞紐中心。
規模設施會進一步完善,科研活動與資源開發也會進入穩步和常態化階段。彼時的月球科研站不但是樞紐,更是未來登陸火星的中轉站。
從前后兩個階段的發展規劃來看,第一階段的站點建成后,載人登月也將實現,具體時間應該在2030年到2035年之間。
所以綜合來看,第一階段可以理解為載人登月,第二階段是為載人登陸火星做前期準備。
我國即將開始的載人登月,與幾十年前美國最大的區別在于,我們不僅僅是去月球上走一圈就回來,而是隨著科研站點建成后,可以派遣工作人員在月球上常駐。
而且隨著第二階段任務開啟的話,屆時需要的航天員數量也比現在更多,他們登陸月球并往返地球的頻率也更高。
我們可以暢想一下,未來航天員的招募不但會更大規模,而且隨著月球站點的趨于完善化,就連普通人到月球上做客也不再是夢。
此外,我國即將開建的科研站為國際科研站,還在2021年,航天局就發布了具體的合作指南。
當年,即有俄羅斯、巴基斯坦、阿聯酋、亞太空間合作組織等國家和機構加入。截止到本月中旬,最新提交申請的國家是土耳其。
在國際探月合作如火如荼開展的同時,具體到嫦娥系列探測器的發射也在持續推進中。
從嫦娥六號開始,建設月球科研站的工作不但正式拉開帷幕,探測器上也將搭載合作國家的科研儀器設備。
截止到目前,嫦娥六號的具體發射時間還未公布,公開報道中只是提到了近期發射。
它的主要任務還是以探測為主,將前往月球的背面著陸,采集樣本后再返回。
在搭載其他國家的科研儀器設備上,根據去年公布的消息, 瑞典、法國、巴基斯坦、意大利的搭載方案已經入選。
綜合嫦娥六號執行任務的類型來看,它的探月周期應該和此前幾次一樣,總體的時間不會太長。好比去月球「出差」一趟,很快就會回來。
等到2026年前后,嫦娥七號就要正式奔赴月球,科研站點的建設就要正式實施。
探測器將會前往選址地月球的南極,對這一地區的環境和資源進行勘測,并構建起科研站的基本型。
到2028年前后,嫦娥八號又要深空,它的任務其實是七號建設站點任務的延續。
根據去年的相關部門的介紹,七號和八號的建設任務中, 著陸器、軌道器、月球車、飛躍器等設備都將送入月球。
像軌道器會在月球軌道,進行一個長期的繞月觀察活動,飛躍器則可以多次從月球上起飛。
外界更為關注的,應該是航天員何時會隨著探測器登月。由于目前還沒有公布詳細的情況,我們可以推測或許是隨著嫦娥七號登月,也可能是到嫦娥八號才登。
等到嫦娥八號將科研站基本建成后,還將在月球上展開資源原位利用試驗。簡單來說就是開采月球的礦產資源,并就地進行相關的利用試驗。
綜合來看,等到嫦娥八號的任務完成后,月球上的科研站點將具備和地球之間的往返能力,同時也將具備通訊、能源供應、中樞控制等功能。
接下來幾年的發射頻率會大大增加,這也意味著所需的一切科研設備都在研發生產中,也包括多個已經入選的國外科研儀器設備。
2021年,阿聯酋在申請加入國際月球科研站合作中后,原計劃要搭載嫦娥七號,將該國研發的月球車拉希德二號送入月球。
2022年時,國家航天局和阿聯酋方面簽訂了合作協議,不過隨著美國的從中作梗, 這一計劃最終夭折了。
因為,阿聯酋研發的月球車,所用一些技術和設備來自美國。 美國早在上世紀70年代,曾出台過一項有關武器貿易的條例。
條例中提到,所有美國制造的航天領域的零部件,不管其重要程度如何, 都不能用中國的火箭發射。
