展  望

    按我国载人航天三步走发展战略，未来我国载人航天将发展短期有人照料的空间实验室和长期在轨运行的载人空间站。在建立空间实验室之前还将突破载人飞船与空间飞行器的交会对接技术和航天员出舱活动技术。与美苏２０世纪７０年代发射的空间实验室（站）不同的是，我国空间实验室将充分利用遥感科学和空间机器人技术，创造性地采取短期有人照料、长期无人自主飞行的运行模式，将使我国以较小的投入，适度的规模，取得最大的空间实验室综合应用效益。

    我国载人航天更长远的发展则是进行月球和火星探索、太空旅游、空间太阳能发电等。

    月球是地球的天然卫星，是离地球最近的天体，是人类飞出地球、开展空间探测的首选目标。月球本身不发光，之所以看起来明亮，是由于它反射太阳光。像地球一样，月球也在自转，由于月球公转与自转同步，即月球自转一周的时间正好等于公转一周的时间，所以月球总以同一面对着地球。由于月球的自转周期长，它的昼夜也比地球上长得多，在经过近两个星期漫漫长夜后，紧接着就是近两个星期的烈日当空。由于没有天气的调节作用，因此月球上白天酷热难当，温度高达127℃，夜里又寒冷无比，温度降至-183℃，昼夜温度差达310℃。月球是个荒漠和寂静的世界，没有人烟，没有任何生命。白天是刺眼的阳光，晚上一片漆黑，没有黎明和黄昏。

    其实，月球并不是不毛之地，月球上蕴藏着丰富的自然资源。现已初步探知，月球的土壤和岩石中有40%的氧，30%的硅，20%～30%的铁、锰、钴、钛、铬、镍、铝、镁，以及5%的氢等100多种矿物资源，其中5种是地球上没有的。在月球表面厚厚的尘土里，蕴藏着一种非常重要的能源——氦-3，它是理想的核聚变燃料。

    开发月球具有重大的经济和科学意义，除了有望解决人类能源等问题外，通过在月球上建立科研基地，可进行天文学、空间科学、地球科学、生命科学与材料科学等的研究，还有助于人类更好地了解月球、地球和太阳系起源和演化等问题。由于月球具有几乎没有大气层、没有磁场、弱重力场和稳定的地质构造等特征，所以从月球上发射飞向火星等星球的深空探测器比在地球上要容易得多。因此，未来的月球基地不仅可以作为一个天然的发射平台，还是一个理想的太空探测中转站。又由于月球稳定的构造特点以及月球自转与公转周期相同等因素，在月面上可以持续进行14个地球日的夜间观测。因此，月球还是理想的对天观测和对地监测站，在月面建立观察网不但可以进行全方位持续的天文观测，同时可以对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究，特别是对近地空间乃至深空小天体对地球可能构成的威胁进行监测。一旦发现有小天体（如陨石、彗星等）向地球方向运行并可能撞击地球时，可及时利用激光或其他武器予以摧毁或改变其运行方向，从而起到保护人类的作用。

  美苏早期的月球探测

    根据有关国际公约，月球及其资源为人类共享，而不属于任何国家；但谁先开发利用，谁先获益。美国和苏联早在20世纪50年代到70年代中期就开展了激烈的载人登月竞赛，并取得了巨大成就。从1958～1976年，美国和苏联共发射了89个无人月球探测器，主要为载人登月作准备，对月球环境进行探测和选择着陆点。苏联在早期的月球探测活动中一直领先于美国，从1958年9月至1976年8月先后发射57个无人月球探测器，主要有“月球”号系列（41个）和“探测器”号系列（11个），分别进行了绕月飞行、月球硬着陆与软着陆、月面探测和取样返回试验。美国先后共发射过32个无人月球探测器（主要有“先驱者”系列、“徘徊者”系列、“月球轨道环行器”系列、“勘测者”系列、“探险者”系列）和17艘“阿波罗”飞船。1990年以来，美国、俄罗斯、日本、欧洲还发射了“克莱门汀”和“月球勘探者”等多个月球探测器。

