從無人探月到載人登月——
中國探月,行得穩走得准(叩問蒼穹下)
訂閱已訂閱已收藏
收藏![]() |
2024年6月3日,嫦娥六號攜帶的“移動相機”自主移動后拍攝並回傳的著陸器和上升器合影。 |
![]() |
2024年3月20日8時31分,探月工程四期鵲橋二號中繼星由長征八號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射升空。 |
不久前,美國“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務順利收官,再度引發全球對月球探測的關注。當前,已有多個國家和機構布局月球探測,全球掀起新一輪探月熱潮。許多人關心,中國探月工程近年來取得了哪些新進展?我們距離實現載人登月的目標,還有多遠?
中國探月何以連戰連捷
2004年初,國務院批准繞月探測工程立項實施,將其命名為“嫦娥工程”。
作為探月工程的主要倡導者、組織者和領導者,探月工程首任總指揮欒恩杰提出我國月球探測“探、登、駐(住)”三大步和“繞、落、回”三小步的技術發展路線。“繞、落、回”等探月步驟,屬於“探、登、駐”這更為宏偉的三大步驟中的第一步。
“基於上世紀末、本世紀初我國的經濟條件和技術能力,我們反復梳理、分析了當時現有的資源和能力,在多次權衡利弊之后,最終確定以‘探’為主攻方向,分‘繞、落、回’三步實施,突破無人探測基本技術。”欒恩杰介紹,每一步之間,前一步是后一步的基礎,后一步是前一步的跨越。每次的任務安排,要承前啟后,盡可能用好前一次的成果,為后一次任務開展驗証。
“繞”為探月工程一期,主要任務是研制和發射月球探測衛星,突破繞月探測關鍵技術,對月球地形地幔、部分元素及物質成分、月壤特性、地月空間環境等進行全球性、整體性與綜合性的探測,並初步建立我國月球探測航天工程系統。
“落”為探月工程二期,主要任務是突破月球軟著陸、月面巡視勘察、深空測控通訊與遙控操作等關鍵技術,研制和發射月球軟著陸探測器和巡視探測器,實現月球軟著陸和巡視探測,對著陸區地形地貌、地質構造和物質成分等進行探測,並開展月基天文觀測。
“回”為探月工程三期,主要任務是突破採樣返回探測器小型採樣返回艙、月表鑽岩機、月表採樣器、機器人操作臂等技術,採集關鍵性樣品返回地球。
后來的實踐証明,這條技術路線十分正確——
2007年,嫦娥一號繞月探測成功,圓滿完成了第一步“繞”的任務﹔
2010年,嫦娥二號獲得當時國際最高7米分辨率全月影像圖﹔
2013年,嫦娥三號成功落月並開展月面巡視勘察,實現我國首次對地外天體的軟著陸直接探測﹔
2019年,嫦娥四號首次實現人類航天器在月球背面軟著陸和巡視探測,月球背面與地球的中繼通信﹔
2020年,嫦娥五號首次實現我國地外天體採樣返回﹔
2024年,嫦娥六號實現人類首次月球背面採樣返回……
探月工程連戰連捷,“繞、落、回”三步走規劃圓滿收官。
欒恩杰表示,這條路線在立足降低風險和提高工程可靠性的同時,也在各系統的適應性改進中大力推進了集成創新和原始創新,使中國突破並掌握了一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,把深空探測的主動權牢牢地掌握在自己手裡。
從繞月“剎車”到月背“挖土”
“繞起來了,繞起來了!”
