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中国骄傲丨国际月球科研站来了 中国又将创造一个深空探测奇迹

华夏经纬网 > 新闻 > 热点聚焦      2023-04-27 16:08:36

中国骄傲

【导语】作为星辰大海的第一站,世界各国在空间探测领域大都先从探月开始。中国从2004年起正式开展嫦娥探月工程,包括“绕、落、回”三期。在成功实施“嫦娥一号、二号”的“绕月”探测,“嫦娥三号、四号”的“落月”探测之后,“嫦娥五号”于2020年11月24日成功发射,并于12月17日携带着月球样品顺利返回地球。这是人类探月历史60年来由中国人书写的又一壮举,标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走的规划顺利收官。

当然,人类对外太空的探索仍处于起步阶段。在“绕、落、回”三步走战略规划画上句号后,我们的探月步伐跨入一个新阶段——建设月球科研站。4月25日,以“合作共赢飞向深空”为主题的第一届深空探测(天都)国际会议在安徽合肥开幕,中国国家航天局与亚太空间合作组织签署关于国际月球科研站合作联合声明。我国计划2028年前建成月球科研站基本型,2040年前建成完善型。


按三阶段分步实施

国际月球科研站概念图。(图源:国家航天局)

国际月球科研站概念图。(图源:国家航天局)

中国探月工程总设计师、深空探测实验室主任吴伟仁院士日前在2023年“中国航天日”第一届深空探测(天都)国际会议上披露了国际月球科研站建设方案。依据“总体规划、分步实施、边建边用”的原则,国际月球科研站将按照三个阶段分步实施——

计划2028年前建成基本型,开展月球环境探测和资源利用试验验证;

2040年前后,建成国际月球科研站完善型,开展日地月空间环境探测及科学试验,并建成鹊桥通导遥综合星座,服务载人登月和火星、金星等深空探测;

之后,建设应用型月球科研站,由科研型试验站逐步升级到实用型、多功能的月球基地。

“月球是人类迈向更远深空的中转站,是研究生命、太阳系和宇宙‘三大起源’的重要途径。”吴伟仁院士指出,建设国际月球科研站,搭建地外天体和空间的大型、长期科学研究平台意义重大。


研究月球居住出行

据悉,国际月球科研站由地月运输系统、月面长期运行保障系统、月面运输与操作系统、月球科研设施系统、地面支持及应用系统五大基础设施构成,具备能源供应、中枢控制、通信导航、天地往返、月球科考和地面支持等保障能力,可持续开展科学探测研究、资源开发利用、前沿技术验证等多学科、多目标、大规模科学和技术活动。

有了月球科研站,我们可以开展五大科学主题研究:月球“考古”,破解月球起源与演化问题;巡天揭秘,研究宇宙黑暗时代和黎明时代如何演化;日地联系,探寻类地球生存环境的本质;基础实验,开展月球生态实验、基础科学实验;资源利用,开发利用月球能源、物质资源。

4月24日,以“走向世界的中国航天”为主题的展览在安徽省合肥市开展,观众在科普展区参观“未来月球科研站”设想模型。(图源:新华社)

4月24日,以“走向世界的中国航天”为主题的展览在安徽省合肥市开展,观众在科普展区参观“未来月球科研站”设想模型。(图源:新华社)

据介绍,建成后的国际月球科研站将拥有能源供应、中枢控制、通信导航、天地往返、月面科考等能力,并实现长期自主运行、短期有人照料。

对于未来人类如何在月球上居住、出行,科学家们拥有许多畅想,并且已经开始研究。

在居住方面,吴伟仁院士表示,早期的人类就是生活在洞穴中,我们也可以在月球上寻找适合居住的洞穴。如果没有怎么办?可以充分利用月球上的物质,钻洞、盖房子,国内已有高校科研团队研究如何就地取材、利用3D打印技术在月球上搭房子。

在交通方面,中国计划建设以月球为中心的通信、导航、遥感星座,这个星座未来可以延伸至太阳系外更远的深空,进一步扩大人类的生存空间,目前这项任务正处于关键技术深化论证中。

