月宮寶藏待勘察

    月球是地球惟一的天然衛星、離地球最近的天體，表面保存著自４６億年前形成以來至３１億年以前的地質活動記錄，對人們認識地球、太陽系以至整個宇宙的起源和演化歷史有重要意義，可以説月球是研究地球起源與演化的最佳“標本”。

    在月球廣泛分佈的岩石中，蘊藏有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、硅、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦産，僅月海玄武岩中含有可開採利用的鈦金屬至少就有１００萬億噸。月球表面的月壤中富含由太陽風粒子積累形成的氣體，這些氣體尤其是氦－３，是可控制核聚變發電的高效燃料，但它在地球上極為稀少；據粗略估計，月球上氦－３的儲量約在１００萬到５００萬噸左右，而開採１００噸就能滿足全球１年的能源供應，西方幾個國家正在計劃建設可控制核聚變反應堆，預計在３０年後，氦－３將成為人類的主要能源，並能讓我們的子孫後代使用幾萬年。此外，月球上沒有大氣、沒有磁場、地質構造穩定、弱重力、高潔凈的特殊自然條件和自然環境，是進行許多基礎科學研究以及製備一些昂貴生物製品與特殊材料的理想場所。

    各國奔月利可唏

    美國前總統布希曾説：我們要回到月球，並在那裏一直待下去。近年，各國再次將目光投向月球，主要原因在於經濟利益，而不僅僅是科學目的。事實上，“阿波羅”計劃共産生了３０００多項專利，帶動了整個２０世紀七八十年代全世界的高新技術産業發展；據統計，在阿波羅計劃中投入的每１美元平均帶來了５美元的效益。美國于去年１０月宣佈“新前鋒月球探測計劃”，明確今後的深空探測以月球為主；歐洲空間局計劃在２０２０年之前分４個階段進行月球探測，在第四階段將完成月球基地建設，宇航員進駐永久性月球基地，今年將發射首顆月球探測器ｓｍａｒｔ－Ⅰ；日本計劃明年將發射“月神”號－Ａ月球探測器。目前，一些美國企業也加入了探月熱潮，計劃發射探測器。我國在這個方面的研究已開展多年，現在是整裝待發，“嫦娥”一旦“飛天”，必將為人類探測月球、開發與利用月球資源和能源做出應有貢獻。

    飛天不借神仙藥

    從１９６２年起，我國就開始對美蘇兩國發射的各種月球探測器進行了跟蹤研究。美國在登月前做過多次探月嘗試，包括硬著陸和逼近月球等方式並拍回一些照片；美國實現了阿波羅計劃；後發射月球車登月考察，最大行程３９公里，採集了一些標本並返回地球；最後實現了載人登月。但這樣的勘探對於表面積是我國國土面積４倍的月球來説仍然是不全面的。

    目前，我國能自主承擔從運載火箭、衛星研製、探測儀器、測控能力到對月球資訊的處理、樣品的分析等全部工作。“嫦娥”主要有七大類任務，中國科學院將承擔其中的總體設計、確定科學目標和技術要求，提供全部科學探測儀器，開發全部地面應用系統這三大類任務，並調動國家天文臺的５０米天線、烏魯木齊和上海天文臺的２５米天線和雲南天文臺的１０米天線共同組成長基線干涉測量網輔助完成測控任務。此次探月，月球衛星的設計壽命為１年。月球探測衛星首先發射至同步軌道，週期為１２小時，再逐步加速至２４小時和４８小時，然後進入地月轉移軌道，在接近月球時多次遙控減速，最後把它穩定在月球的極軌上。

    巡天遙看桂花香

    ２１世紀初，世界各國月球探測的工程的最終目標，是建立月球基地，開發利用月球豐富的資源、能源和特殊環境，為人類社會的可持續發展提供長期而穩定的支撐。當前，我國近期的探月計劃分為三期。

    “嫦娥”一期是在最近的２到３年，發射月球探測器。探測任務是測量全月面的三維地形、地貌和地質構造，目的是獲取全月面三維影像，高精度立體“地圖”將使我們對月球有更深入的了解；探測月球有可能對人類有用的能源、資源的分佈特徵和分佈規律，美國曾對月球上的５種資源進行探測，我們將探測１４種；探測月壤厚度及分佈，估算氦－３及其他氣體的資源量；監測地月空間環境。

    “嫦娥”二期是發射月球探測器軟著陸和月球車巡視探測。探測地點將根據第一階段衛星用１年時間拍回的精密“地圖”來圈定；精細探測對像是著陸區的土壤、岩石、環境，這將為建設月基天文臺，進一步開展月球研究打好基礎。

    “嫦娥”三期是發射小型採樣返回艙、月面鑽岩機、月球機器人等，通過月球車、機器人等進行現場探測，採集有關樣品，返回地面進行研究，為載人登月和月球基地選址提供有關數據。（馬曉中）

    《科學時報》2003年3月5日