2007年10月24日,嫦娥一號在西昌衛星發射中心騰空。11月5日,嫦娥一號到達月球附近,實施近月點“剎車”。幾分鐘后,屏幕上顯示嫦娥一號已經被月球引力精准捕獲,繞月成功。這是中國探月零的突破,也是繼人造地球衛星、載人航天飛行后,我國航天發展史上的第三個裡程碑。
“從嫦娥一號飛向月球的那一刻起,我就知道,飛向月球的大門一經打開,深空探測的腳步就不會停止。”探月工程首任總設計師孫家棟院士說。
作為嫦娥一號的備份星,嫦娥二號為月面軟著陸積累了經驗,創造了我國航天乃至國際航天的多個“第一”:國際首次從月球軌道出發探測拉格朗日點,我國首次開展拉格朗日點轉移軌道和使命軌道的設計和控制,國際上首次獲得7米分辨率的全月球影像圖……
落月,是嫦娥三號任務中的重要一環。月球表面沒有大氣,無法利用氣動減速的方法著陸。科研人員採用變推力推進系統,設計出7500牛變推力發動機,破解了著陸減速的難題。應對月面環境不確定,科研人員創新研制出著陸緩沖系統,保障嫦娥三號順利踏上月宮。
著陸月背,如何實現月背和地面通信,是嫦娥四號任務的關鍵難題。怎麼辦?嫦娥四號任務團隊研制並發射了一顆中繼衛星,運行在地月之間,為月背的著陸器和巡視器與地球之間搭建了通信橋梁。
嫦娥五號探測器擁有“往返票”:在完成樣品採集后,還需將月球樣品帶回地球。23天時間完成11個重大階段的工作,科研人員迎難而上,創造了在地外天體的採樣與封裝等5項“中國首次”。
嫦娥六號原本是嫦娥五號的備份。嫦娥五號任務成功后,嫦娥六號被賦予了新的使命——前往月球背面南極—艾特肯盆地,進行科學探測和樣本採集等工作。最終,嫦娥六號順利完成了人類歷史上首次月球背面採樣,突破了多項關鍵技術,是我國建設航天強國、科技強國取得的又一標志性成果,是我國探月工程的重要裡程碑。
我國探月工程實施之前,人類100多次月球探測活動,成功的隻有一半左右。嫦娥工程自2004年立項,20多年來,中國探月工程始終堅持一體化研究論証,一條龍攻關攻堅,一張藍圖繪到底,嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、再入返回飛行試驗、嫦娥四號、嫦娥五號、嫦娥六號連戰連捷,如期圓滿實現“繞、落、回”三步走戰略目標,取得一系列標志性成果,有力提升了國家科技創新能力,深化了人類對月球和太陽系的認知,為推動世界航天事業發展貢獻了中國智慧、中國方案、中國力量。
嫦娥七號下半年將擇機發射
中國探月工程“繞、落、回”三步走已圓滿收官,但月球探索的步伐從未停歇。
2021年12月,中國探月工程四期獲批實施,包含嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號任務。當前,嫦娥六號任務已圓滿完成,備受矚目的嫦娥七號任務計劃於2026年奔赴月球南極,尋找人類深空探索的關鍵資源——水冰。
據中國載人航天工程辦公室消息,截至今年4月9日晚,執行嫦娥七號任務的探測器已通過空陸聯運方式全部安全運抵文昌航天發射場,任務計劃於今年下半年擇機發射。
嫦娥七號任務的目標是突破高精度月面軟著陸、腿式行走、月面飛躍及月面永久陰影坑探測等關鍵技術,通過繞、落、巡、飛躍等綜合探測方式,對月球南極環境與資源進行勘查,同時開展廣泛的國際合作。
據介紹,嫦娥七號探測器採用“四器一星”組合模式,包含軌道器、著陸器、巡視器、飛躍器以及中繼衛星,將勘察月球南極月表環境、月壤水冰等,開展月球形貌、成分和構造的高精度探測與研究。其中,飛躍器將配備水分子分析儀,從月球南極的陽光照射區飛到永久陰影區內的撞擊坑底部進行探測,以確定水冰的位置、數量和散布情況。
針對月球南極山多坑多起伏大的復雜地形以及溫度低、溫差大的惡劣環境,嫦娥七號探測器突破了多項關鍵技術,如著陸器新增路標圖像導航手段﹔飛躍器突破主動式著陸緩沖技術,可實現不同坡度下的可靠、重復著陸,還可以通過腿足規劃與關節驅動來實現整器的移動等。
為何將目標鎖定在月球南極?
