12月15日,攜帶著“玉兔”月球車的“嫦娥3號”降落在月球虹灣地區,在某種程度上圓了國人的登月夢,這也是自1976年以來人類的首次月面軟著陸(就是用各種辦法讓航天器在降落前放慢腳步,盡量減小其受到的傷害)。藉此契機,讓我們一起來回顧這段不算太長,卻包含有太多故事和情感的人類探月史吧。

在科幻祖師儒勒·凡爾納的小說《從地球到月球》里,探險家們飛往月球的工具是一枚足夠容納三人的巨型空心炮彈。由于早期火箭運載能力和航天器設計水平的限制,第一代月球探測器基本上都是些形狀各異的“炮彈”。這些愣頭青們對月亮的想法只有兩個:要么從它身邊飛過,遠遠看上一眼;要么就一頭撞上去。
說來難以置信,人類渴望到達月球的愿望竟是那么強烈。就在蘇美兩國相繼成功發射人造衛星后不久,一枚枚火箭就開始攜帶簡陋原始的“炮彈”向月球進發。1959年9月13日,蘇聯的“月球2號”第一個命中月球,半個月后,“月球3號”首次拍攝到月球背面。美國人如此震驚,以至于當“月球3號”的復制品赴墨西哥展出時,守在半道上的中情局特工們趁夜把它劫進小黑屋里拆了又裝,然后搶時間開快車再送去展館。
在蘇聯人接連取得人造衛星、月球探測和載人飛船“三連冠”之后,美國總統肯尼迪于1961年5月表態:美國將在十年內把人送上月球。這時候,美國的載人飛船才剛剛完成一次彈道飛行,被赫魯曉夫譏諷為“跳蚤的一躍”。但從肯尼迪放話那一刻起,美國舉國上下都投入到名為“阿波羅”的載人登月計劃中。
隨后,美蘇的登月競爭更加激烈。1966年4月3日,蘇聯實現首次繞月飛行;而此后美國發射的七枚“勘測者”著陸器中,有五枚成功降落月球,它們拍攝了99%月球表面的高分辨率照片。相比之下,蘇聯只有一顆繞月衛星“月球12號”拍攝到照片,并且照片質量不敢恭維。接下來,美國為“阿波羅”計劃積累經驗的“雙子座”飛船任務進展順利(除了1967年“阿波羅1號”地面演練中三名宇航員死于起火),蘇聯研發的“聯盟”飛船則屢遭挫敗,第一次載人飛行就把宇航員科馬洛夫活活摔死。
1968年9月21日,蘇聯的無人繞月飛船“探測器5號”帶著兩只海龜成功繞月,然而沒過多久—也就在當年的12月25日,美國的“阿波羅8號”就已經載人繞月飛行了,三名宇航員面對著從月球背面緩緩升起的藍色地球,情不自禁誦讀起了《創世紀》的章句。蘇聯人的陣腳被徹底打亂,“探測器”飛船再也沒能把蘇聯人送去月球。
1969年7月20日,也許是人類歷史上最重要的日子。在歷經兩次計算機報警和長時間的懸停避障之后,下降級僅剩30秒燃料的“阿波羅11號”登月艙,在月球靜海著陸。三小時后,第一個人類腳印落在月面上。兩位宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林在月面安置了月震儀、激光反射鏡和太陽風收集裝置,采集了月球樣本。不過,他們在起飛時眼睜睜看著美國國旗被上升級噴出的氣流吹倒。后來的登月宇航員都學會了把國旗插遠一點。
但是,被打敗的蘇聯人并未徹底認輸,他們設計了新一代的探測器—精巧的自動月球車、自動取樣器和重型繞月衛星。不過,真正為蘇聯贏得喝彩的還是自動月球車“月行者”1號和2號。1970年11月17日,“月行者1號”緩緩駛下著陸架的斜坡,第一次在月球上留下了車輪的印跡。1976年8月22日,蘇聯最后一臺自動取樣器“月球24號”成功返回,為長達18年的美蘇探月競賽畫上了休止符。競賽結果終于揭曉,美國和蘇聯分別實現了人和機器人的月面漫游和采樣返回,讓他們各自邁出了一小步。而這,都是人類邁出的一大步。
