探索未知世界，是人類與生俱來(lái)的本能。
2020年11月24日，長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭搭載嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器成功發(fā)射并進(jìn)入預(yù)定軌道。標(biāo)志著我們已經(jīng)進(jìn)入了全新的太空探索時(shí)代。
2004年，我國(guó)探月工程立項(xiàng)實(shí)施，確定了第一階段繞、落、回三步走戰(zhàn)略規(guī)劃。從嫦娥一號(hào)到嫦娥四號(hào)，圓滿完成三步走戰(zhàn)略的前兩步。本次嫦娥五號(hào)計(jì)劃首次實(shí)現(xiàn)從月球采樣并且返回，有望為我國(guó)探月工程三步走發(fā)展戰(zhàn)略畫上一個(gè)圓滿的句號(hào)。
這也是自1976年以來(lái)，人類再一次發(fā)射月球無(wú)人采樣器前往月球表面取樣并返回地球。
本期簡(jiǎn)單回顧一下嫦娥工程，嫦娥五號(hào)任務(wù)，以及討論一下探月的重大意義。
嫦娥工程計(jì)劃分為無(wú)人月球探測(cè)、載人登月以及建立月球基地3個(gè)階段。目前已經(jīng)發(fā)射的嫦娥一號(hào)到嫦娥五號(hào)探測(cè)器，都屬于無(wú)人月球探測(cè)階段，這一階段分為繞落回三步走。
繞
第一步繞的主要任務(wù)是研制和發(fā)射能夠探測(cè)月球的衛(wèi)星，為后續(xù)工作鋪路。繞月時(shí)可利用很多儀器對(duì)月球拍照、觀測(cè)。
2007年10月24日，嫦娥一號(hào)發(fā)射成功，首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)自主研制的衛(wèi)星進(jìn)入月球軌道并獲得全月圖，在軌有效探測(cè)16個(gè)月,實(shí)現(xiàn)我國(guó)探月工程第一步戰(zhàn)略目標(biāo)。
落
第二步落的任務(wù)是讓無(wú)人探測(cè)器無(wú)損地降落在月球上。
2010年10月1日，嫦娥二號(hào)作為二期工程先導(dǎo)任務(wù)發(fā)射成功，為嫦娥三號(hào)勘測(cè)了落月區(qū)域，驗(yàn)證了部分關(guān)鍵技術(shù)，獲得了世界上首幅7米分辨率全月圖;拓展任務(wù)實(shí)現(xiàn)飛赴日地L2點(diǎn)開展探測(cè)，與圖塔蒂斯小行星近距離交會(huì)。
2013年12月14日嫦娥三號(hào)在月球表面成功軟著陸，隨后，著陸器與玉兔號(hào)月球車完成互拍并將圖像傳回地面，實(shí)現(xiàn)我國(guó)探月工程第二步戰(zhàn)略目標(biāo)。
嫦娥三號(hào)著陸器與月兔號(hào)月球車
2014年10月24日，探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)器從地球出發(fā)，成功繞月后，11月1日，返回器以半彈道跳躍方式再入地球大氣層，安全精確著陸，為嫦娥五號(hào)任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
2018年5月21日，嫦娥四號(hào)任務(wù)的中繼通信衛(wèi)星鵲橋發(fā)射成功。鵲橋穩(wěn)定運(yùn)行在地月引力平衡點(diǎn)軌道，解決了月球背面與地球的通訊問(wèn)題。
2019年1月3日嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)，實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器首次月球背面軟著陸。之后玉兔二號(hào)月球車從嫦娥四號(hào)著陸器完成分離，成為第一輛踏上月球背面的月球車。玉兔二號(hào)月球車攜帶有全景相機(jī)、探月雷達(dá)、紅外成像光譜儀和與瑞典合作的中性原子探測(cè)儀等設(shè)備。
玉兔二號(hào)
回
回是三步走的最后一步，目標(biāo)是讓登上月球的探測(cè)器先采集樣品再回到地球，這個(gè)任務(wù)就是由嫦娥五號(hào)來(lái)完成的?？茖W(xué)家就能夠在地球?qū)υ虑蜍嚥杉臉悠愤M(jìn)行分析。
嫦娥五號(hào)任務(wù)
嫦娥五號(hào)探測(cè)器全重8.2噸，由軌道器、返回器、著陸器、上升器4個(gè)部分組成。嫦娥五號(hào)發(fā)射要實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)突破，主要在于4個(gè)方面：月面采樣、月面起飛、月球軌道的交會(huì)對(duì)接和高速返回。
嫦娥五號(hào)的降落地點(diǎn)很特殊，具有很高的研究?jī)r(jià)值。這個(gè)位置位于月球正面最大的月海風(fēng)暴洋北部呂姆克（Rumkel）山脈附近，這里從來(lái)沒(méi)有其他國(guó)家的探測(cè)器到訪過(guò)。