專家分析,月球南極地區分布著大量因太陽高度角極低而形成的永久陰影區,這些隕石坑內部溫度長期保持在極低水平,被認為是太陽系中最有效的水分子“冷阱”,水冰可在其中穩定封存數十億年。與此同時,附近的一些高地又擁有近乎連續的日照,可為探測器乃至未來的人類設施提供穩定的太陽能電力。這一“冰”與“光”的奇特共存,使得月球南極成為資源勘探和長期駐留的理想首選地。
發現並確定水冰資源,具有重大的戰略價值——它既是生命支持所需的水和氧氣的來源,又可被分解為火箭燃料,使月球成為通往深空的“太空加油站”。如果能就地取材,將改變人類航天依賴地球補給的模式,為構建可持續的月球基地和邁向火星等更深遠的空間提供關鍵支撐。
載人登月研制工作穩步推進
根據規劃,中國將在2030年前實現中國人首次登陸月球。其后,將探索建造月球科研試驗設施,開展系統、連續的月球探測和相關技術試驗驗証。
中國載人登月的主要飛行過程分為三步:首先,採用兩枚運載火箭分別將月面著陸器(“攬月”)和載人飛船(“夢舟”)送至地月轉移軌道,飛船和著陸器在環月軌道交會對接,航天員從飛船進入月面著陸器﹔接著,月面著陸器將制動下降並著陸於月面預定區域,航天員登陸月球開展科學考察與樣品採集﹔完成既定任務后,航天員將乘坐著陸器上升至環月軌道與飛船交會對接,並攜帶樣品乘坐飛船返回地球。
目前,在核心裝備研制方面,“長征十號”運載火箭已完成系留點火及首次低空演示驗証飛行﹔“夢舟”載人飛船成功實施了國內首次最大動壓逃逸飛行試驗,核心救生能力得到有效驗証﹔“攬月”月面著陸器也已完成著陸起飛綜合驗証,動力系統功能獲得確認。接下來仍需攻克月球精確著陸與起飛、返回再入極端熱防護、深空高效生命保障以及遠程自主交會對接等一系列高難度挑戰,但整體技術路線圖清晰,研制工作正穩步推進。
在推進載人登月任務的同時,我國還規劃了更為長遠的月球探測目標——建設國際月球科研站。
中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁介紹,國際月球科研站是由中國倡議發起、多國共同參與建設的綜合性科研設施,部署於月球表面及月球軌道,秉持“和平利用、平等互利、共同發展”的宗旨。根據規劃,該科研站長期自主運行、短期有人參與,是可擴展、可維護的綜合性科學實驗平台,具備地月往返、能源供應、中樞控制、通信導航、月面科考及地面支持等能力,能持續開展科學探測研究、資源開發利用與前沿技術驗証等多學科、多目標的綜合科學活動。
吳偉仁介紹,根據計劃,我國將於2035年前建成科研站基本型,並於2045年前建成拓展型。目前,作為基本型重要組成部分的嫦娥七號與嫦娥八號任務研制進展順利,為國際月球科研站的建設奠定了良好開局。
中國秉持“共商、共建、共享”理念,已吸引多個國家、國際組織和科研機構加入。在具體實踐中,將以嫦娥任務為合作旗艦:嫦娥七號將搭載來自多個國家的國際載荷﹔嫦娥八號面向全球開放200千克載荷資源,並已遴選出多國合作項目。同時,通過召開國際開發者大會、牽頭成立學術組織等方式,中國正積極搭建合作平台,凝聚全球智慧,推動深空探測領域的共同發展。
延伸閱讀
人類兩次探月熱潮
截至目前,國際上共有兩次月球探測高潮。
20世紀50至70年代,美國和蘇聯展開了一場以月球探測為中心的空間科學技術競賽,掀起第一次探月熱潮。美國共發射7個系列54個探測器,蘇聯共發射4個系列64個月球探測器。這些探測器或逼近或登陸月球,取得了豐碩成果。1969年7月,美國“阿波羅11號”飛船實現人類登月夢。蘇聯在載人登月競賽中輸給了美國,但成功地實施了月球車和無人採樣返回任務。隨著美國登月成功、政治目標達成后,由於耗資巨大且缺乏持續的科學與經濟動力,探月活動迅速陷入沉寂。