  登上月球

    月球是目前人类惟一踏足的其他星球。美苏两个超级大国载人登月竞赛的结果是，苏联因火箭问题放弃了载人登月计划，而美国成功实施了“阿波罗”载人登月计划，于1969年7月首次实现载人登月飞行。

    美国东部时间1969年7月20日22时56分，乘坐美国“阿波罗”-11号飞船的航天员阿姆斯特朗首先迈出右脚，在月面上印下了人类第一只脚印，并说出了人类科技和文明史上广为人知的一句名言：“对于一个人来说，这只是一小步，但对于整个人类来说，这却是一大步。”18分钟后，他的同伴奥尔德林也踏上了月面。他们一起在月面活动2小时24分，安放了自动月震仪、激光发射器、太阳风探测仪，采集了20多kg月球岩石和土壤样品。从1969年～1972年，美国共发射7艘“阿波罗”载人飞船，其中6艘登月成功，18名航天员参加登月飞行，12名航天员登上月球，他们在月面上共停留302小时20分钟，行程906km，带回3842kg月球土壤和岩石样品，实地拍摄了月球照片。

  重返月球

    美苏载人登月竞赛耗费的人力、物力、财力十分巨大，以美国“阿波罗”登月计划为例，参加“阿波罗”计划的主要公司达20000家、大学约120所、人员400万，直接投资250亿美元。因此，在20世纪70年代中期以后，国外月球探测经历了一段宁静期。但从20世纪80年代末期起，由于地球资源日渐匮乏，而月球能源、资源与特殊环境的开发利用展现出广阔的前景。与此同时，新技术的进步，特别是航天技术、信息技术和微机电技术的发展，探测月球的成本降低，探测取得的效能却可大大提高。于是，开发月球资源成为人类越来越迫切的共同愿望，美、欧、日等国家和组织对于登月的热情重新被唤起。

    总体上看，近年来从事空间研究的国家和组织实施月球探测和开发利用的战略计划大致分为三个阶段：2000年～2010年，对月球资源进行全球性、整体性与综合性的探测，包括环月探测和月球表面着陆器、巡视车的现场勘察；2010～2020年，对月球深层构造进行勘察并采样返回，为建立月球基地提供数据，并深化对月球本身的起源与演化的认识；2020年后，通过国际合作共建月球基地。

  我国月球探测计划

    我国政府于2000年11月发表了《中国航天白皮书》，初步确立了月球探测的目标，明确提出近期发展目标包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。同时提出选择月球探测的目标必须突出特色，既要填补中国在月球探测领域的空白，也要为人类建立月球基地增添新的科学依据，尽量避免重复其他国家已做过的工作。

    2003年3月1日，中国国家航天局宣布正式启动我国“嫦娥工程”，开展以月球探测为主的深空探测预先研究，利用先进仪器对月球的资源和能源分布以及特殊环境进行全面的探测。我国的月球探测工程将分为“绕”、“落”、“回”3个阶段实施。第一期工程被称为“嫦娥”1号工程，目标是发射绕月飞行的探测器，获取月球表面三维影像，分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月壤厚度，探测地月空间的环境；第二期工程发射月球探测器登陆月球；第三期工程实现月面巡视勘察与采样返回。截至2003年7月，我国科学家经过精密的计算和论证，已经基本确定了月球探测器的发射轨道，解决了探测器奔月飞行途中的控制问题，顺利完成了探测器本身的电源、结构、温度控制、电传等分系统的论证工作，正在研制和测试部分仪器。“嫦娥”1号月球探测器究竟何时能上天奔月，目前还难以确定。有科学家预言，21世纪中国最伟大的成就之一将是建立利用太阳能的“月球城”——多余的能量将被传送到地球上的采集点。