成功落月后，嫦娥五號(hào)將在月球表面采集約2公斤重的月面土壤等樣本。取樣方式有兩種，其一是在月面打鉆，為了取得較深層的月壤；其二是用機(jī)械臂在月球表面取樣。
然后封裝樣品放進(jìn)上升器，從月面點(diǎn)火升空進(jìn)入月球軌道，并與軌道器和返回器的聯(lián)合體對(duì)接，將樣品轉(zhuǎn)移至返回器內(nèi)。
隨后，軌道器攜帶返回器點(diǎn)火飛向地球，在進(jìn)入大氣層前分離，軌道器脫離于太空中，返回器將降落在內(nèi)蒙古境內(nèi)的草原上。
至此，將實(shí)現(xiàn)我國(guó)探月工程第三步戰(zhàn)略目標(biāo)。
取回2公斤月球土，如此大費(fèi)周章，到底是為了什么
此前對(duì)美國(guó)、前蘇聯(lián)獲取月壤樣品的研究表明，月球上的火山活動(dòng)在35億年前達(dá)到頂峰，然后減弱并停止。但近來(lái)對(duì)月球表面的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，某些地區(qū)可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔巖。
嫦娥五號(hào)著陸地區(qū)所在的風(fēng)暴洋相對(duì)較年輕，富集鈾、釷、鉀等放射性元素，這里的某些區(qū)域可能含有大約13億至20億年前才形成的火山熔巖。
通過(guò)研究這些月壤物質(zhì)，既可以填補(bǔ)月球地質(zhì)演化歷史的空白時(shí)期，也可以為了解太陽(yáng)系形成、太陽(yáng)活動(dòng)等提供必要的信息。
月球探索的重大意義
除了對(duì)月球土壤研究以外，月球探索還有許多重大意義，比如。
1、可以充分展示綜合國(guó)力，增強(qiáng)民族凝聚力
人造地球衛(wèi)星發(fā)射、載人航天和深空探測(cè)，是人類航天活動(dòng)的三大領(lǐng)域。月球探測(cè)是深空探測(cè)的首選目標(biāo)。月球探測(cè)是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)，是航天技術(shù)發(fā)展水平的象征，是提升國(guó)家地位的載體，是一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
尤其是近幾年來(lái)，隨著探測(cè)技術(shù)的新發(fā)展和月球資源的新發(fā)現(xiàn)，月球探測(cè)再度成為人類航天深空探測(cè)活動(dòng)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。我國(guó)已經(jīng)在人造衛(wèi)星發(fā)射和載人航天技術(shù)領(lǐng)域里取得了重大突破，適時(shí)開展以月球探測(cè)為主的深空探測(cè)，加深對(duì)月球的了解，為參與月球資源的開發(fā)利用做出應(yīng)有貢獻(xiàn)，是中國(guó)航天活動(dòng)的必然選擇。
2、維護(hù)中國(guó)月球權(quán)益的需要
盡管聯(lián)合國(guó)在1984年通過(guò)的《指導(dǎo)各國(guó)在月球和其他天體上活動(dòng)的協(xié)定》(簡(jiǎn)稱《月球條約》)中規(guī)定，月球及其自然資源是人類共同財(cái)產(chǎn)，任何國(guó)家、團(tuán)體不得據(jù)為己有。但是，近期美國(guó)聯(lián)合澳大利亞、加拿大、日本、盧森堡、意大利、英國(guó)以及阿聯(lián)酋簽署了《阿爾忒彌斯協(xié)議》，這個(gè)協(xié)議很有可能被拿來(lái)鉆《月球條約》中的一些模糊條款的空子，從而在月球劃分勢(shì)力范圍。如何維護(hù)我國(guó)的空間利益已成為必須關(guān)注的問(wèn)題。我國(guó)只有開展月球探測(cè)并取得一定成果，才具有分享開發(fā)月球權(quán)益的實(shí)力，才能維護(hù)合法的月球權(quán)益。
3、將帶動(dòng)和促進(jìn)中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)和高科技的發(fā)展
月球探測(cè)是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的重要載體。實(shí)施月球探測(cè)工程將會(huì)促進(jìn)宇宙科學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)等的創(chuàng)新與發(fā)展，這些科學(xué)的進(jìn)展又將帶動(dòng)更多的基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展。
