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登月
來源:互聯網

登月,即登陸月球(英文:moon landing;lunar landing),是指人類控制無人太空載具抵達月球表面或直接駕駛太空載具登陸月球的探測活動。

月球作為離地球最近的天體,從古至今人們不斷幻想登上月球,20世紀60年代,美國和蘇聯開展太空競賽,1959年1月2日,“月球2號”在蘇聯拜科努爾發射場順利升空,成為人類歷史上第一個成功擺脫地球引力的航天器,依照預定軌道掠過月球,成為人造衛星太陽公轉。1961年5月25日,美國總統約翰·肯尼迪在國會上提出在20世紀60年代末將人類送上月球的“阿波羅月球探測計劃”。1969年7月16日,美國土星5號運載火箭載著“阿波羅11號”宇宙飛船從佛羅里達州梅里特島肯尼迪航天中心起飛,7月21日尼爾·阿姆斯特朗踏上月球表面,實現人類首次登月。1972年2月21日,美國“月球20號”自助探測器在月球豐富海和危海間的大陸區域登陸,并帶回了月壤樣本。

2007年10月24日,搭載著中國首顆探月衛星嫦娥一號的長征三號甲運載火箭在西昌衛星發射中心三號塔架點火發射,完成繞月飛行和科學探測后準確飛向月球預定撞擊點。2018年12月8日,中國長征三號乙運載火箭搭載嫦娥四號探測器從西昌衛星發射中心發射升空,于2019年1月3日成功著陸于月球背面南極,實現人類探測器首次月背軟著陸。

1969年“阿波羅11號”成功登月,實現了人類歷史上宇航員首次登月的壯舉,美國宇航員阿姆斯特朗認為在月球上行走是個人的一小步,卻是全人類的巨大飛躍,具有偉大的歷史意義,半個世紀以來,有前后12名宇航員在月球表面留下印記,豐富了人類對于月球的認識。進入21世紀,中國的航天技術不斷發展,2018年12月8日發射的“嫦娥四號探測器”成為人類歷史上第一個在月球背面著陸與巡視勘察的探測器,為研究月球起源及其開發利用起到科學指導作用。登月是20世紀至以來世界各國綜合國力尤其是科技力量的較量、合作,它幫助人們認識月球、認識宇宙,刺激了相關軍工科技的發展,但也因“勞民傷財”引發了爭議。

歷史背景

登月幻想

月球是離地球最近的天體,從古至今人們一直幻想能夠登上月球,1993年在湖北王家臺出的戰國時期秦國竹簡《歸藏》篇里記載了嫦娥服用王母娘娘不死藥而登月的故事,被認為是人類最古老的登月幻想。古羅馬諷刺作家盧奇安在其小說《真實的故事》里講述了地球人意外登上月球,見到月球人和太陽人的故事。1609年,德國天文學家約翰尼斯·開普勒出版了《夢游月球》一書,書中準確介紹在地球上看月球的情況。1866年,法國作家儒勒?凡爾納出版《從地球到月球》,描寫了美國人如何利用飛船將人送上月球,四年后該小說的續篇《環繞月球》敘述了三名宇航員從起飛、飛行以及到達月球的全過程,書中所述發射地點與一百年后美國的發射地點僅相距240米,是人類第一部“非純幻想”探索太空旅行的書。1929年,德國火箭專家赫爾曼·奧伯特發表論文《太空旅行之道》,激勵了許多科學家和工程師進行火箭研制,登月不再是虛幻的想象。

太空競賽

第二次世界大戰后,美國的政治、經濟與軍事地位得到提升,成為世界強國,蘇聯也在此時崛起,兩個超級強國開始爭奪霸主地位,二戰時的反法西斯主義盟友關系破裂,為避免第三次世界大戰,美蘇之間進入美蘇冷戰狀態。美蘇最初的對抗表現在軍事實力上。美蘇先后掌握核武器之后,太空因其潛在的巨大收益而一度成為美蘇對抗的主戰場,二戰結束時,美蘇兩國進入德國秘密研制導彈的基地佩內明德,美國俘獲了以布勞恩為首的一批德國火箭專家和V-2導彈及其元部件300枚,蘇聯也獲得了一批技術人員和技術資料,為美蘇的太空競賽提供了技術支持。1953年,德懷特·戴維·艾森豪威爾當選美國總統,美國開始加速大型液體火箭的研發工作,1955年7月29日,美國總統艾森豪威爾公開宣布將于1957年7月-1958年12月的國際地球物理年發射人造衛星的“先鋒計劃”,1956年1月30日蘇聯部長會議頒布法令,要求蘇聯也要為國際地球物理年制造一顆人造衛星,自此拉開了太空競賽的序幕。

