俄羅斯國家航天集團8月20日發布消息稱，其發射的“月球-25”號探測器偏離預定軌道，與月球表面相撞后失聯，任務以失敗告終。按照原定計劃，“月球-25”號將在月球南極的博古斯拉夫斯基隕石坑附近軟著陸。

(資料圖片)

正當人們認為登陸月球南極無望時，事情很快出現“反轉”。8月23日，印度發射的“月船3號”探測器在月球南極實現軟著陸，并于24日釋放“普拉吉安”月球車，踏足月球表面，開啟14天的科考。印度也因此成為首個實現探測器在月球南極著陸的國家。

俄羅斯國家航天集團似乎不甘失敗，其總裁尤里·鮑里索夫8月25日呼吁，要從“月球-25”號探測器任務中吸取教訓，繼續開展探月計劃，并計劃在2025年—2026年再次向月球南極發射探測器。

一時間，月球及其南極區域成為人們關注的焦點。登陸月球南極有哪些意義和難點？科技日報記者就此采訪了中國科學院云南天文臺相關專家。

探索月球南極風險巨大

自古以來，人們就對夜空中的月亮充滿好奇與向往。近代以來，月球成為人類深空探索的重點目標，同時也是人類目前所涉足的最遠天體。根據2018年云南天文臺李語強等人在國內首次成功對月球進行激光測距獲得的數據，地月距離為385823.433千米—387119.600千米。

“月球地形十分復雜，表面布滿了大大小小的隕石坑，這使得月球探測器著陸風險巨大。目前世界上主要航天大國相繼開展了100多次月球探測活動，但成功率僅為百分之五十左右。”云南天文臺研究員李語強說。

在我國嫦娥四號登陸月球以前，人類的探月活動主要針對的是面向地球的月球表面。2019年1月，在“鵲橋”中繼星的幫助下，嫦娥四號實現了首次在月球背面著陸，并對月背展開了科學探索，但人類對月球兩極的探索基本處于空白。

“探索月球南極風險巨大，主要原因在于月球南極地形復雜，有巨石和巨大的隕石坑。復雜的地形使得高速飛行的航天器在指定區域平穩著陸十分困難，稍有誤差，還可能進入全年無光照、溫度極低的永久陰影區。”李語強說。

或為深空探測提供資源

當前，世界主要航天大國月球探測活動的重點都指向了月球南極。對航天器著陸充滿風險與巨大挑戰的月球南極，究竟有哪些魔力？

美國國家航空航天局在軌14年的月球勘測軌道飛行器收集到的數據表明，月球一些永久被陰影所籠罩的環形山中可能存在著水冰，印度“月船1號”探測器載荷更是探測到了固態水冰的近紅外吸收光譜，直接證明了月球上含有水冰。據俄衛星通訊社報道，隕落的“月球-25”號的主要任務之一便是在月球南極地區確認水存在的可能性。“我們的首要任務是在月球上找到水，希望這種水能以冰的形式保存在太陽從未照射的極地隕石坑底部，或者至少找到水的痕跡。”俄羅斯科學家艾斯蒙特稱。

“月球南極附近存在很深的隕石撞擊坑，相較于月球的其他區域，月球南極擁有最大并且最集中的永久陰影區，這使得大量撞擊坑常年不受日照。”云南天文臺助理研究員楊永章介紹，根據目前的理論研究，這些撞擊坑內極有可能富集大量水冰。研究這些水冰，有助于科學家追溯到早期太陽系的氫和其他揮發物的化石記錄。

如果月球南極存在大量水冰，其不僅可用于飲用和制造氧氣，還可以制備火箭所需的氫燃料。相比從地球裝載大量燃料發射火箭，在月球上就地獲取能源，有助于人類更有效地進行針對火星和小行星等天體的探測。

“除了水冰資源以外，月球南極位于一個巨大隕石撞擊坑的邊緣。”云南天文臺在讀博士研究生黃凱告訴記者，這個隕石坑直徑達2500千米，深度達8千米，是太陽系內最古老的地貌之一，可為探索太陽系早期演化提供重要線索。同時，月球南極還存在著與地球相似的極晝現象，極晝期間可能出現長期連續的光照，更有利于探測器長時間開展工作。

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未來“嫦娥”的奔月之路

未來五年，我國將繼續實施月球探測工程。探月工程四期目前已經獲得國家立項批復，未來包含嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號任務。嫦娥六號計劃于2024年前后發射，嫦娥七號計劃于2026年前后發射，嫦娥八號任務目前處于方案深化論證階段，準備在2028年前后實施發射。

“我們還計劃以月球為主要基地，建立集數據中繼、導航、遙感于一體的月球互聯網。”中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁表示，這些形成一體化后，可以對月球上的一些資源和探測器實行有效管理。

月球探測僅僅是我國深空探測計劃的第一步發展目標。吳偉仁介紹，開展月球探測工程將為我國更大范圍深空探測進行技術上的準備與驗證。

“我們與相關國家聯合發起了國際月球科研站計劃，并歡迎國際伙伴參與合作。”吳偉仁說，未來，國際月球科研站或將作為飛向太陽系或者更遠深空的深空探測中轉站。

此外，我國還將在探月領域深入開展國際交流合作。嫦娥六號任務和小行星探測任務將提供搭載平臺和載荷資源的機會，致力于與更多國家，一同讓航天探索和航天科技成果為創造人類美好未來貢獻力量。

作者：趙漢斌毛祺穎 來源：科技日報