2024,日本“月球登陆赛”进入倒计时

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南方周末记者 王瑭琳

责任编辑 | 姚忆江

“近年来,日本‘登月梦’过程起起伏伏,后来可能调整了策略。”日本把主要的精力放在登陆小行星,成功之后再反过来尝试登月,这也是一种“曲线登月”的途径。

2023年12月25日,日本研制的着陆器“SLIM”成功进入月球轨道。

不少日媒称,“这是里程碑的象征”,距离日本实现“将着陆器登陆月球表面”的目标又近了一步。

在目前的路径上,着陆器每完成一次月球绕行,大约需6.4小时。在接下来的几周内,它将慢慢收紧其轨道,潜入更接近月球表面的位置。按照计划,着陆器将于2024年1月20日尝试登陆月球表面。

届时如果成功,日本将成为继苏联、美国、中国和印度之后,第五个实现探测器登月的国家。

人类对外太空的探索从未停止过。

自1969年美国人阿姆斯特朗成为第一个登上月球的宇航员后,各国也纷纷开始了自己的月球探测计划,试图揭开月球的“神秘面纱”。

值得关注的是,自20世纪70年代以来,美国宇航局再次启动载人登月任务,并称“阿尔忒弥斯二号”最早可能于2024年11月发射,将搭载四名宇航员,乘坐“猎户座”飞船进行为期10天的绕月飞行。

人们好奇,2024年日本“月球登陆赛”能否抵达终点?

“月球狙击手”

日本着陆器“SLIM”,又名“月球狙击手”。

它高度不到2.5米,重量为1545磅。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)计划将其着陆在月球正面的低纬度区域——月海之中,距离目标表面91.44米以内。

2023年9月7日,该着陆器搭乘H2A火箭47号机,从鹿儿岛县发射升空,实现了日本的新一轮探月。其利用月球重力改变轨道的“绕行星变轨”等机动,在远离地球和月球的轨道上飞行,经三个月后,终于进入绕月轨道。

军事专家张学峰介绍,此次用于发射探月器的火箭主发动机使用分级燃烧循环液氢液氧的高压补燃发动机,技术相对来说比较先进,比冲较大,推力不低。“整个航天的电子技术、控制技术等,都是比较成熟先进的”。

按计划,着陆器将在2024年1月20日尝试着陆月球。届时,着陆器在着陆地点上方约2米处,将分离出两个小型探测器,分别拍摄月球影像并把活动数据传送回地球。

不少舆论认为,由于地球控制中心与探测器之间,有六秒的通信延迟,实际上要想实现准确着陆非常困难。

日本宇宙航空研究开发机构表示,若因故障等判定2024年1月20日难以着陆,将会在2月再次尝试。

值得关注的是,此次着陆器成功进入月球轨道,是建立在过去一年日本一系列代价高昂的失败之上。

诸如2022年10月,小型火箭“埃普西隆”6号机在升空途中突发故障,日本宇宙航空研究开发机构无奈发送摧毁指令信号;2023年3月初,日本H3大型运载火箭升空后不久,因二级发动机未能成功点火,日本不得不向火箭发出自毁指令,发射宣告失败。

而这枚火箭早在2023年2月17日首次尝试发射时,也是因为电源系统异常,在发射倒计时结束后,未能点火升空,被迫终止发射。

“近年来,日本‘登月梦’过程起起伏伏,后来可能调整了策略。”张学峰分析,日本把主要的精力放在登陆小行星,成功之后再反过来尝试登月,这也是一种“曲线登月”的途径。

“从各方面的技术角度来说,日本是有技术实力实现登月的。”张学峰补充道,但深空探测的航天活动,是一项高风险的活动,完全实现顺利登月,需要实力加运气。

“探月潮”

历经十余年,遭遇多次曲折后,印度也终于实现了“探月梦”。

2023年8月23日,印度月球探测器“月船3号”,在月球南极附近区域成功着陆的几个小时后,印度空间研究组织发布了着陆器“维克拉姆”拍摄的首批月球表面照片。

照片显示,着陆器降落在了月球表面一处相对平坦的区域。

这让印度成为第四个实现探测器登月的国家,也是第一个在月球南极附近登陆的国家。

“印度正在月球上,且到达了其他国家无法到达的地方。”彼时,正在南非参加金砖峰会的印度总理莫迪激动地表示,“这一成功属于全人类。”

在看到着陆器成功“落月”后,印度各地民众上街跳舞,点燃鞭炮,激动不已。

几家欢喜几家愁。就在印度取得这一成就的几天前,俄罗斯的“月球-25”号(Luna-25)航天器失控并坠入月球。

2023年8月20日,俄罗斯国家航天局宣布,航天器“因与月球表面相撞而不再存在”。

近年来,随着俄罗斯政府将资金转向军事工业,外界认为俄罗斯的太空计划正在萎缩。按照计划,“月球-25”号成功以后,“月球-26”号和“月球-27”号将分别在2027年和2028年发射。