1957年10月4日,蘇聯用R-7運載火箭將第一個人造地球衛星“斯普特尼可1號”送上太空,贏得了太空競賽的初步勝利。1958年1月31日,美國緊隨其后,將小型衛星“探索者1號”送上太空,同年7月29日召開的美國第85屆國會第二次會議上,通過了國家航空與宇航法案,美國國家航天航空局(美國航空航天局)成立,并在10月宣布“水星計劃”,進行載人航天研究。1959年9月14日,蘇聯在拜科努爾航天發射場發射了“月球2號”探測器撞擊月球,是人類歷史上首個到達月球的探測器,蘇聯國家領導人赫魯曉夫在戴維營與德懷特·戴維·艾森豪威爾會面時稱,“月球2號”已將蘇聯的勛章掛在了月球上,并將一枚蘇聯勛章送給艾森豪威爾。1961年4月12日,蘇聯宇航員尤里?加加林乘坐“東方1號”發射成功,23天后,美國宇航員阿倫?謝潑德乘坐“自由7號”進入地球亞軌道,美蘇之間的太空競賽開始進入白熱化階段。

1960年,美國宣布了“徘徊者計劃“,共發射9個探測器來拍攝月球表面的狀況,1961年5月25日,約翰·肯尼迪在美國國會發表了《致國會關于政府職能的特別國情咨文》,首次提出關于載人登月的“阿波羅計劃”,太空競賽進入高潮階段。1962年,美國將“水星6號”送入太空,宇航員約翰?格倫環繞地球4小時55分鐘后安全返回。1963年6月16日,蘇聯“東方6號”載人飛船進入太空,次年美國的“徘徊者7號”拍攝到了月球表面。1964年,蘇聯公開支持載人登月計劃,并于次年發射了6枚月球探測器,1965年3月18日,蘇聯宇航員阿列克謝?阿爾希波維奇?列昂諾夫搭載“上升2號”進入太空,并進行了世界上首次太空出艙行走。1969年7月16日,美國“阿波羅11號”發射升空,宇航員阿姆斯特朗在月表行走,太空競賽達到頂峰。

“阿波羅11號”登上月球后,美國扭轉了太空競賽初期的劣勢,此后美蘇間的對抗減弱,開始各自的宇航探索,1971年4月19日,蘇聯的“禮炮1號”由“質子”號運載火箭送入軌道,成為世界上的第一座空間站,1973年5月,美國發射入軌“天空實驗室”空間站。1975年7月17日,蘇聯“聯盟19號”與美國“阿波羅18號”在太空進行了人類歷史上首次空間對接,成為美蘇兩國在太空領域的首次合作,也標志著美蘇之間太空競賽的結束。

登月歷程

硬著陸月球

美蘇太空競賽期間,月球作為地球的天然衛星也被納入探索范圍,1959年9月12日,蘇聯在拜科努爾航天發射場發射了“月球2號”無人月球探測器,是世界上第一個在月球表面硬著陸的航天器?!?a href="/hebeideji/7175640045113172924.html">月球2號”質量為361千克,攜帶了磁強計、離子腔和微流星體探測裝置,于1959年9月14日撞擊在月球表面雨海的東部,在撞擊月面損毀之前,它傳回了有關月球磁場和輻射帶的相關資料,資料表明月球幾乎沒有磁場,也沒有由高能帶電粒子構成的輻射帶。

“月球2號”成功撞擊月球后,美國將“阿波羅計劃”計劃提上日程,1964年7月28日,美國“徘徊者7號”搭載“宇宙神-阿金納B”運載火箭在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射,“徘徊者7號”質量為365.7千克,裝有多臺攝像機,在1964年7月31日硬著陸月球前傳回了4000余張圖片,墜毀前的圖片顯示了直徑不到1米的月球坑以及更小的石塊。1965年2月17日,美國“徘徊者8號”探測器搭載“擎天神-愛琴娜”運載火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射,“徘徊者8號”的質量為367千克,于2月20日撞擊在月表靜海,在墜落之前發回了7137張圖像。同年3月21日,美國再次發射了游騎兵9號,探測器質量為367千克,在24日墜落在月球阿方索環形山之前發回5814張圖片,“徘徊者”系列探測器的硬著陸幫助科學家們為月球局部編繪了幾幅像片鑲嵌圖和地圖。

盡管美國在之前的“阿波羅計劃”中已經有宇航員成功登月,但登陸點都在月球赤道附近,沒有發現月球水或水冰的存在,在1994年發射的“克萊門汀號”航天器發現月球南極存在水冰的基礎上,美國于1998年1月6日在卡納維拉爾角空軍基地發射“月球勘探者號”月球探測器,1月3日,“月球勘探者號”在距月面100千米上空考察,進一步證實了月球南北兩極存在冰湖的可能性。1999年7月31日,“月球勘探者號”進行了自殺式撞擊月球南極的實驗。

1975年成立的歐洲航天局(ESA)于2003年9月27日發射了搭載“SMART-1”月球探測器的“阿麗亞娜5型運載火箭”運載火箭,“SMART-1”于2004年11月15日進入月球軌道,主要任務是獲得月球表面地形地貌圖和礦物分布圖以及探尋月球的起源和水源。經過將近兩年的探測,“SMART-1”傳回了2萬多張清晰的月球表面圖像,第一次發現月球北極附近存在一個”日不落“區域,通過傳回的信息,歐洲航天局繪制出了詳細的月球元素和礦物分布圖以及月球表面整體外形圖。2006年9月3日,“SMART-1”硬著陸于月球表面。

