中國驕傲丨國際月球科研站來了 中國又將創(chuàng)造一個(gè)深空探測奇跡

【導(dǎo)語】作為星辰大海的第一站，世界各國在空間探測領(lǐng)域大都先從探月開始。中國從2004年起正式開展嫦娥探月工程，包括“繞、落、回”三期。在成功實(shí)施“嫦娥一號、二號”的“繞月”探測，“嫦娥三號、四號”的“落月”探測之后，“嫦娥五號”于2020年11月24日成功發(fā)射，并于12月17日攜帶著月球樣品順利返回地球。這是人類探月歷史60年來由中國人書寫的又一壯舉，標(biāo)志著中國探月工程“繞、落、回”三步走的規(guī)劃順利收官。

當(dāng)然，人類對外太空的探索仍處于起步階段。在“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略規(guī)劃畫上句號后，我們的探月步伐跨入一個(gè)新階段——建設(shè)月球科研站。4月25日，以“合作共贏飛向深空”為主題的第一屆深空探測(天都)國際會議在安徽合肥開幕，中國國家航天局與亞太空間合作組織簽署關(guān)于國際月球科研站合作聯(lián)合聲明。我國計(jì)劃2028年前建成月球科研站基本型，2040年前建成完善型。

按三階段分步實(shí)施

國際月球科研站概念圖。（圖源：國家航天局）

中國探月工程總設(shè)計(jì)師、深空探測實(shí)驗(yàn)室主任吳偉仁院士日前在2023年“中國航天日”第一屆深空探測(天都)國際會議上披露了國際月球科研站建設(shè)方案。依據(jù)“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、邊建邊用”的原則，國際月球科研站將按照三個(gè)階段分步實(shí)施——

計(jì)劃2028年前建成基本型，開展月球環(huán)境探測和資源利用試驗(yàn)驗(yàn)證；

2040年前后，建成國際月球科研站完善型，開展日地月空間環(huán)境探測及科學(xué)試驗(yàn)，并建成鵲橋通導(dǎo)遙綜合星座，服務(wù)載人登月和火星、金星等深空探測；

之后，建設(shè)應(yīng)用型月球科研站，由科研型試驗(yàn)站逐步升級到實(shí)用型、多功能的月球基地。

“月球是人類邁向更遠(yuǎn)深空的中轉(zhuǎn)站，是研究生命、太陽系和宇宙‘三大起源’的重要途徑。”吳偉仁院士指出，建設(shè)國際月球科研站，搭建地外天體和空間的大型、長期科學(xué)研究平臺意義重大。

研究月球居住出行

據(jù)悉，國際月球科研站由地月運(yùn)輸系統(tǒng)、月面長期運(yùn)行保障系統(tǒng)、月面運(yùn)輸與操作系統(tǒng)、月球科研設(shè)施系統(tǒng)、地面支持及應(yīng)用系統(tǒng)五大基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成，具備能源供應(yīng)、中樞控制、通信導(dǎo)航、天地往返、月球科考和地面支持等保障能力，可持續(xù)開展科學(xué)探測研究、資源開發(fā)利用、前沿技術(shù)驗(yàn)證等多學(xué)科、多目標(biāo)、大規(guī)?？茖W(xué)和技術(shù)活動(dòng)。

有了月球科研站，我們可以開展五大科學(xué)主題研究：月球“考古”，破解月球起源與演化問題；巡天揭秘，研究宇宙黑暗時(shí)代和黎明時(shí)代如何演化；日地聯(lián)系，探尋類地球生存環(huán)境的本質(zhì)；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，開展月球生態(tài)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)；資源利用，開發(fā)利用月球能源、物質(zhì)資源。

4月24日，以“走向世界的中國航天”為主題的展覽在安徽省合肥市開展，觀眾在科普展區(qū)參觀“未來月球科研站”設(shè)想模型。（圖源：新華社）

據(jù)介紹，建成后的國際月球科研站將擁有能源供應(yīng)、中樞控制、通信導(dǎo)航、天地往返、月面科考等能力，并實(shí)現(xiàn)長期自主運(yùn)行、短期有人照料。

對于未來人類如何在月球上居住、出行，科學(xué)家們擁有許多暢想，并且已經(jīng)開始研究。

在居住方面，吳偉仁院士表示，早期的人類就是生活在洞穴中，我們也可以在月球上尋找適合居住的洞穴。如果沒有怎么辦？可以充分利用月球上的物質(zhì)，鉆洞、蓋房子，國內(nèi)已有高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)研究如何就地取材、利用3D打印技術(shù)在月球上搭房子。

在交通方面，中國計(jì)劃建設(shè)以月球?yàn)橹行牡耐ㄐ?、?dǎo)航、遙感星座，這個(gè)星座未來可以延伸至太陽系外更遠(yuǎn)的深空，進(jìn)一步擴(kuò)大人類的生存空間，目前這項(xiàng)任務(wù)正處于關(guān)鍵技術(shù)深化論證中。

