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群雄并起!盘点各国的登月计划进展,全球争先登月为哪番?

群雄并起!盘点各国的登月计划进展,全球争先登月为哪番?

5月前
 防走失,电梯直达安全岛报人刘亚东A 





最近,美国登月计划连续遭遇了两次不小的打击:

1月9日,由美国私企航天机器人技术公司研发的“游隼”月球着陆器仅升空不到24小时,就因为推进剂出现“严重损失”无法在月球着陆;在同一天,美国国家航空航天局(NASA)宣布,推迟原本今年要完成的“阿耳忒弥斯2号”(Artemis II)的载人绕月飞行任务。

2024 年 1 月 8 日,“游隼”月球着陆器于美国佛罗里达州发射(图片来源:NASA)

如果“游隼号”能够顺利抵达月球,这将是美国继“阿波罗17号”后,时隔52年再次执行的月球登陆任务。不过虽然短暂受挫,但相信美国并不会停止重返月球的脚步。不只是美国,进入二十一世纪后,很多国家都提出了自己的月球探测计划,其中也包括我们国家的“嫦娥工程”。为什么航天大国都把注意力放在月球?各国的登月计划又进展如何?就让本文帮助大家盘点不同国家的登月计划。


野心勃勃的美国 | 阿耳忒弥斯计划

2020年,NASA正式发布了“阿耳忒弥斯计划”。作为唯一曾经把宇航员送到过月球的国家,美国的这一登月计划野心勃勃,不仅要重返月球,更要实现多次往返月球的登月设想。

根据NASA的规划,“阿耳忒弥斯”计划包括三个部分:建造“门户”(Gateway)、建造前往“门户”的火箭和飞船、建造往返“门户”与月表的“摆渡车”。


阿耳忒弥斯计划的第一阶段(图片来源:NASA)

按照规划,"门户"会成为地球和月球间的中转站,火箭会把宇航员先送到“门户”空间站上,再从“门户”抵达月球。“门户”将于2025年发射,它将拥有多个可接驳飞船的对接口,这也意味着美国试图为未来中转月球的探月飞船设立技术标准。

除了“门户”空间站外,美国为登月还配备了“猎户座”飞船。它的总体积是当年阿波罗号的2.5倍,可以容纳4~6名宇航员。在2022年,阿耳忒弥斯1号任务成功发射,“猎户座”飞船进行了无载人飞行测试。

阿尔忒弥斯计划所使用的火箭SLS与阿波罗登月所用的土星5号火箭的对比(图片来源:NASA)

不过由于资金和合作方式等原因,NASA推迟了“阿耳忒弥斯”的后续任务,美国的登月计划是否能继续顺利进行,还需要我们进一步观察。



小心谨慎的日本 | SLIM

相比美国,日本的登月计划就显得非常谨慎了。在2022年,日本首个登月探测器“好客”号因未能与地面建立通信,所以不得不放弃实施了登月探测任务。到了2023年,日本的一家私营航天公司开发的“白兔-R”月球探测项目,因为月球着陆器偏离着陆点,最终坠毁在了月球表面。

就在最近,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布,该国的探月智能着陆器(Smart Lander for Investigating Moon, SLIM)将再次尝试登陆月球。和美国希望实现月球往返目的不同,日本的登月计划更追求精准。根据JAXA介绍,SLIM探测器希望可以实现高精度着陆,把误差控制在100米以内。


SLIM探测器在月面着陆效果图(图片来源:JAXA)

SLIM按照计划就会在最近几日尝试登录月球,如果成功了,那么日本会成为继苏联、美国、中国、印度之后第五个实现登月的国家。



尚处规划的俄罗斯 | Luna-Glob月球探索计划

曾经苏联是第一个探测器登陆月球的国家,但是继承了苏联大部分航天技术的俄罗斯,至今还没有探测器成功登陆过月球。


在2016年,俄罗斯也推出了自己的月球探索计划。并在2023年发射了登月探测器“月球-25”(Luna-25),可惜的是在经过十多天的飞行之后,因为偏离设计轨道,探测器最终与月球表面相撞。

月球-26(Luna-26)探测器模型 (图片来源:Wikimedia Commons)

虽然遭遇失败,但俄罗斯的“月球-26”和“月球-27”任务还是被列入到发射计划,并计划在2031至2040年间将宇航员送上月球。按照规划,俄罗斯不仅要在月球上建设基地,还要搭建相关的钻探挖掘设备、实验开采和生产综合体以及天体物理观测站。



异军突起的印度 | 月船计划

如果说近些年,哪个国家的航天事业发展最为迅猛,那印度肯定是候选人之一。在经历了前两次月球探测失败之后,在2023年,印度发射的月船3号在月球成功软着陆。通过这次着陆,印度成为了第四个成功登陆月球的国家,并实现了探测器在月球南极的首次登陆。