中國于2007年10月24日在西昌衛星發射中心三號塔架發射“長征三號系列運載火箭運載火箭,火箭搭載著中國首顆探月衛星“嫦娥一號”?!版隙鹨惶枴毙l星總重量為2350千克左右,預設壽命為1年,衛星上搭載了8種24臺科學探測器,并專門設計了一套有效載荷數據管理系統,用以采集、存儲、處理和傳輸有效載荷的科學數據?!版隙鹨惶枴痹诮涍^8次變軌后,于2007年11月7日正式進入周期為127分鐘、高度為200千米的極月圓軌道,正式進入科學探測的工作軌道?!版隙鹨惶枴痹谕瓿色@取月球表面三維立體影像、分析月球表面有用元素及物質類型的含量和分布、測量月壤厚度和評估氨-3資源量以及地月空間環境探測等探測任務后,于2009年3月1日準確落于月球預定撞擊點。

2009年6月19日,美國航空航天局卡納維拉爾角空軍基地發射了搭載著月球勘測軌道飛行器(LRO)和月球坑觀測和傳感衛星(LCROSS)的”阿特拉斯5號“,發射后LRO與LCROSS分離,各自繼續飛往月球,“LCROSS”包括“半人馬座”火箭和“牧羊人”探測器?!?a href="/hebeideji/4169302096910702633.html">半人馬座”火箭被作為撞擊月球的主撞擊航天器,“牧羊人”探測器的主要任務則是探測月球表面永久陰影區內是否有水存在,以及確定撞擊坑中的月壤成分。同年10月9日,“半人馬座”火箭與LCROSS先后撞擊月球南極附近的凱布斯環形山,11月13日,美國航空航天局通過探測器傳回的撞月數據進行初步分析后確認,月球南極永久陰影帶里存在水冰。

非載人登月

1966年1月31日,蘇聯“月球9號”探測器搭載”閃電號“運載火箭從拜科努爾太空發射場點火發射,2月3日,”月球9號“在月球著陸,這是人類歷史上第一個成功軟著陸到月球表面并傳回圖像的探測器?!?a href="/hebeideji/4520828456566676958.html">月球9號”著陸點在月球風暴洋月海附近,月面坐標為西經60.37度,北緯7.13度,由4個形似花瓣的外殼組成的密閉容器構成,著陸后花瓣外殼會自動張開露出里面的儀器,另外還配有照相機和輻射測量儀,電視攝像系統可以通過旋轉和傾斜的方式觀察并拍攝月面環境,輻射測量儀則測量到月球30豪拉德的輻射劑量,相當于德國一年輻射劑量的約1.5倍。2月7日,”月球9號“因電力耗盡結束工作,蘇聯對傳回的數據分析并得出結論:月球表面是堅固穩定的,適合人類登陸。

蘇聯“月球9號”成功軟著陸3個月后,美國就將月球探測器“勘測者1號”送入太空,1966年5月30日,搭載“勘測者1號”的“阿斯特拉半人馬座-D”運載火箭在美國肯尼迪航天中心成功發射,6月2日,“勘測者1號”著陸于月球風暴洋的平坦區域,月球坐標為西經43.23度,南緯2.46度,在著陸時主要采用底部3條腿組成的著陸支架在觸月過程中進行緩沖,以此保證著陸器不會翻轉,而這種設計方式也被之后的“月球”系列、“阿波羅”系列登陸艙以及中國的“嫦娥”系列所采納?!翱睖y者1號”是美國第一個軟著陸月球的探測器,主要任務是為后續“阿波羅”系列載人登月探測任務提供必要的技術支持,成功著陸月球后,它向地球送回了超過11000張照片以及有關月壤、雷達反射率和月球溫度的信息,直到41天后電力耗盡結束。

20世紀60年代美蘇間的太空競賽正處于白熱化階段,因此蘇聯很快又將“月球13號”自主月球探測器送上月球,1966年12月21日,蘇聯“閃電號”運載火箭搭載“月球13號”在拜科努爾太空發射場點火發射,3天后,“月球13號”在距離“月球9號”400千米處軟著陸,月球坐標為西經62.01度,北緯18.86度,是第3個在月球實現軟著陸的探測器?!霸虑?3號”上裝有探測月球巖石表層的專用設備,并成功使用機械化土壤探測器收集數據傳回地面。1967年4月17日,美國“勘測者3號”搭載“宇宙神——半人馬座火箭”進入太空,3天后,“勘測者3號”著陸于直徑45米、深6米的火山口內側,月球坐標為西經23.34度,南緯2.94度。”勘測者3號“配有長達1.8米的可伸縮手臂,頂端裝有一把45厘米長的鐵鍬,挖掘月壤后用配備的科學裝置進行分析得出結論,月球的土壤具有粘著力,既不過于柔軟,也不過于堅硬,“勘測者3號”在工作了13天后結束運作。