在當年的條例中,有一份關于武器技術的詳細清單,清單上的設備產品,只有在得到美國務院的許可下才能出口。在這種情況下,阿聯酋的月球車,也就無法搭乘我國的探測器飛往月球了。
雖然該計劃擱淺了,不過阿聯酋依然是國際月球科研站的合作國家。去年,阿聯酋的沙迦大學也加入了該項目。
此外,本月的24日,國家航天局公布了嫦娥七號搭載的國外科學儀器。
所搭載的科學儀器設備有6台,分別來自俄羅斯、意大利、瑞士、泰國、巴林和埃及。
比如俄羅斯的設備是塵埃與電場探測儀器,主要研究月球的地表環境。意大利的設備是激光角反射器列陣,可以為軌道器和月球表面的高精度測量提供導航服務。
埃及和巴林聯合研制了科學儀器,對月球表面物質進行超光譜成像分析。
泰國研發的儀器,可以對太陽風暴引發的磁場和輻射變化進行預警。從上述各類科學儀器的主要功能來看,都是圍繞科研站的建設和下一步的應用來展開研究的。
截止到目前,國際月球科研站的項目中,又新增加了3個成員,未來隨著科研站點的建設和運營,合作的國家還會增加。
因為按照早先規劃的「五五五工程」,合作的國家將要達到50個,國際科研機構要達到500個,海外的科研人員要達到5000名。所以,這是一個系統而又龐大的工程。
顯而易見的是,根據我國提出的國際合作項目,美國也有針對性的推出了自己的計劃, 即2020年出台的《阿爾忒彌斯協議》。
截止到去年,簽署該協議的國家有32個,也要公開報道顯示是28個國家簽署了協議。
此前有報道顯示, 美國下一步還試圖在月球劃定所謂的臨時安全區。在劃定的區域內,不允許他國涉足并開采其中的礦產資源。
(印度加入了美國發起的協議,并于2023年6月簽署)
可以預見的是, 未來圍繞探月活動,將會是更龐大的技術碰撞和更復雜的國際博弈。
那麼,我國選定月球的南極作為科研站點,有哪些內在的因素呢?
月球由于缺少大氣層,所以不像地球表面有恒定的溫度。ADVERTISEMENT
在這種情況下,未來要保障機器設備尤其是航天員長時間活動,所選的區域溫度變化不能太劇烈。
根據研究,月球南極地區有長達180天左右的極晝。這樣一來,一方面不會出現沒有太陽的情況。另一方面因為是在極地地區,太陽照射產生的溫度,相對而言不會像其他地區那麼炙熱。
當然除了溫度外,應該還有其他因素的考量,具體就要等到開始建設后,才能知道是什麼了。將科研站點建在月球南極,我國是首個提出的國家。
月球上有豐富的氦-3,光是表面的儲量就在100萬噸到500萬噸之間。目前,我國正在加緊研究可控核聚變技術,氦-3在未來的應用中,將是必不可少的原材料。
除了氦-3之外,月球上還有豐富的鈦鐵資源,其太陽能資源相比于地球也相當的豐富。
所以從本質上來看,未來的月球科研站點,主要是維持資源的利用和開發。
同時作為探索火星的中轉地,未來從月球出發,至少在引力方面難度就要小多了。
以往對月球我們只有想象,如今的系列探索活動已近在咫尺,下一步對月球的各方面了解將會更加深入。
隨著科研站點的建設并投入運營,航天員等工作人員,將會定期在月球和地球之間往返。探索太空,我們將要真正建設一個前哨基地了。
參考資料:
《四年三「嫦娥」!國際月球科研站基本型預計2035年前建成》 新華社 2024年4月26日
《國際月球科研站來了,2028年前將建成基本型!》 中國科技網 2023年4月26日
《國際月球科研站再添3個成員 嫦娥七號將搭載6台國際載荷》 國家航天局 2024年4月24日
嚴禁無授權轉載,違者將面臨法律追究。