月球探測(cè)工程是一項(xiàng)多學(xué)科高技術(shù)集成的系統(tǒng)工程，實(shí)施這樣的戰(zhàn)略工程將推動(dòng)航天工程系統(tǒng)集成、深空測(cè)控通信、新型大推力運(yùn)載火箭和航天發(fā)射等航天技術(shù)的跨越式發(fā)展，帶動(dòng)信息技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、光電子技術(shù)、機(jī)器人、人工智能、遙感科學(xué)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、遙科學(xué)等其他高技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)科技進(jìn)步，具有重要的作用。
4、將為人類開發(fā)利用月球資源做準(zhǔn)備
人類已取得的月球探測(cè)成果表明，月球上特有的能源和礦產(chǎn)，是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備。
比如，月球上存在大量的氦-3，能在核聚變反應(yīng)中釋放巨大能量，而且?guī)缀醪划a(chǎn)生放射性污染，被認(rèn)為是未來(lái)人類社會(huì)的完美能源。據(jù)初步估算，月球上蘊(yùn)藏的氦-3大約為100萬(wàn)噸到500萬(wàn)噸，可供人類使用一萬(wàn)年以上。通過(guò)研究本次取得的月球土壤，將能夠更精確的估算月球上氦-3儲(chǔ)量。
另外，由于月球上太陽(yáng)輻射強(qiáng)，每年可產(chǎn)生12億千瓦的能量，因此，在月球建立太陽(yáng)能發(fā)電站也可能成為人類獲取新能源的途徑之一。
同時(shí)，利用月球具有高真空、低重力的特殊環(huán)境，既能生產(chǎn)特殊強(qiáng)度、塑性等性能優(yōu)良的合金和鋼材，還能生產(chǎn)諸如超高純金屬、單晶硅、光衰減率低的光導(dǎo)纖維和高純度藥品等。
在月球上尋找制造可以制造氧氣、水和燃料的資源，能夠?yàn)槲磥?lái)人類月球基地創(chuàng)造有利條件。
5、將促進(jìn)深空探測(cè)活動(dòng)的發(fā)展
深空探測(cè)是一個(gè)重要的航天領(lǐng)域，月球探測(cè)是深空探測(cè)的首選目標(biāo)。由于月球上沒(méi)有人為改造和破壞，研究月球，了解月球的成因、演變和構(gòu)造等諸方面的信息，有助于了解地球的遠(yuǎn)古狀態(tài)、太陽(yáng)系乃至整個(gè)宇宙的起源和演變，有助于搞清空間現(xiàn)象和地球自然現(xiàn)象之間的關(guān)系，可以極大地豐富人類對(duì)地球、太陽(yáng)系以至整個(gè)宇宙起源和演變及其特性的認(rèn)識(shí)，從中尋求有關(guān)地球上生命起源和進(jìn)化的線索。
6、將促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展
中國(guó)月球探測(cè)工程所帶動(dòng)的基礎(chǔ)科學(xué)和高新技術(shù)的進(jìn)步，取得的成果會(huì)逐步在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各方面進(jìn)行推廣應(yīng)用，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將帶來(lái)牽引和推動(dòng)作用。
7、將促進(jìn)空間天文觀測(cè)和研究的深入
月球環(huán)境，是進(jìn)行空間天文學(xué)研究得天獨(dú)厚的場(chǎng)所。月球表面的地質(zhì)構(gòu)造極其穩(wěn)定，沒(méi)有大氣層對(duì)光線和電波的吸收、散射和折射等干擾，沒(méi)有塵埃污染，沒(méi)有磁場(chǎng)，月球的背面沒(méi)有地球的光反射，屏蔽了地球的低頻噪聲，月震很微小。月球有漫長(zhǎng)的黑夜，這種環(huán)境為建造高精度天文觀測(cè)臺(tái)提供了理想的場(chǎng)所，在月球赤道附近架設(shè)望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)行全波段的天文觀測(cè)，獲取地面觀測(cè)系統(tǒng)所無(wú)法得到的信息。
直觀一點(diǎn)說(shuō)，在月球上用40厘米口徑望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)效果能夠達(dá)到地球８米口徑望遠(yuǎn)鏡的效果。
做太空探索時(shí)代的領(lǐng)導(dǎo)者
五百年前歐洲國(guó)家主導(dǎo)的大航海時(shí)代，奠定了歐洲繁榮的基礎(chǔ)。而今天，太空探索時(shí)代的勝利者，將有可能成為未來(lái)世界的領(lǐng)導(dǎo)者。
以嫦娥工程為代表的月球探測(cè)工作是我國(guó)邁出航天深空探測(cè)的第一步，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天深空探測(cè)零的突破。祝嫦娥五號(hào)任務(wù)圓滿成功。
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