此外,为了实现地月往返运输,中国正在研制更大推力的重型运载火箭。曾经搭载过天问一号和嫦娥五号探测器的长征五号运载火箭高50余米,可将8吨左右的货物送到月球,而未来用于月球和深空探测的重型运载火箭将高达100多米,相当于30多层楼高,起飞推力达6000多吨,可以将50吨货物送到月球。


依托探月四期工程

2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。(图源:新华社)

2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。(图源:新华社)

当前,中国探月工程已完成一到三期,探月四期工程正在稳步推进中。四期工程包括嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号,将建立国际月球科研站基本型。吴伟仁院士表示,目前四期项目进展还算顺利。“我们还是很有信心。我想在2028年左右,我们南极基本站可以建成一个基本型的科研站。”

过去近20年间,探月工程实现“六战六捷”,圆满完成“绕、落、回”三步走战略目标。作为国际月球科研站基本型建设阶段的重要任务,一系列计划已排上议程——

嫦娥六号将于2024年前后发射,实施月背采样返回任务,并开展月球背面着陆区的现场调查和分析、月球背面样品的分析研究等;

嫦娥七号将于2026年前后发射,由着陆器、飞跃器等组成,开展月球南极月表环境、月壤水冰和挥发组分的探测与研究等;

嫦娥八号将于2028年前后发射,由着陆器、飞跃器、月球车和月面操作机器人等组成,与嫦娥七号任务探测器和鹊桥二号中继星协同工作,构建月球科研站基本型,初步具备开展月球资源开发利用能力。

2030年前后,将建成月球科研站基本型。此后,在完善型阶段还将实施多次任务。比如,部署月面长期能源供给模块和多种形式机器人,携带样品返回地面,建立月基观测设施等。

“近年来,我国空间技术能力实现重大跨越,建成深空探测重大基础设施,并与世界多个国家建立起合作,这些都为国际月球科研站建设奠定了坚实基础。”吴伟仁院士表示。


联合多国共同建设

4月25日,以“合作共赢 飞向深空”为主题的第一届深空探测(天都)国际会议开幕。(图源:环球网)

4月25日,以“合作共赢 飞向深空”为主题的第一届深空探测(天都)国际会议开幕。(图源:环球网)

虽然月球科研站的优势十分明显,但是要建设此类可支持长期、可持续的月球探测和月球资源开发利用的基础设施和共享平台,较之单次探测方式,技术难度更大,任务周期更长,投资强度更大,对任何国家来说,独立完成都比较困难。

如果通过国际合作,充分利用各国已有的探测任务、技术基础和科研成果,把各国的优势技术和产品资源整合起来,就可以大幅提高投资效益,降低实施风险,共同推进月球资源开发利用,因此在未来各国合作建设月球科研站就是理性的选择。从2016年起,中国在与国外航天机构会谈时即开始宣介月球科研站,倡议共建国际月球科研站。

2021年,中国国家航天局发布《国际月球科研站合作伙伴指南》,中方倡议得到世界多个国家和组织的积极响应。俄罗斯、巴基斯坦、阿联酋和亚太空间合作组织等已签约加入,还有十余个国家和组织正在协议谈判中。

此外,嫦娥六号国际载荷搭载合作遴选结果已公布,瑞典、法国、巴基斯坦、意大利等国家载荷搭载方案已入选。嫦娥七号载荷搭载合作机遇公告已发布,并收到11个国家18个载荷合作意向。嫦娥八号载荷搭载合作机遇公告今年内也将发布,鹊桥通导遥综合星座设计方案全球征集活动在此次会议启动。

正如吴伟仁院士所说,“中国建设国际月球科研站体现了很重要的一点,即我们变得更有信心、更加开放,中国有志于为人类作出更大贡献,这是我们主要的出发点。”希望国际月球科研站成为第一个由中国主导、中国发起的国际大科学工程,希望国际上有志于月球与深空探测的国家、机构组织以及科学家能够联合起来。


(资料来源:新华网、中新网、光明日报、国际在线、中国航天报)


责任编辑:姚思寒
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