11.1.6 后续探月工程

11.1.6 后续探月工程

“阿波罗”登月计划完成后,美国探月工作进入低峰期,其后主要是一些无人探测器探测月球,重点是探测月球上是否存在水冰和资源分布,为后续人类长居月球,以及以月球为跳板飞往火星做准备。其中主要月球无人探测有“克莱门汀”月球轨道器、“月球勘探者”月极轨道器、“月球坑观测和遥感卫星”和“月球勘测轨道飞行器”,以及“重力重建及内部结构实验室”。

1994年1月25日,美国发射了“克莱门汀”号月球轨道器,目的是测试传感器和长期暴露在空间环境的航天器,以及进行月球科学研究。原定的近地小行星1620观察,由于探测器问题,没有进行。“克莱门汀”号在月球南极探测时,首次发现月球南极可能存在水的直接证据。

1998年1月7日,美国发射了月极轨道“月球勘探者”,主要任务是探测月表成分和可能的极地水冰,磁场和重力场,及月球放气的研究。“月球勘探者”完成绕月探测使命后,高速撞向月球上可能存在水冰的区域,以便通过巨大撞击能量产生水汽云,进一步证明水的存在,但是,地面和太空的望远镜都没有观测到期待的水汽云。

2009年6月18日“月球勘测轨道飞行器”和“月球坑观测和遥感卫星”一起搭载“宇宙神”V运载火箭升空。“月球勘测轨道飞行器”是月球极地轨道飞行器,任务是低轨道测绘,寻找安全着陆地点、定位可能的资源、确定辐射环境和展示新技术。沿着极地轨道绕月运行,这有助于绘制月球表面的三维地图;

图示

图11-6 月球勘测轨道飞行器拍摄月球背面全景(https://www.daowen.com)

“月球坑观测和遥感卫星”任务是通过撞击来判断月球南极地区月球坑里是否存在水冰。在2009年10月9日撞击月球过程中,科学家分析撞击尘埃显示月球上的确存在水冰。

“重力重建及内部结构实验室”发射于2011年9月10日,用于精确探测并绘制月球的重力场图以判断月球内部构造。该任务使用两个小型探测器GRAIL A和GRAIL B。GRAIL A发射后9分钟与火箭分离,之后经过8分钟GRAIL B也与火箭分离。两个探测器分别于2011年12月31日和2012年1月1日进入轨道,开始环绕月球飞行。借助量测两个探测器之间的距离变化可得知月球重力场和地质结构。这两个航天器在2012年12月17日撞击月球表面。

在欧空局、中国、日本、印度等表现出载人探月兴趣后,2004年1月14日,美国总统小布什在国家航空航天局总部发表“美国太空探索新构想“政策性讲话,宣布重返月球建立基地,并以月球为跳板登陆火星,以期再迈人类太空探测一大步。但是困难重重,不但面临技术障碍,而且经费更告短缺,六年间美国已把近百亿美元投进“星座”计划的无底深渊。2009年以美国为首的经济危机,席卷全球,接任的奥巴马总统在提交国会的预算中,取消了重返月球计划。重返月球计划遭腰斩,无非钱作怪。美国政府致力缩减开支,奥巴马挥剑斩缆,可说是面对现实的做法。

2017年唐纳德·特朗普上台后,又把航天目光转向深空,2017年9月29日美国航天局官员在第68届国际宇航大会上透露,美国到2033年前后抵达火星轨道,计划按三步走,当前阶段美国航天局将继续利用国际空间站作为实验和研究平台,解决太空探索遇到的问题,优化解决方案。还将对如何利用月球资源进行评估,制定深空探测标准。第二阶段,美国航天局将展开地月空间任务,2024年前后在月球轨道上建成“深空门户”太空港,作为通往月球表面和深空目的地的门户。宇航员可以依托“深空门户”对月球进行为期20天至46天的考察,“深空门户”还可以升降到不同月球轨道上运行。第三阶段,深空运输系统预计于2029年建成,经过为期1年的验证飞行,到2030年至2033年,美国航天局将准备进军并抵达火星轨道。

美国航天局说,深空探索需要所有人共同努力,美国航天局将努力把“深空门户”建成开放而有活力的平台,并将与国际伙伴合作,以可持续方式进行深空探索。