1970年11月10日,蘇聯在拜科努爾航天發射場發射了無人月球探測器“月球17號”,“月球17號”搭載著人類第一輛自動月球車“月球車1號”,7天后在月球雨海區域著陸開始收集月球信息。月球車重756千克,長2.2米,寬1.6米,配有電視攝像系統和核能源裝置,考察月球區域約八千平方米月面地域,拍攝了兩萬余張月球照片,考察期長達十個半月,直到1971年10月4日能量耗盡停止工作。1973年1月8日,蘇聯又發射了“月球21號”探測器,探測器內配有“月球車2號”,于1月15日在月球澄海東端的勒蒙尼耶撞擊坑著陸,著陸后“月球車2號“開始探索月球表面區域,在月面行駛超過37千米,于1973年6月3日結束工作。

在美蘇紛紛實現非載人探測器月球軟著陸后,又分別將重點放在了載人登月和無人探測器月球樣本取回上,中國則成為繼蘇聯和美國之后第三個實現月球軟著陸的國家。2013年12月2日,中國“長征三號乙運載火箭運載火箭搭載“嫦娥三號探測器”從西昌衛星發射中心飛向月球,在12月6日進入月球軌道,4天后實現降軌,于12月14日21時11分在月球正面的虹灣月海以東地區完成中國首次月面軟著陸?!版隙鹑枴庇芍懫骱脱惨曁綔y器——“玉兔號”月球車組成,月球車設計月面壽命為3個月,攜帶望遠鏡進行短距運行和天文觀測,為建立實際天文臺做準備。15日4時35分,“嫦娥三號”著陸器與月球車分離,“玉兔號”順利行駛到月球表面,23時45分,月面著陸器與月球車完成互拍成像,“嫦娥三號”開始按照計劃收集月球信息。2014年1月25日,“嫦娥三號探測器”月球車進入月夜休眠,休眠前受月球因素影響,月球車的機構控制出現異常,2014年2月12日下午,月球車受光照成功自主喚醒開始工作,22號午后,月球車進入休眠,次日凌晨,“嫦娥三號”著陸器進入月夜休眠。

中國先后實現月球硬著陸和軟著陸之后,于2018年12月8日在西昌衛星發射中心成功發射搭載著“嫦娥四號探測器”探測器的“長征三號乙”運載火箭,12月12日,“嫦娥四號”進入近月點約100公里的環月軌道?!版隙鹚奶枴笔恰版隙稹跋盗械牡谒念w人造繞月探月衛星,同”嫦娥三號探測器“一樣,”嫦娥四號“也配有巡視器“玉兔二號”月球車,2019年1月3日,“嫦娥四號”成功在月球背面軟著陸,著陸地點位于月球東經177.6度、南緯45.5度附近的南極艾肯盆地內的馮?卡門撞擊坑,這是人類探測器首次在月球背面軟著陸。著陸后“嫦娥四號”著陸器與月球車分別在月球表面開始進行探測,1月11日8時,“嫦娥四號”著陸器完成月球地形地貌環拍,11日16時47分,著陸器與月球車完成互拍,“嫦娥四號”實現人類探測器首次月球背面巡視勘察。除此之外,“嫦娥四號探測器”通過2018年5月發射上來的“嫦娥四號”中繼星“鵲橋”傳回近距離拍攝的月背影像圖,首次實現月背與地球的中繼通信。

美東時間2024年2月22日,美國“直覺機器”公司研發的月球著陸器“奧德修斯”在月球著陸,時隔50多年美國航天器首次登月。

載人登月

20世紀60年代,蘇聯和美國已經有了載人航天的經驗,在蘇聯率先將宇航員尤里·加加林送上太空后,美國啟動了載人登月計劃,預備搶先將宇航員送上月球,從1969年起,美國先后6次將宇航員送上月球。1969年7月16日,“阿波羅11號”飛船搭載“土星5號”火箭從美國肯尼迪航天中心發射執行登月任務,飛船由指揮艙、服務艙和登月艙三部分構成,艙內成員包括飛船指令長尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)、指令倉駕駛員邁克爾?科林斯(Michael Collins)以及登月艙駕駛員巴茲?巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)。7月20日,“鷹號”登月艙和“哥倫比亞號”指令艙分離,阿姆斯特朗和奧爾德林操縱登月艙在月球靜海西南部實現軟著陸,月球坐標為東經23.49度,北緯0.67度,科林斯則駕駛指令艙繼續圍繞月球飛行。世界時間1969年7月21日2時56分,阿姆斯特朗走下登月艙,成為人類歷史上首個登上月球的人,奧爾德林隨后出艙,兩人采集了土壤和巖石樣本,安裝月震儀和測量地月距離的激光反射器收集月球信息。尼爾·阿姆斯特朗巴茲·奧爾德林在月球上停留了2個半小時后回到登月艙,點燃了登月艙上攜帶的小型火箭,從月球起飛與科林斯所駕駛的指令艙匯合,于7月24號平安降落在中部太平洋,完成人類歷史上首次載人登月。