此外，為了實(shí)現(xiàn)地月往返運(yùn)輸，中國正在研制更大推力的重型運(yùn)載火箭。曾經(jīng)搭載過天問一號和嫦娥五號探測器的長征五號運(yùn)載火箭高50余米，可將8噸左右的貨物送到月球，而未來用于月球和深空探測的重型運(yùn)載火箭將高達(dá)100多米，相當(dāng)于30多層樓高，起飛推力達(dá)6000多噸，可以將50噸貨物送到月球。

依托探月四期工程

2020年12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品，在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸。（圖源：新華社）

當(dāng)前，中國探月工程已完成一到三期，探月四期工程正在穩(wěn)步推進(jìn)中。四期工程包括嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號，將建立國際月球科研站基本型。吳偉仁院士表示，目前四期項(xiàng)目進(jìn)展還算順利?！拔覀冞€是很有信心。我想在2028年左右，我們南極基本站可以建成一個(gè)基本型的科研站?！?/p>

過去近20年間，探月工程實(shí)現(xiàn)“六戰(zhàn)六捷”，圓滿完成“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標(biāo)。作為國際月球科研站基本型建設(shè)階段的重要任務(wù)，一系列計(jì)劃已排上議程——

嫦娥六號將于2024年前后發(fā)射，實(shí)施月背采樣返回任務(wù)，并開展月球背面著陸區(qū)的現(xiàn)場調(diào)查和分析、月球背面樣品的分析研究等；

嫦娥七號將于2026年前后發(fā)射，由著陸器、飛躍器等組成，開展月球南極月表環(huán)境、月壤水冰和揮發(fā)組分的探測與研究等；

嫦娥八號將于2028年前后發(fā)射，由著陸器、飛躍器、月球車和月面操作機(jī)器人等組成，與嫦娥七號任務(wù)探測器和鵲橋二號中繼星協(xié)同工作，構(gòu)建月球科研站基本型，初步具備開展月球資源開發(fā)利用能力。

2030年前后，將建成月球科研站基本型。此后，在完善型階段還將實(shí)施多次任務(wù)。比如，部署月面長期能源供給模塊和多種形式機(jī)器人，攜帶樣品返回地面，建立月基觀測設(shè)施等。

“近年來，我國空間技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)重大跨越，建成深空探測重大基礎(chǔ)設(shè)施，并與世界多個(gè)國家建立起合作，這些都為國際月球科研站建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”吳偉仁院士表示。

聯(lián)合多國共同建設(shè)

4月25日，以“合作共贏 飛向深空”為主題的第一屆深空探測（天都）國際會議開幕。（圖源：環(huán)球網(wǎng)）

雖然月球科研站的優(yōu)勢十分明顯，但是要建設(shè)此類可支持長期、可持續(xù)的月球探測和月球資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)設(shè)施和共享平臺，較之單次探測方式，技術(shù)難度更大，任務(wù)周期更長，投資強(qiáng)度更大，對任何國家來說，獨(dú)立完成都比較困難。

如果通過國際合作，充分利用各國已有的探測任務(wù)、技術(shù)基礎(chǔ)和科研成果，把各國的優(yōu)勢技術(shù)和產(chǎn)品資源整合起來，就可以大幅提高投資效益，降低實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，共同推進(jìn)月球資源開發(fā)利用，因此在未來各國合作建設(shè)月球科研站就是理性的選擇。從2016年起，中國在與國外航天機(jī)構(gòu)會談時(shí)即開始宣介月球科研站，倡議共建國際月球科研站。

2021年，中國國家航天局發(fā)布《國際月球科研站合作伙伴指南》，中方倡議得到世界多個(gè)國家和組織的積極響應(yīng)。俄羅斯、巴基斯坦、阿聯(lián)酋和亞太空間合作組織等已簽約加入，還有十余個(gè)國家和組織正在協(xié)議談判中。

此外，嫦娥六號國際載荷搭載合作遴選結(jié)果已公布，瑞典、法國、巴基斯坦、意大利等國家載荷搭載方案已入選。嫦娥七號載荷搭載合作機(jī)遇公告已發(fā)布，并收到11個(gè)國家18個(gè)載荷合作意向。嫦娥八號載荷搭載合作機(jī)遇公告今年內(nèi)也將發(fā)布，鵲橋通導(dǎo)遙綜合星座設(shè)計(jì)方案全球征集活動(dòng)在此次會議啟動(dòng)。

正如吳偉仁院士所說，“中國建設(shè)國際月球科研站體現(xiàn)了很重要的一點(diǎn)，即我們變得更有信心、更加開放，中國有志于為人類作出更大貢獻(xiàn)，這是我們主要的出發(fā)點(diǎn)?！毕Ｍ麌H月球科研站成為第一個(gè)由中國主導(dǎo)、中國發(fā)起的國際大科學(xué)工程，希望國際上有志于月球與深空探測的國家、機(jī)構(gòu)組織以及科學(xué)家能夠聯(lián)合起來。

(資料來源：新華網(wǎng)、中新網(wǎng)、光明日報(bào)、國際在線、中國航天報(bào))