“月船3号”执行了分析月球表面矿物质成分,寻找月球南极是否存在“水冰”等任务。不过由于它没有装载“同位素核热源”设备,所以“月船3号”仅仅工作了10个地球日,就进入了休眠状态了。

2023年7月14日,月船3号在印度萨迪什·达万航天中心发射(图片来源:Wikimedia Commons)

印度航天事业一直履行的是“花小钱,办大事”,这让印度在有限的预算支持下完成了登陆月球目标。不过也因为同样原因,“月船3号”没有在月夜生存的能力,持续在月球上进行科研的能力不足。不过无论如何,这次的成功还是给了印度航天很大的鼓舞,印度也公布了自己的探日和载人飞船计划。




辅助配合的欧洲航天局 | 阿尔戈计划

欧洲航天局(ESA)一向都是NASA的重要盟友,所以ESA深度参与了“阿耳忒弥斯”登月计划。虽然ESA也公布了自己的“阿尔戈”登月计划,不过这个月球登陆器更像是一个货运飞船,会配合美国的“阿耳忒弥斯”计划,承担运送货物和漫游车等作用。

“阿尔戈”探测器想象效果图(图片来源:ESA)


卷土重来的以色列 | 创世纪计划

以色列虽然国家不大,但是科技发达,在登陆月球的国家中同样有它的身影。在2019年,以色列首个月球探测器“创世纪”号搭乘美国“猎鹰9”型火箭升空奔月。虽然发射很顺利,但在登月数分钟前,“创世纪”号与地面失联,最终功亏一篑登陆失败。

创世纪号登月想象图(图片来源:Parabolic Arc)

不过以色列并没有灰心,以色列科技部很快就宣布启动了“创世纪2”号登月计划,并将在2025年再次发射。



稳扎稳打的中国 | 嫦娥工程

最后不得不提的当然是我们中国。自2004年嫦娥工程实施以来,我国对于月球的探索一直按照探月、登月、驻月的“三部曲”战略展开。自2007年“嫦娥一号”成功发射,到2020年“嫦娥五号”成功从月球带回月壤,我国已经顺利完成了无人探月的前三期工程。按照计划,“嫦娥六号”也要于今年发射升空。

中国探月工程“三步走”工程规划(图片来源:人民日报)

在前期积累了大量经验之后,中国载人航天工程办公室发布了《关于征集载人月球探测工程月面科学载荷方案的公告》,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。为了实现这个目标。长征十号运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服、载人月球车等装备正在紧锣密鼓的研制之中。相信在不远的将来,月球上就会有中国航天员的身影了。

“玉兔号”月球车在“眺望”地球 (图片来源:人民日报)


各国为何争相登陆月球?

从以上可以看出,几乎所有的科技强国,都把登月列为了重要目标。

除了因为登月任务,可以促进人类科技和创新技术的不断发展外,探索月球也更加会帮助我们了解宇宙和地球本身。另外,月球上所富含的氦-3(潜在的核聚变燃料)等资源,同样也吸引着各国去探索。

从以上可以看出,几乎所有的科技强国,都把登月列为了重要目标。

由我国华中科技大学设计的“月壶尊”月面基地效果图,尽管在今天这还是幻想,但或许未来有一天这会成为现实(图片来源:长江日报

正因为探索月球并不容易,所以才值得人类去尝试,这也是人类迈进“太空时代”的重要一步。或许,正如中国嫦娥工程元老叶培建院士所说:

“无论是技术的进步还是人类探月事业的发展,都需要我们做一些‘冒险的事情’,真正去开拓、去创新,开辟新的天地。”

参考资料:

[1]Artemismissions.https://www.nasa.gov/specials/artemis/

[2]SLIM Special Site.https://global.jaxa.jp/countdown/slim_special_site.html

[3]What_is_Argonaut.https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/What_is_Argonaut

[4]First attempt to revive Luna-Glob.https://www.russianspaceweb.com/luna-glob-original-scenario.html

[5]Chandrayaan2.https://www.isro.gov.in/Chandrayaan_2.html

[6]בראשית2.https://www.spaceil.com/%D7%91%D7%A8%D7%90%D7%A9%D7%99%D7%AA-2

[7]中国嫦娥五号揽月归来” BBC盘点全球其余六大探月计划.https://www.bbc.com/ukchina/simp/55354976

[8]中国载人登月初步方案公布,登月装备研制进展如何?http://www.news.cn/politics/2023-07/20/c_1129760361.htm

[9]叶培建:走进星际探索的大航天时代.https://www.12371.cn/2019/10/04/ARTI1570178820274305.shtml

[10]中国探月工程的总体规划.https://www.cnsa.gov.cn/n6758824/n6759009/n6759040/index.html

本文经授权转载自微信公众号:把科学带回家(ID: steamforkids),作者万物杂志







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来源:报人刘亚东

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