1969年7月,美国阿波罗11号载人飞船在月球着陆,人类第一次将自己的足迹留在了地球之外的星球上。2009年6月18日,美国发射两个月球探测器,在首次登月40年之后,正式启动了“重返月球”战略计划。两个月球探测器将搜寻适宜登月着陆点、探寻月球水冰存在线索和勘测月球资源等,为下一步载人探月奠定基础。
找落点 为下一步载人探月作准备
美国航天局电视直播画面显示,美国东部时间18日17时32分(北京时间19日5时32分),两个探测器——月球勘测轨道飞行器、月球坑观测和传感卫星,搭乘一枚“宇宙神-5”运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空,月球探测之旅正式开始。美国航天局发射主管查克·多瓦尔说:“这是一个伟大的里程碑。”
月球勘测轨道飞行器大小与一辆宝马Mini Cooper汽车相当,预计4天后进入距月球表面约50公里的绕月极地轨道运行。它携载7种探测设备,探测任务预计持续一年。进入预定轨道后,它将利用携带的微型雷达对月球进行拍照、借助一种特制仿生塑料材料观察月球辐射环境并测量月球表面温度。借助它传回的图像数据,科学家将绘制出比以往更完整、更清晰的三维月球“地图”,以更好勘测月球资源、搜寻适宜登月着陆点。
航天局月球勘测轨道飞行器项目主管克雷格·图莱说,找到安全的登月着陆点可能是这次探测任务中最重要的一项。
看“风水” 探寻月球水冰存在的线索
航天局专家说,除搜寻适宜登月着陆点外,两个探测器还将探寻月球水冰存在的线索,这对进一步探索月球意义重大。
据太空网站报道,月球坑观测和传感卫星将两次撞击月球表面,探寻月球坑里是否存在可以转化为水的冰。航天局希望,月球勘测轨道飞行器以及月球坑观测和传感卫星能在这次探测任务中找到月球是否存在水冰的“直接证据”。
“这一点显示出我们任务的重要性。”航天局月球坑观测和传感卫星项目主管丹尼尔·安德鲁说,“让我们看看究竟有什么。”
航天局官员说,找到水冰存在证据或月面能永久反射太阳光的区域,将是在月球上建造太阳能电站、为今后建立月球基地提供支持的重要一环。
自1972年美国“阿波罗”登月计划完成最后一次登月任务以来,人类再没有光顾过月球。美国航天局2006年公布2020年重返月球计划,目标是到2024年在月球上建立永久基地。月球基地建成后将能保障宇航员在月球上连续居住180天。
重头戏 两次撞月间隔4分钟
月球坑观测和传感卫星将两次撞击月球,在地表之下寻找月球水冰存在的线索。
月球坑观测和传感卫星实际上由两部分组成:守望者飞船和半人马座火箭(即“宇宙神-5”火箭的第二级),前者较为智能,但质量稍小,因此其撞击力也相对较小。
按计划,发射4个多月后,半人马座火箭和守望者飞船将先后撞击月球极地区域。撞月时,二者的速度可达每秒2.5公里,与月球表面的角度为60度至70度。在撞击前9小时40分钟,二者会在距离月球表面8.7万公里处分离。
半人马座火箭将首先撞击月表。预计它将撞出月球极地约350吨的物质,撞击产生的坑直径约为6米,深4米。在此过程中,守望者飞船将拍下撞击照片,然后飞过撞击掀起的尘埃,其携带的光谱仪可以对尘埃进行分析,寻找水、盐、含水矿物质等的痕迹。
4分钟之后,守望者飞船将开始撞击,预计它将撞出150吨月球物质,撞出的坑直径可达12米,深2米。其携带的相机将一路跟拍,月球勘测轨道飞行器、地面以及在轨天文望远镜也将对二者的撞击进行观测。
专家表示,撞月过程可以得到探测器绕月过程中无法探测到的宝贵信息。
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美国探月是奔资源去的
美国重新重视月球,其原因无外乎探月可以带来巨大的政治、经济和军事利益。
首先,月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源,月球上特有的矿产和能源是对地球资源的重要补充,将对人类社会的可持续发展产生深远影响。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有丰富的铁,而且便于开采和冶炼。月球土壤中还含有丰富的氦3,可以说是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全而廉价的新型核聚变燃料,并有可能改变人类社会的能源结构。
其次,月球没有大气,磁场微弱,引力只有地球的1/6。这样的条件使月球成为建造高真空微重力实验室、太空天文台的理想场所。由于月球没有大气,以月球为基地观测宇宙,比在地球上观测效果更佳。
再次,可以利用月球得天独厚的条件建立武器试验场、导弹发射基地,打击地球上的敌对军事目标。事实上,20世纪50年代末,美国军方就计划在月球上建立导弹发射基地,但由于当时技术条件不成熟,再加上肯尼迪政府忙于阿波罗登月计划,美国军方的计划后来不了了之。
此外,利用探月还可以测试美国在相关领域的最新技术进展,促进和提高高新技术的全面发展,特别是航天、信息、光电技术的发展。
正是看到了上述意义,美国才制定了雄心勃勃的探月计划。文图均据新华社