2019年1月3日10時26分,「嫦娥四號」實現了人類探測器首次在月球背面軟著陸。人類為何對月球如此情有獨鍾?月球的背面又將給人類帶來什麼?解放日報·上觀新聞記者採訪了中科院國家天文台行星科學專家鄭永春研究員。
「距離人類重返月球,不會太遠了」
「人類已經進行了100多次月球探測,月球是人類除地球外了解最為透徹的天體之一。」鄭永春說。月球是離地球最近的一個天體,相對地球來說,月球的地質結構更加穩定,有利於開展長期穩定的天文觀測。儘管人類已經有了各種高解析度的衛星,但由於距離較近,很難看到整個地球的全貌,而在月球上建立觀測站可進行全球大尺度的觀測,比如:地殼結構的起伏、地球表面植被和全球氣候變化等。此外,月球南北兩極的永久陰影區溫度極低,某些地區只比絕對零度高二三十攝氏度,可以進行紅外天文觀測。
人類未來的目標是登陸火星,而火星距離地球最近也有5500萬公里。「利用月球上的資源,有助於建立人類走向深空的前哨站。」鄭永春說,月球是一個非常理想的中轉站,以及測試各種載人航天技術的訓練場。月球上的環境比起地球來有很多獨特性,比如引力是地球上的六分之一,屬於高度真空,如果在月球上組裝和發射太空飛行器,可以利用月球上的資源來生產所需的燃料,從而為人類走向深空提供重要支撐。
「2019年是阿波羅登月50周年,1969年首次登月以來再也沒有人登陸過月球,但我想,我們離這個目標已經不遠了。」 鄭永春認為,當人類再一次重返月球之後,將在月球上建設科研站和月球基地,實踐和訓練人類在月球上長期生活的技術。如果這個技術得到突破,下一個目標就是火星,因為火星與地球環境最為相似,也是太陽系裡面唯一有可能實現大規模移居的星球。
「月球背面更為古老,保留著更為原始的狀態」
人類之所以一直探測月球正面或在正面著陸,是因為背面著陸的難度大大難於正面。鄭永春告訴記者,由於月球本身的阻擋,在月球背面飛行和著陸的探測器,不能直接和地面進行無線電通信。地面控制人員指揮飛船安全著陸,無法了解飛船的運行狀況,也無法把測控信號傳輸給飛船進行各種操作。因此,要確保探測器在月球背面安全著陸,首先需發射一顆中繼衛星,建立探測器和地面之間的通信聯繫,通過中繼衛星傳輸數據和發送測控信號。
從上世紀六十年代開始,美國國家航空航天局就一直在設想和論證發射中繼衛星,但從未實踐過。去年5月21日,中國發射了一顆地月中繼衛星「鵲橋」,其傘狀拋物面天線展開直徑達4.2米,是人類深空探測史上口徑最大的中繼通信天線,從而為「嫦娥四號」在月球背面著陸提供了通信。
月球背面究竟有何不同呢?「對天文學研究而言,這裡是一片難得的寧靜之地。」鄭永春介紹,接收遙遠天體發出的射電輻射,是研究天體的重要手段,在地球上探測宇宙,會受到地球上很多電磁「噪聲」的干擾,所以天文學家一直希望找到一片完全寧靜的地區,用來監聽來自宇宙深處的微弱電磁信號,為研究恆星起源和星雲演化提供重要資料。月球背面沒有無線電噪聲干擾,如果在那裡架設射電望遠鏡,就可以聽到宇宙呼吸的「聲音」。
「月球背面更為古老,保留著更為原始的狀態。」鄭永春說,月球背面具有不同於正面的地質構造,其月壤有可能與正面大不相同,「嫦娥四號」此次著陸的艾特肯盆地,是太陽系第二大超級撞擊盆地,對於研究月球和地球的早期歷史具有重要價值。
中國嫦娥四號的貢獻
不能,嫦娥四號才哪到哪?嫦娥四號肩負科研性質,也承擔技術驗證試驗,而目前的人類航天距離太陽系開發時代還很遠,並不能直接在探索中獲得什麼。
嫦娥四號是我國月球探索三步走戰略第一步的第二個階段,我國以前發布了月球探索的目標,第一步是繞月、無人探月、無人探月採樣返回,然後是載人登月科學實驗,最後是建設月球基地。嫦娥四號是「繞、落、回」的「落」,主要對月球表面和近地表的地下範圍進行探測,配合鵲橋號進行低頻射電信號捕捉測試,試驗人造生態系統,是探索性質的,雖然一些技術可能對將來的月球開發有用。
在解決人類航天設備的運載能力問題之前,人類很難開展月球乃至更遙遠天體的開發。即便真的開始了「月球利益爭奪」,那也是很久很久之後的事情了,無聊刷手機的各位能不能看到這一天還是疑問。未來大範圍得太空開發一定是集合了大量尖端技術的,需要人類航天不斷地磨礪技術,人類航天到現在才幾十年,直接開始「爭奪」,步子邁的太大。
我們現在發展航天,是為了未來不落後,但單單一項航天計劃很難對未來的航天開發造成多大影響,穩紮穩打,逐步發展,也算是搶占先機吧,畢竟有能力獨自進行航天探索的國家,倆手就數過來了。等到探索範圍越來越大,航天發射更加廉價,那時候在去想開發月球的事吧。(來看世界了)