中國探月工程走過20年 九天攬月 探索不止

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

20年來，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，中國人九天攬月的夢想仍在繼續(xù)。隨著中國探月四期工程的實(shí)施，全球參與的國際月球科研站和載人登月，將逐漸成為可能。

從繞月到落月

月球探測是國際宇航界深空探測領(lǐng)域的第一站，也是中國航天界深空探測領(lǐng)域的首選。21世紀(jì)伊始，中國作出實(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)，計劃在2007年實(shí)現(xiàn)繞月探測，2013年前后實(shí)現(xiàn)月面軟著陸探測與巡視探測，2020年前后實(shí)現(xiàn)月面采樣返回。

2007年10月24日，中國第一個月球探測器——嫦娥一號順利升空，邁出了“繞月”的第一步。中國探月工程月球科學(xué)應(yīng)用首任首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士說，嫦娥一號在軌工作494天，獲取了中國首幅月面圖像和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)。

嫦娥一號掌握了繞月探測技術(shù)，初步構(gòu)建了月球探測的航天工程體系。進(jìn)入探月二期工程后，中國圍繞“落月”，突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)。2010年，嫦娥二號獲得國際最高7米分辨率全月影像圖，此后環(huán)繞探測日地拉格朗日L2點(diǎn)，并對700萬公里外的圖塔蒂斯小行星進(jìn)行高精度飛越探測。2013年，嫦娥三號成功落月并開展月面巡視勘察，實(shí)現(xiàn)中國首次對地外天體的直接探測，把玉兔號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，嫦娥五號懷揣取自月球的土壤返回地球，這是人類時隔40多年后再次完成從月球采樣返回的壯舉。

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

近年來，圍繞嫦娥五號帶回的月球樣品，科研人員取得多項(xiàng)研究成果。例如，通過對月球樣品研究，測定年輕的玄武巖形成時間為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;發(fā)現(xiàn)了第六種月球新礦物“嫦娥石”等。

目前，中國已開始實(shí)施探月四期工程，并把嫦娥四號作為探月四期的首次任務(wù)。2018年底，嫦娥四號順利升空，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，月球背面始終背對地球，屏蔽了地球的無線電、閃電和極光等干擾信號，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，中國探月工程四期的第二項(xiàng)任務(wù)嫦娥六號將實(shí)施發(fā)射，執(zhí)行月球背面采樣返回任務(wù)。目前，嫦娥六號正在文昌航天發(fā)射場進(jìn)行相關(guān)測試，為實(shí)施發(fā)射作準(zhǔn)備。

嫦娥六號任務(wù)將突破月球逆行軌道設(shè)計與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)施月球背面自動采樣返回，同時開展著陸區(qū)科學(xué)探測和國際合作。今年上半年，鵲橋二號中繼通信衛(wèi)星將率先發(fā)射，實(shí)現(xiàn)月面探測器和地面站之間的通信，為嫦娥四號、嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號等任務(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，具有重要科研價值。嫦娥六號任務(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。

在國際合作方面，嫦娥六號任務(wù)搭載了法國的氡氣探測儀、歐空局的負(fù)離子探測儀、意大利的激光角反射鏡、巴基斯坦的立方星等4個國家的載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。同時，中國正在加快推進(jìn)國際月球科研站大科學(xué)工程，希望更多國際伙伴加入，共同拓展人類認(rèn)知疆域，為和平利用太空、推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體作出貢獻(xiàn)。

未來，中國還將發(fā)射嫦娥七號和嫦娥八號，最終建立月球科研站和實(shí)現(xiàn)載人登月。中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁院士介紹，嫦娥七號計劃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，并對資源的再利用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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