由于“阿波羅11號”的主要任務是完成首次登月,有關科學考察的任務較少,于是美國于1969年11月14日在肯尼迪航天中心發射搭載著“阿波羅12號”的“土星5號”運載火箭,艙內成員有指令長皮特?康拉德(Pete Conrad)、指令艙駕駛員理查德?戈爾登(Richard Gordon)以及登月艙駕駛員艾倫?賓(Alan Bean),“阿波羅12號”起飛半分鐘后,兩道閃電擊中了“土星5號”,但飛船依舊按照原本的計劃運行。11月19日世界時間6時54分,康拉登與賓駕駛登月艙在月球風暴洋東部地區著陸,月球坐標西經23.34度,南緯2.90度,距美國1967年發射的“勘測者3號”著陸點200米。登月艙著陸后,康拉德與賓來到月表收集月球標本并架設傘形天線,安放電視攝像機,月面活動將近4小時。11月20日,康拉德與賓進行第二次月面活動,放置專業科學儀器后來到“勘測者3號”附近考察并拍攝了大量照片,之后將“勘測者3號”上的攝像機以及部分零件帶回,同天登月艙成功對接指令艙,并于11月24日濺落南太平洋結束任務。

由于1970年發射的“阿波羅13號”登月失敗,加之登月成本過高,因此美國內部就是否應該繼續載人登月發生分歧,直到1971年1月31日,“阿波羅計劃”恢復,美國在肯尼迪航天發射場發射了搭載著“阿波羅14號”的“土星5號”火箭,艙內宇航員有指令長艾倫?謝潑德(Alan Shepard)、指令艙駕駛員斯圖爾特?羅薩(Stuart Roosa)以及登月艙駕駛員艾德加?米切爾(Edgar Mitchell),2月5日,登月艙著陸與弗拉—毛羅坑以北地區,月球坐標為西經17.27度, 南緯3.40度。謝潑德與艾德加·米切爾攜帶了用于采樣的月球人力車,并在月球上打高爾夫球,留在指令艙的駕駛員羅薩則在繞月飛行的過程中拍攝月球,而他所攜帶的種子很多在回到地球時已經發芽。阿波羅12號和阿波羅14號帶回了大量關于月球的信息,這些信息使得“阿波羅計劃”得以繼續推進。

在“阿波羅”飛船的最后三次飛行中,宇航員在月球表面停留的時間比起之前有所增加,除此之外,飛船還配有用電力驅動的四輪車“月球漫游者”,宇航員可以憑借“月球漫游者”探索更多的月球表面區域。1971年7月26日,“阿波羅15號”發射,載有指令長大衛?大衛·斯科特(David Scott)、指令艙駕駛員阿爾弗萊德?沃爾登(Alfred Worden)、登月艙駕駛員詹姆斯?艾爾文(James Irwin),7月30日,斯科特與艾爾文在月表哈德利月溪。7月31日,兩名宇航員進行了人類首次月面月球車駕駛,斯科特與艾爾文在著陸區域進行了幾次漫游,收集了76公斤月球巖石,在登月艙外的時間總長約為十八個半小時。8月4日,在“阿波羅15號”離開環月軌道前釋放用來測量月球引力變化和空間質子及電子流量的小衛星。

1972年4月16日,”阿波羅16號“在肯尼迪航天發射場發射,艙內成員包括指令長約翰?楊(John Young)、指令艙駕駛員肯?馬丁利(Ken Mattingly)、登月艙駕駛員查爾斯?杜克(Charles Duke)。4月21日,約翰與查爾斯在月球笛卡爾高地著陸,位于“阿波羅11號”著陸點的西南方,他們在走出登月艙之后收集月球巖石,并安裝科學儀器。同年12月7日,“阿波羅17號”發射,艙內乘坐指令長尤金?賽爾南(Eugene Cernan)、指令艙駕駛員羅納德?埃萬斯(Ron Evans)、登月艙駕駛員哈里森?施密特(Harrison Schmitt)?!鞍⒉_17號”于12月11日在月球陶拉斯-利特羅谷地區著陸,位于“阿波羅11號”登陸點的正北方向,隨后賽爾南和哈里森登上月球,至此哈里森成為登上地球的第12個人,他們利用“月球漫步車”作了三次漫游,探測了陶拉斯-利特羅山谷地區,拍攝照片并收集巖石,在月球上度過75小時,期間工作了約22小時,12月14日,“阿波羅17號”在月球起飛,正式結束了美國首次載人登月計劃。

月壤取回

美國“阿波羅計劃”先后六次將宇航員送上月球,實現了有人月球抽樣返回,蘇聯的“月球計劃”則致力于探測器自主帶回月球信息,1970年9月12日,蘇聯拜科努爾航天發射場發射了搭載著“月球16號”探測器的“質子號”運載火箭,9月20日,“月球16號”在月球軌道上飛行了75小時后在月球晴朗海區域軟著陸?!?a href="/hebeideji/6295407788594395087.html">月球16號”由著陸艙和返回艙組成,著陸后不久,“月球16號”探測器上裝備的自動鉆機在月面鉆探35厘米,獲得了105克月壤樣品,在工作了26小時后,探測器的返回艙于9月24日安全回到蘇聯,著陸點位于哈薩克斯坦的杰茲卡茲甘鎮東南約80公里處,首次在不載人航天器上實現了自動挖取月壤樣本并送回地球。

