楊斯爽
床前明月光,疑是地上霜。舉頭望明月,低頭思故鄉?!畎?/p>
自古以來,我們中華民族對月球充滿了幻想和向往。古時,人們只能從地球遙望月球,遠遠地觀察。于是,他們詠月,以詩歌寄托情思;他們記載,最早在商代的甲骨文中就有月食的記錄;他們觀察,制定了陰歷并發現了潮汐現象與月球密不可分……而今的我們甚至很難想象,他們是如何在千萬次反復觀察月球后歸納、總結出來的。
盡管歷史的長河滾滾向前,中華民族的兒女們對月球的情感卻始終如一。今天,中國航天在月球探測上躋身世界前列,已發射多個月球探測器,完成了繞飛月球,在月球上著陸、巡視,去月球采樣、返回,精彩不斷,成果連連。那么,我們的探月之旅是如何開啟的呢?
從一塊來自月球的小石頭開始
1978年5月28日,美國總統安全事務顧問布熱津斯基訪問中國時,送給我們一件特殊的禮物——一塊指尖大小的月球巖石樣品。這顆小小的月巖只有1克重,是執行阿波羅載人登月任務的航天員從月球取回的月巖樣品中的一小部分。
這是中國人第一次接觸到真實的月巖,盡管只有小小的一塊,但它來自月球,讓積淀了千百年探月情懷的中華兒女不禁心潮澎湃。大家熱切地想知道這塊月巖是來自美國阿波羅工程的哪一次任務,取自月球的哪一片區域,它的成分是什么,等等。這些信息,美國人沒有詳細說明,他們想用這塊月巖考察我們的測試能力和研究水平。
那么,這顆月球巖石究竟是來自美國航天員6次載人登月之旅的哪一次呢?要知道,在這6次載人月球探測任務中,美國航天員們共帶回了重達382千克的月巖和月壤樣品。
想了解這顆月巖,就要進行深入的研究。于是,1克月巖被交給了科研機構開展相關研究工作。當時,我國研究天體巖石的科學家還很少,在經過全國大約近百名各方面的專家討論后,他們決定只取一半做研究,另一半月巖被送到北京天文館展出。至今,在北京的天文館里,人們還能看到當年保存下來的另外半克月巖。
面對半克月巖,專家們小心翼翼地進行了測試和分析。他們測定出了月巖的礦物成分、結構構造、微量元素、化學成分、物理性質、產出環境和形成條件等。最終,專家們推斷出這塊月巖來自于阿波羅17號飛船采集回來的樣品。參照了美國公布的數據后,他們還確定了這塊月巖采自月球的什么位置以及所受光照條件如何。
盡管碩果累累,但中華兒女更期待著能夠用自己的力量去月球上一探究竟。經過幾十年不懈的努力,終于在2004年,我國的探月工程立項了!中國探月工程被命名為“嫦娥工程”,中國人的千年探月夢要付諸實現了。
作為中華文明的繼承者,我們站在前人的肩上,不斷攀登高峰,向著月球邁進!十七年來,一步一個腳印地,中國人依靠自身力量完成了探月工程三步走——“繞”“落”“回”,實現了月球繞飛探測、月球軟著陸及巡視探測、月球采樣返回探測。做了這么多,我們究竟為什么要探月呢?除了是自古以來的夢想,花費巨大、難度巨大的探月活動能給我們帶來什么呢?
我們為什么要探月
1.國家發展需要
探月是一個國家綜合國力的體現。實施月球探測工程,在經濟、科技和國家發展戰略等方面有重大意義。同時,還能鼓舞人民的志氣,振奮民族精神,激發民族自豪感,增強民族凝聚力。
2.深入了解、認識地球和月球
月球上幾乎沒有大氣和地質活動,也沒有被改造和破壞過,因此探月活動可以幫助我們了解地球的起源和演化以及月球的成因、演化和構造等信息,加深我們對地球和月球的認識。
3.引領高新技術發展
探月能促進學科的創新與發展,比如月球科學、空間天文學、材料科學等,并帶動更多學科共同發展。探月還會推動航天工程系統集成、深空探測通信、航天發射等技術的發展,帶動信息技術、人工智能、遙感遙測、新能源技術等高新技術的發展,從而間接帶動科學技術整體發展。
4.為開發月球資源做準備
月球資源的開發利用將對人類社會的可持續發展產生深遠影響,進行探月活動能夠為未來人類開發利用月球資源做準備。比如月球上的氦-3資源是一種核聚變燃料,儲量至少有約一百萬噸,可供人類使用萬年以上,而地球上只有10噸到15噸。
5,開展空間天文觀測
由于月球上沒有大氣,是超真空環境,因此能夠很容易地進行天文觀測,例如可以進行在地球上無法實現的紫外天文觀測。月球的背面永遠背對地球,不會受到地球的各種活動、低頻噪音以及人類活動的干擾,是一片“凈土”,能夠獲得更真實的宇宙信息。
探月好處多多,難怪各個航天大國趨之若鶩。中國探月工程也在去年迎來了“高光時刻”,月球探測器嫦娥五號完成了我國首次月球采樣返回任務,帶回了1.7千克的月球樣品。那么,嫦娥五號精彩的探月之旅是什么樣的呢?
嫦娥五號的“挖土”之旅
2020年11月24日,搭載著嫦娥五號月球探測器的長征五號運載火箭在文昌航天發射場發射成功,我國首次月球采樣返回之旅啟程啦!那么,本次探月之旅分為哪些步驟呢?
1.旅行的第一步,到達目的地!
嫦娥五號從文昌航天發射場出發,直接進入地月轉移軌道,飛向月球。飛抵月球附近后,嫦娥五號會先“剎車”,進行點火制動并環繞月球飛行,逐漸減速,為著陸月球做準備。
與嫦娥三號、嫦娥四號只有著陸器、巡視器兩個部分不同,嫦娥五號由上升器、著陸器、軌道器、返回器四個部分組成。落月時,上升器和著陸器的組合體首先與軌道器和返回器的組合體斷開,從環繞月球飛行的軌道向著月面進發。隨后,由著陸器帶著上升器在月球正面西北部的呂姆克山脈著陸。
2.旅行的第二步,認真工作!
嫦娥五號著陸器使用深孔鉆取式采樣器和鏟挖式復合功能采樣器,采樣月球樣品,然后將樣品封裝打包。打包好行李,就該上升器工作了。上升器帶著月球樣品從月球發射,回到環月軌道。在那里,軌道器和返回器的組合體已經等待多時。
隨后,上升器與軌道器和返回器的組合體進行對接,并將樣品轉移到返回器的內部。這個時候上升器可以功成身退了,拋掉上升器之后,軌道器和返回器就會離開月球,踏上回家之路。
3.旅行的最后一步,“伴手禮”帶回家!
嫦娥五號飛回地球附近后,軌道器也完美謝幕。最后由返回器帶著樣品,在“家門口”玩兒個“打水漂”,把飛行速度降下來,保證速度不至于過高或者過低,能夠順利進入地球大氣層。沖過大氣層的“熱情洗禮”并著陸在內蒙古大草原上,嫦娥五號的任務就圓滿結束了。
嫦娥五號的探月之旅看上去是不是很有意思呢?嫦娥五號之后,我們還將發射嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號,不僅要再次去月球“挖土”,而且要去月球的南極看看。未來,我們還將與其他航天大國、強國一起,共同制定、建造可以長期自主運行的國際月球科研站,敬請期待吧!
(責任編輯:高博)