1994年,月球南極可能存在水冰的消息讓人們重燃探月熱情。隨后,美國“月球勘探者”、歐空局“智能1號”在任務末期相繼撞月。2007年前后,日本、中國和印度先后發射了“輝夜姬”、“嫦娥1號”和“月船1號”,掀起了“亞洲探月競賽”小高潮。美國則在2009年發射了“月球偵察軌道器”,現已拍攝到月面上所有阿波羅登月艙下降級和部分蘇聯探測器,是迄今為止成像清晰度最優的月球軌道器。
和“前輩”們比起來,新生代的探測器更精巧靈敏,成果也更出色。“嫦娥1號”利用微波測定了全球月壤厚度,估算出了月球上的氦3總量。“月船一號”則確證了月球南極水冰的存在。2010年發射的“嫦娥2號”不僅拍攝了更為清晰的全月圖,還對第二拉格朗日點和4179號小行星實施了擴展任務。

2013年9月,美國發射了考察月球稀薄大氣塵埃層的LADEE軌道器。三個月后的12月2日,中國“嫦娥3號”著陸器攜帶“玉兔”月球車飛向太空并于12月15日成功軟著陸。著陸器本身裝備有近紫外天文望遠鏡和極紫外地球等離子層相機,“玉兔”則帶有測月雷達、粒子激發X射線譜儀和紅外成像光譜儀。著陸器和月球車都安裝有數臺照相機,月球車可直接與地面聯絡,也可依靠著陸器中轉通信。兩臺探測器都帶有同位素熱源,可用于月夜休眠期間的保溫。“玉兔”月球車可在著陸器四周直徑五千米的范圍內進行巡視考察。
未來,中國還將發射作為“嫦娥3號”備份的“嫦娥4號”,并在2018年前后實現“嫦娥5號”取樣返回任務。印度和日本也都有發射著陸器和月球車的計劃。2015年前后,還將有兩輛私人月球車分別搭乘中國“長征二號丙”火箭及SpaceX公司“獵鷹9號”火箭發射升空,去沖擊谷歌設立的“月球X大獎”。只是,和探月競賽時期相比,新生代的探月活動無疑顯得有些冷清。隨著美國“星座計劃”被廢止,人類重返月球的時間,又一次變得遙遙無期。
要等到什么時候,人類才會再一次登上月球呢?月球上真會有建成天文臺、考察站和月球基地的那天嗎?奧爾德林和其他曾經登月的宇航員們還能看到那一天嗎?讓我們拭目以待吧。
【3D打印生成人造原型細胞跑鞋】英國設計師Shamees Aden正在研發一款由人造原型細胞(Protocell)制成的跑鞋,可通過3D打印生成,具備自我修復能力。它能根據路面壓力充氣或放氣,為跑步者提供支撐。跑步結束后,你可以將跑鞋放在盛滿人造原型細胞液的罐子中浸泡,讓它自我修復。
—環球科學雜志社
【好奇號發現火星35億年前淡水湖】好奇號近日在火星上發現約35億年前的古代淡水湖泊存在證據,有可能適合簡單的微生物生存。科學家們已知早期歷史上的火星環境要比現在更加溫暖潮濕,也更接近今天的地球環境,然而這還是首次找到如此直接而重要的證據來證明這一點。
—科學探索
【地球最冷新紀錄:零下93℃!】南極高原東部的一處冰脊,近日被美國科學家認定為地球上最寒冷的地方。在晴朗的冬日夜晚,這里的溫度可以達到-92℃以下,最低紀錄為-93.2℃。在此之前,全球最冷地點被確定在南極東方站附近,其最低溫可達-89.2℃,由前蘇聯科學家于1983年提出。如今,美國科學家利用遙感衛星技術改寫了這一紀錄。但冰雪科學家指出,這不會進入《吉尼斯世界紀錄大全》,因為這些數據來自衛星測量,而不是溫度計。
—環球科學雜志社