1972年2月14日,蘇聯發射“月球20號”采樣返回探測器,2月18日,“月球20號”進入月球軌道,并于21日軟著陸于月球豐富海東北地區,著陸后鉆采月壤50克,于2月25日返回蘇聯,著陸于哈薩克斯坦境內。1976年8月9日,蘇聯發射最后一個月球探測器“月球24號探測器”,探測器于8月18日在月球危海區域著陸,探測器上裝配的挖掘機從月球2米深處挖取了約170克巖石樣本。8月22日,“月球24號”返回艙攜帶巖石樣本降落于西伯利亞地區,至此蘇聯對月球的無人探測宣告完成。

由于登月飛行對資金的消耗過大,因此美國和蘇聯之后并未繼續進行登月計劃,進入21世紀,中國成為繼美國和蘇聯之后第三個成功在月球采樣返回的國家。2020年11月24日,“長征五號遙”運載火箭搭載嫦娥五號探測器在文昌航天發射場發射,經歷兩次變軌,于11月28日進入環月軌道。“嫦娥五號”由月面著陸器、上升器、軌道器、返回器4部分組成,12月1日23時11分,“嫦娥五號探測器”著陸器與上升器著陸于月球風暴洋的呂姆克山脈以北地區,月球坐標為西經51.8度,北緯43.1度左右。12月2日,“嫦娥五號”著陸器和上升器合體完成了月球鉆取采樣及分裝,12月3日23時,“嫦娥五號”在經受住超過100攝氏度的月面高溫,完成月面采樣工作后離開月面返回地球。12月17日1時59分,“嫦娥五號”返回器攜帶1731克月球土壤樣本,在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸,標志著中國首次地外天體采樣返回任務完成。

印、日等國的登月

20世紀70年代,各國都籠罩在太空競賽的氛圍里,受到“遏制威懾”的軍事戰略思想的影響,許多國家開始加強航天技術研究,在成功將人造衛星送上太空后,一些國家將登月計劃提上日程。1990年1月24日,日本在內之浦宇宙空間觀測所成功發射質量為195千克的“飛天號”探測器,成為繼美國蘇聯之后第三個探測月球的國家?!帮w天號”在飛行途中釋放了“羽衣號”微型繞月探測器后繼續在地月系統的大橢圓軌道上運行,最終在1993年4月10日撞向月球表面,而被釋放的”羽衣號“在進入繞月軌道前,晶體管收音機發生了故障,沒能向地球發回任何信息。在長達三年的飛行中,“飛天號”探測器先后完成了掠過月球表面、環月飛行以及在月球表面硬著陸等任務,但由于“飛天號”的主要目的是釋放微型繞月探測器,為以后的月球探測和行星際探測工程提供數據,檢驗借助月球引力飛行技術和精確控制引入繞月軌道的技術,因此“飛天號”母體并未攜帶專門探測月球的科學儀器。

2007年9月14日,日本種子島航天中心發射了第二顆月球探測器“月亮女神號(輝夜姬)”,“輝夜姬”重3噸,除主衛星外還有兩個小衛星,于同年10月5日進入繞月軌道,并分別在10月8號和10月11號釋放兩個子衛星?!拜x夜姬”攜帶了高明晰度電視攝影機,傳回許多月球地理資料,使用激光測度計探測并繪制了整個月球的地形圖。2009年6月11日,“輝夜姬”實現受控撞月,結束為期兩年的探測任務。

印度近年來在航天計劃上同樣取得了重大進展,2008年10月22日,印度月球軌道器“月船1號”搭載極軌衛星運載火箭“PSLV-C11”進入太空,11月8日進入月球軌道開始探測?!霸麓?號”連續運行了約10個月,繞月飛行3400多圈,對月球表面進行了詳細的測繪,并創建了月表特征三維地圖,其中最主要的發現是探測到存在于月球南極地區的羥基(-OH)和水,并檢測到鋁、硅、鈣和鎂,驗證了之前月表以下有大量冰沉積的說法。2008年11月14日,“月船1號”攜帶的撞擊探測器裝置釋放撞擊月球,“月船1號”在2009年8月29日失去無線電聯系,在軌工作312天后提前結束探測任務。

登月工程

蘇聯登月計劃

1959年,蘇聯在發射“月球2號”實現月球硬著陸時,還未制定詳細的登月計劃,直到1964年8月3日,蘇聯政府發出《關于探索月球和外層空間有關工作》的決議,才標志著蘇聯登月計劃的出臺,決議稱蘇聯將開始進行登月計劃,由謝爾蓋·科羅廖夫設計局承擔載人登月的任務,大力推行N-1火箭,切洛梅設計局則負責繞月飛行計劃,登月與繞月任務同時進行。盡管蘇聯發布了這項決議,但具體的登月計劃仍屬于秘密計劃,只有政府和工業界高級干部可以知曉,并未刊登于報紙等媒體上,除此之外,決議并未確保項目取得快速發展,1964年到 1966年末,蘇聯登月計劃依舊進展緩慢,在1966年謝爾蓋·科羅廖夫死后僅實現了探測器硬著陸,并未完成真正意義上的登月。直到美國將“阿波羅11號”送上月球時,蘇聯載人登月計劃仍未成功,1972年,在“月球24號探測器”返回蘇聯之后,蘇聯停止了登月計劃,將航天中心轉向空間站建設。

