蘇聯(lián)在月球“挖土”歷經(jīng)艱險(xiǎn)

柳玉鵬

中國嫦娥五號探測器的月球采樣返回之旅，讓人類時(shí)隔40多年后重新得以完成這一壯舉。此前實(shí)現(xiàn)月球采樣返回的探測器，還得追溯到1976年蘇聯(lián)月球探測器“月球24號”。在蘇聯(lián)先后完成的三次月球采樣返回背后，是巨大的付出。

在當(dāng)年的人類太空探索競爭中，蘇聯(lián)一度走在最前列。1959年1月2日，蘇聯(lián)首次發(fā)射的“月球1號”探測器是第一個(gè)進(jìn)入月球軌道的人類航天器。借助“月球1號”，人類首次知道了圍繞月球空間輻射情況和行星際物質(zhì)氣體成分的數(shù)據(jù)。隨后的“月球2號”探測器又成為第一個(gè)撞擊月球的人造物體。

但在20世紀(jì)60年代圍繞載人登月展開的美蘇競爭中，美國“阿波羅”計(jì)劃率先實(shí)現(xiàn)人類登月的壯舉，遭遇慘敗的蘇聯(lián)被迫將航天發(fā)展重心轉(zhuǎn)移到太空站的建設(shè)上。不過蘇聯(lián)高層認(rèn)為，載人登月計(jì)劃還有部分配套項(xiàng)目尚值得挽救——即將研制完成的無人采樣器和無人月球車或許可以為蘇聯(lián)在月球上挽回一點(diǎn)顏面，至少不會讓月球就此成為美國人獨(dú)占的舞臺。

蘇聯(lián)的無人月球采樣返回項(xiàng)目進(jìn)展并不順利。從1969年到1970年，蘇聯(lián)匆忙發(fā)射5個(gè)月球采樣探測器，但都因各種原因遭遇失敗。直到1970年9月，蘇聯(lián)“月球16號”探測器才取得成功。該探測器高約4米，底部直徑約4米，發(fā)射質(zhì)量約5.8噸，由下降級與上升級組成。

或許是之前的壞運(yùn)氣都用完了，蘇聯(lián)方面的記錄顯示，“月球16號”于9月12日發(fā)射升空后，飛行超乎預(yù)想的順利，它只完成了一次軌道修正（原計(jì)劃需要兩次甚至更多）就精確地踏上奔月之旅。9月20日，探測器順利降落在月球正面富海東北部。在地面指令操控下，自動(dòng)鉆孔機(jī)被激活，開始鉆入月球表面提取月壤樣品。7分鐘后，鉆孔機(jī)在距月表35厘米處停止，一套特殊設(shè)備通過中空的鉆頭將取得的月壤裝入容器中。然后是最關(guān)鍵的階段——月壤必須被運(yùn)回地球。9月21日，“月球16號”的上升級從月球上騰空而起，這是人類航天史上首次從太陽系中的另一個(gè)天體上發(fā)射無人探測器返回地球。三天后，它攜帶為101克月壤準(zhǔn)確降落到蘇聯(lián)的哈薩克斯坦共和國境內(nèi)，完成人類首次月球無人采樣返回任務(wù)。

然而蘇聯(lián)隨后發(fā)射的“月球18號”探測器試圖再次前往月球取樣時(shí)又遭遇失敗——它在降落月面的過程中失控墜毀。這一任務(wù)被移交給1972年2月14日發(fā)射的“月球20號”探測器。它于2月21日成功地在月球福海軟著陸成功，降落地點(diǎn)距離“月球16號”著陸點(diǎn)約160公里?！霸虑?0號”此次任務(wù)共采集月球樣品55克，但與“月球16號”不同，蘇聯(lián)科學(xué)家希望能收集堅(jiān)硬的月球巖石顆粒。為此它的鉆頭在下鉆過程中曾3次觸發(fā)自動(dòng)保護(hù)功能，以防止過熱?！霸虑?0號”最終成功返回地球，它帶回的樣本與“月球16號”的樣本明顯不同，并證實(shí)蘇聯(lián)科學(xué)家的假設(shè)：月海誕生于大約45億年前。

1976年8月9日，蘇聯(lián)又發(fā)射“月球24號”探測器。不同于此前采樣任務(wù)選擇的月球表面樣本，這次任務(wù)需要挖掘月球表層以下的巖石。8月18日，“月球24號”降落在此前人類未曾涉足的月球危海區(qū)域。降落完成后僅過了15分鐘，它就打開鉆探裝置開始工作。鉆頭首先以常規(guī)的旋轉(zhuǎn)模式鉆至約1.2米深處，隨后改為更強(qiáng)有力的沖擊旋轉(zhuǎn)模式一直向下鉆探。資料顯示，它的總鉆孔深度為225厘米，考慮到鉆探的傾斜角度，取得的約170克樣本主要來自月面以下2米處。蘇聯(lián)對這些樣本的研究表明，它們呈層狀結(jié)構(gòu)，類似地球的沉積巖。1976年12月，蘇聯(lián)用1克的任務(wù)樣本交換了美國航空航天局的月球樣本。“月球24號”是蘇聯(lián)發(fā)射的最后一個(gè)月球探測器，也是最后一個(gè)在月球上進(jìn)行軟著陸的航天器。這一記錄直到37年后的2013年12月14日，才被到訪月球的中國嫦娥三號探測器打破。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，蘇聯(lián)共發(fā)射11個(gè)月球無人采樣探測器，但僅有3個(gè)取得成功，共采集月球土壤樣品326克。盡管這些成就無法與美國“阿波羅”計(jì)劃相比，但蘇聯(lián)證明無人月球采樣可以少花錢，辦大事，而且不會危及人的安全。從這個(gè)意義上講，蘇聯(lián)的無人月球采樣計(jì)劃為人類深入開展月球科學(xué)研究提供了新的方案。

今年10月，美國航空航天局宣布“首次”在有陽光照射的月球表面發(fā)現(xiàn)水。但這一發(fā)現(xiàn)遭到俄羅斯媒體的嘲諷：1978年2月，蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)表的論文就“相當(dāng)肯定地在月球發(fā)現(xiàn)水”。他們的研究表明，“月球24號”帶回的月壤樣本包含大約0.1%的水?！?/p>