俄罗斯国家航天公司总裁尤里·鲍里索夫呼吁,要从失败的“月球-25”号探测器任务中吸取教训,并继续开展探月计划。

几个月后的11月15日,航天器制造商俄罗斯能源火箭太空公司宣布,俄罗斯计划在2031至2040年间将宇航员送上月球,“这将是该国历史上首次”。

此外,两架美国私人月球探测器,也在为来年发射做准备。

按计划,美国机器人太空船公司将在2024年1月8日发射“Peregrine”探测器。这也将是波音、洛马合资的联合发射联盟首次发射“火神”运载火箭。紧接着2月中旬,联合机器公司的“Nova-C”探测器将搭载马斯克的“猎鹰9号”奔赴月球。

外界不断猜测,谁会是地球历史上首个完成月球软着陆的私营企业。

事实上,这两家公司的行动计划,都是美国宇航局“阿尔忒弥斯登月计划”的一部分,又称“商业月球有效载荷服务计划”。这个计划试图通过私营企业将实验仪器和货物送到月球上,同时作为登陆月球宇航员的“侦察兵”。

在2022年完成“猎户座”飞船无人绕月任务后,美国宇航局的下一步计划,是2024年完成“载人绕月飞行”。

早在2023年4月份,美国宇航局便宣布四名宇航员将驾驶“阿尔忒弥斯二号”,进行为期 10 天的飞行任务。这是美国半个多世纪以来的首次载人月球航行。上一次载人登月是在1972 年。

不过,美国宇航局局长纳尔逊曾表示,“由于各种因素”,这个时间可能会推迟到2025年甚至以后。“我们正在进行各种测试。”他说。该局计划在“2024新年初”提供最新的时间表。

“美国骨子里有一股自信,认为自己50年前曾经成功过。”上海国防教育学院苏世伟教授向南方周末记者表示,美国传统的太空企业缺乏创新,半个世纪过去了,美国国有航天配套技术和产业相对衰落,且认为50年前的运作方式依然有效。“但毕竟时过境迁了。”

太空竞逐风暴来了?

为何神秘的月球这么受欢迎?

不少研究和理论表明,月球南极附近存在很深的陨石撞击坑,这些撞击坑内极有可能富集大量水冰,可为前往火星和其他地方的飞行器补充燃料。

“索取那里的水权”,被外界认为这是人们急于重返月球的原因之一。

张学峰表示,从目前可以预见的时间段内,登陆月球的目的主要还是局限于科学研究,其实用价值在短期内还很难实现,人类不必盲目竞争,而是要根据自己国家的经济实力和需求来做这件事情。

“美国一定要成为第一个载人登陆月球南极的国家。”2023年8月8日,美国国家航空航天局局长纳尔逊声称,中美之间正在进行一场“太空竞赛”,表示月球南极可以着陆和利用的区域有限,必须“确保首先发现可供未来宇航员和航天器使用的水冰”。

“通往月球之路并非坦途,费用飙升也引发一系列预算担忧。”上海社科院国际问题研究所研究员张茗曾发表文章表示,美国能否在2024年、2025年如期执行“阿尔忒弥斯2号”载人绕月飞行,以及“阿耳忒弥斯3号”登月任务仍未可知。

随着形势变化,很多国家官方对航天的投入面临不确定性,探月任务不断推迟或受挫,载人登月的梦想“照进现实”并非易事。

美国宇航局预计,“阿尔忒弥斯计划”到2025年将花费930亿美元。

“美国最核心的事情,是看能不能把登月成本降下来。”苏世伟认为,现在美国国内矛盾重重,还有很多需要着重解决的问题,不可能把主要的精力放在登月上,也还得注意国内民众对此事的反应究竟如何。

中国载人月球探测工程也一直备受瞩目。

2023年5月,中国载人航天工程办公室表示,中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,将于2030年前实现中国人首次登陆月球,开展月球科学考察及相关技术试验。

与美国不同的是,中国载人登月将通过两次发射来完成,即采用两枚运载火箭,分别将月面着陆器和载人飞船送至地月转移轨道,飞船和着陆器在环月轨道交会对接,航天员从飞船进入月面着陆器。

张茗介绍,目前中国已成功完成了无人月球探索的绕、落、回所有任务。按照规划,中国探月工程四期任务将从2024年到2030年展开,有望实现月球背面采样、月球南极巡视探测、在月球南极建设国际月球科研站基本型三大目标。

2022年8月,美国国家宇航局公布的13个“阿尔忒弥斯3号”任务候选着陆点与我国2020年提议的“嫦娥7号”任务的10个候选着陆点部分重合。

“未来,如何协调不同国家的探月活动,也值得关注。”张茗说。

(南方周末实习生翟桓对本文亦有贡献)

本期编辑:王航

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