美國阿波羅計劃

太空競賽期間,為應對蘇聯搶先一步取得載人航天的成功,美國航空航天局(NASA)在20世紀60年代至70年代實施了登月計劃“阿波羅計劃”,1961年5月25日,約翰·肯尼迪在國會上宣稱,在10年內將宇航員送上月球并重返地面,“阿波羅計劃”正式開始。1961年至1965年間,美國為了解月表情況,發射了9顆“徘徊者”系列無人探測器在月球進行硬著陸,其中“游騎兵4號”和“徘徊者7號”帶回了部分月球信息。1966年5月至1968年,美國又發射了8顆”勘測者“系列探測器軟著陸于月球,部分探測器成功著陸后傳回了有關月球月表環境、土壤等信息。除此之外,美國在1965年至1966年間還實施了“雙子星計劃”,主要訓練宇航員的手動操縱飛行、飛船對接以及艙外活動,為宇航員登陸月球提供技術指導。

1967年,“阿波羅1號”在美國卡納維拉爾角的例行測試中意外失火,指令長維吉爾?格里森、高級駕駛員愛德華?懷特以及駕駛員羅杰?查菲在火災中不幸身亡。意外發生后,“阿波羅4號”至“阿波羅6號”都是無人測試飛行,直到1968年”阿波羅7號“開始載人環繞地球飛行、環繞月球飛行、完成載人交會對接等人物,1969年,“阿波羅11號”正式開始載人登月,一直進行到1972年“阿波羅17號”發射返回,期間除“阿波羅13號”因途中氧氣罐爆炸被迫返回,其余6次都成功登月。在蘇聯放棄登月計劃后,美國因資金問題也停止了對月球的進一步探索,“阿波羅”系列的18、19、20號取消發射,并停飛“土星5號”運載火箭,結束了整個“阿波羅計劃”。

中國嫦娥計劃

2004年1月23日,中國首次月球探測工程正式宣布立項實施,2月25日,探月工程在繞月探測工程領導小組第一次會議被正式命名為“嫦娥工程”,分為無人探月、載人登月以及長久駐月三個階段。無人探月階段主要圍繞“繞、落、回”小三步走戰略進行,一期工程任務是實現環繞月球探測,主要由”嫦娥一號“完成;二期工程主要任務是實現月面軟著陸和自動巡視勘察,主要由”嫦娥二號衛星“、“嫦娥三號探測器”、嫦娥四號探測器完成;三期工程的任務則進入到無人采樣返回階段,主要由“嫦娥五號探測器”完成。2020年12月17日,隨著“嫦娥五號”回到內蒙古自治區預定區域,第一階段無人探月結束,中國開始進入載人登月階段。

未來工程

阿爾忒彌斯計劃

“阿爾忒彌斯計劃”是美國繼“阿波羅計劃”后的又一項月球探測計劃,計劃允許美國航空航天局的承包商開采月球礦物并將月球上的水冰轉換成火箭燃料,在成功登陸后建造登陸平臺?!?a href="/hebeideji/7211827397291868163.html">阿爾忒彌斯計劃”總體上分為3步,第一步是“阿爾忒彌斯1號”的無人繞月飛行測試任務,已于2022年11月16日搭載獵戶座飛船在肯尼迪航天發射場發射成功。當前美國宇航局正在籌備第二步,計劃于2024年底用“阿爾忒彌斯-2”進行載人繞月任務,預備在“阿爾忒彌斯2號”上承載4名宇航員,目前宇航員人選已定,正在進行航天訓練。第三步計劃在2025年底發射“阿爾忒彌斯3號”進行載人登月,實現1972年以來人類再次登上月球。

俄羅斯登月計劃

2018年,俄羅斯公布了載人登月計劃,主要任務包括在國際空間站和月球軌道上進行一系列新技術的測試,嘗試組建繞月空間實驗室,爭取在2035年前后建成月球基地。2022年11月,俄羅斯航天國家集團公司簽署了研發建造“月球26號”和“月球27號”的文件,并預計在2024年開始“月球26號”月球測繪任務,2025年開啟“月球27號”月壤研究任務。2023年8月11日,俄羅斯搭載“月球25號”無人月球探測器的“聯盟-2.1b運載火箭運載火箭東方航天發射場升空,是俄羅斯繼蘇聯”月球24號“發射后,時隔47年后發射的首個國產無人月球探測器,主要任務是研究月球軟著陸技術,對月球資源進行勘探,并研究月球的內部結構。8月16日,“月球-25號”進入月球軌道,8月19日,“月球25號”出現異常,莫斯科時間19日14時57分,探測器失聯,初步判斷與月球表面相撞。