1989年,美國宣布將在21世紀第一個十年內重返月球,就此拉開了重返月球的序幕。全球開始第二輪月球探測熱潮,更多的國家和組織開展了月球探測,日本、歐洲、中國、印度成為月球探測俱樂部成員。韓國等國也躍躍欲試,提出月球探測計劃。月球探測逐步演變為多國並行推進的態勢。
在新一輪探月熱潮中,商業航天力量正成為不可忽視的新興力量。美國國家航空航天局(NASA)通過將著陸器開發和數據採集服務外包,催生了一批商業探月公司。例如,美國“直覺機器”公司已成為全球首家在月球著陸的商業航天器公司,並獲得了后續多個NASA合同。這些商業公司還在積極探索月球通信、導航和資源利用等商業模式,為未來月球資源的長期開發利用注入市場活力。
(申 奇整理)
延伸閱讀
“嫦娥工程”大事記
(2004年1月—2024年6月)
2004年1月23日,國務院正式批准繞月探測工程立項,標志著中國探月工程正式啟動。
2004年2月25日,繞月探測工程領導小組第一次會議召開,將工程命名為“嫦娥工程”。
2007年10月24日,嫦娥一號成功發射,開啟中國首次月球探測任務。
2007年11月5日,嫦娥一號成功實施近月制動,被月球引力捕獲,順利進入環月軌道,標志著中國首次繞月探測任務圓滿成功。
2008年11月12日,嫦娥一號拍攝的全月球影像圖發布,分辨率達到120米,是當時世界上公開發布精度最高的全月圖。
2009年3月1日,嫦娥一號受控撞月,一期任務圓滿收官。
2010年10月1日,嫦娥二號成功發射,開啟二期序幕。
2011年4月1日,嫦娥二號半年設計壽命期滿,既定的六大工程目標和四大科學探測任務圓滿完成。完成預定任務后,嫦娥二號先飛到距離地球150萬公裡外的日地拉格朗日L2點探測,接著飛到距離地球700萬公裡外,與圖塔蒂斯小行星擦肩而過,繼而飛向更遙遠的太空,創造了中國航天器最遠飛行記錄。
2013年12月2日,嫦娥三號探測器攜中國首輛月球車“玉兔號”發射升空。
2013年12月14日,嫦娥三號成功軟著陸於月球虹灣地區,中國成為全球第三個實現地外天體軟著陸和巡視勘察的國家。
2013年12月15日,“玉兔號”月球車駛離著陸器踏上月面,軋下了“中國探月”的第一道車轍,標志著“繞、落、回”三步走中“落”的關鍵一步圓滿成功。
2014年10月24日,探月工程三期再入返回飛行試驗器從地球出發,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,為嫦娥五號任務奠定了堅實技術基礎。
2018年5月21日,為嫦娥四號探路的“鵲橋”中繼星發射成功,在地月L2點建立通信橋梁。
2018年12月8日,嫦娥四號探測器發射升空,目標月球背面。
2019年1月3日,嫦娥四號探測器成功著陸於月球背面南極—艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑,實現人類探測器首次月背軟著陸。“玉兔二號”月球車隨即踏上月背,成為人類歷史上首個在月背留下足跡的月球車。
2020年11月24日,嫦娥五號發射,執行中國首次地外天體採樣返回任務。
2020年12月17日,嫦娥五號返回器攜帶約1731克月壤樣本安全著陸,實現我國首次地外天體採樣返回。至此,中國探月工程“繞、落、回”三步走戰略圓滿收官。
2024年5月3日,嫦娥六號發射,執行世界首次月球背面採樣任務。
2024年6月2日,嫦娥六號成功軟著陸於月球背面南極—艾特肯盆地預選區域。
2024年6月4日,嫦娥六號完成月背自動採樣與封裝,上升器從月背起飛。
2024年6月25日,嫦娥六號返回器攜帶1935.3克月球背面樣本返回地球,成功實現人類歷史上首次月球背面採樣返回。
(本報記者 王美華整理)
分享讓更多人看到
- 評論
- 關注


































第一時間為您推送權威資訊
報道全球 傳播中國
關注人民網,傳播正能量