中國登月計劃

目前中國已經全面部署展開各項載人登月任務研制建設工作,包括研制新一代載人運載火箭、新一代載人飛船、月面著陸器、登月服等飛行產品,除此之外,還計劃補充建設發射場以及測控通信著陸等相關地面設備設施等。中國探月工程總設計師吳偉仁在采訪中表示,將于2023年全面推進探月工程四期,未來將發射“嫦娥六號探測器”“嫦娥七號”以及“嫦娥八號”,具體規劃為,“嫦娥六號探測器”從月球背面采集等多月球樣本,爭取實現2000克的采集目標;“嫦娥七號”預著陸于月球南極,開展飛躍探測,爭取找到水;“嫦娥八號”準備在2028年前后實施發射,同“嫦娥七號”組成月球南極科研站的基本型。

登月影響

登月是20世紀以來人類歷史上最令人振奮的成就之一,20世紀60年代以來,許多國家不斷進行登月嘗試,通過探測器和宇航員對月球的探索,豐富了人們對于月球以及宇宙的認識,同時也成為各國間綜合國力以及科技實力的體現,推動各國軍事科技不斷發展。

登月作為數十年來全世界科學家與工程師們的目標,推動相關科學技術與工藝不斷發展,在實現這一目標的過程中,載人飛船重型運載火箭等航天技術的研究不斷取得進展,對登月計劃的大量資金投入推動了軍事科技的發展,也帶動了民用技術的發展。除此之外,人們對月球的認識不在停留于虛幻的想象與猜測,通過一系列的登月工程,人們確認了月球由固體巖石構成,并且與地球同樣經歷過火山噴發、小天體撞擊等地質過程,豐富了對月球的認識。

由于登月前期探索階段投入的資金過多,導致許多人認為繼續登月實際上是對人力物力的一種浪費,無論是蘇聯還是美國都曾出現過關于是否進行載人登月計劃的內部矛盾,直到現在美國內部關于是否登月依舊有所爭議,然而隨著國際關系的改變與科學技術的進步,未來的登月將會有更多國家合作參與,登月計劃中的商業元素占比也會提高,各國將以更低成本的造訪月球和建設月球基地為目標。

相關文化

影視作品

科幻小說

重要登月活動

參考資料 >

2009年10月9日美國半人馬座火箭成功撞擊月球南極地區.國家航天局.2023-08-18

嫦娥三號月面軟著陸開展科學探測.中國科學院.2023-08-18

嫦娥四號進入環月軌道 .中國政府網.2023-08-19

嫦娥四號任務圓滿成功.國家航天局.2023-08-23

時隔50多年首次!.抖音短視頻.2024-02-23

美國阿波羅登月計劃.國家航天局.2023-08-19

1971年8月4日美國阿波羅15號在離開環月軌道返回地球前釋放小衛星.國家航天網.2023-08-19

1970年9月24日蘇聯的月球16號無人采樣返回器成功返回地球.國家航天局.2023-08-19

嫦娥五號探測器實施動力下降并成功著陸,將在預選區域開展月面采樣工作.國家航天局.2023-08-21

嫦娥五號探測器圓滿完成我國首次地外天體采樣返回任務.國家航天局.2023-08-21

2004年1月23日,我國首次月球探測工程正式立項實施.國家航天局.2023-08-21

九天攬月星河闊,十六春秋繞落回——中國探月工程三步走戰略.國家航天局.2023-08-21

新一輪載人登月漸近,亮點知多少.國家航天局.2023-08-22

俄羅斯計劃2025年前“重返月球”.中國航天局.2023-08-21

俄羅斯“月球-25”號探測器進入月球軌道.新華社.2023-08-21

俄羅斯“月球-25”號探測器失聯 初步判斷與月球表面相撞 .光明網.2023-08-21

2023年我國將全面推進探月工程四期.中國航天科技集團有限公司.2023-08-21

國際探月歷程.國家航天局.2023-08-23

美國為何提出重返月球 并非一時心血來潮.國家航天局.2023-08-23

月球旅行記.豆瓣.2023-08-23

登陸月球.豆瓣.2023-08-23

最先登上月球的人.豆瓣.2023-08-23

2001太空漫游.豆瓣.2023-08-23

阿波羅13號.豆瓣.2023-08-23

月球Moon.豆瓣.2023-08-23

登月第一人.豆瓣.2023-08-23

登月荒言 .豆瓣.2023-08-23

從地球到月球.豆瓣.2023-08-23

問天 .豆瓣.2023-08-23

準備登月:阿波羅計劃背后的無名英雄.豆瓣.2023-08-23

從地球到月球.豆瓣.2023-08-23

環繞月球.豆瓣.2023-08-23

出賣月亮的人.豆瓣.2023-08-23

登月.豆瓣.2023-08-23

登月第一人.豆瓣.2023-08-23

阿瑟·克拉克科幻短篇全集.豆瓣.2023-08-23

嫦娥一號探測器.國家航天局.2023-08-23

嫦娥三號探測器.國家航天局.2023-08-23

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