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来源:科普中国-军事
2024-09-02 14:51:33
1976年,苏联月球24号探测器成功实现月面采样返回,此后其探月计划鲜有新闻。直到2023年8月,俄罗斯月球25号探测器再次吸引了世人的目光。
从任务编号可以看出,俄罗斯希望延续苏联时代的探月成就,新探测器在继承成熟技术的基础上,配备了先进仪器,力争获取更多科学成果,为更加宏大的探月计划做铺垫。不过,受到诸多因素影响,俄罗斯探月工程未来面临一些困难,甚至在某些方面不得不“从头再来”。
此次俄罗斯的“探月主角”——月球25号探测器,发射质量约1.75吨,携带约30公斤科学设备,着陆地点选择在月球南极边缘的博古斯拉夫斯基撞击坑。对比发现,“月球25号”似乎偏轻一些,毕竟苏联时代的“月球24号”发射质量达到5.8吨,正与“月球25号”争抢率先着陆月球南极“桂冠”的印度“月船3号”也有约3.9吨。
俄罗斯月球25号探测器成功进入月球轨道
探测器发射质量更小,可以从两方面来解释:一方面,设备部件的小型化、集成化更加出色,节省了大量死重;另一方面,预设任务不再那么复杂。
典型的例子是2019年功败垂成的以色列创世纪号月球着陆器,发射质量仅有约585公斤。作为首个私人出资发起的着陆月球任务,“创世纪号”由谷歌月球大奖赛推动项目,带有娱乐和文化性质,只需安全落月后传回视频,就算任务成功。
“月球25号”的“瘦身秘诀”之一是给任务“做减法”。它的原始设计中包括一个轨道器,轨道器上还要搭载一个冲击穿透装置,有望显著提升采集月面样本的效率。遗憾的是,轨道器最终被舍弃,“月球25号”简化为着陆器。此外,俄航天机构原本对“月球25号”的国际合作期望更大,早期计划搭载欧空局的导航相机,后来被迫取消。
即使如此,“月球25号”的技术设备和任务目标仍不乏亮点。它携带的科学仪器较为先进,包括用于研究月球表面风化层的伽马射线和中子能谱仪、检测月球极地外逸层中的带电粒子和中性粒子的特殊设备、测量月球表面水资源的红外光谱仪、利用激光烧蚀测量风化层样本的质谱仪等,充分体现了俄罗斯在天体物理化学研究方面的底蕴,有助于深入研究月球内部构造。
另外,“月球25号”安装了采样装置,可以挖取、分析月面物质样本,勘探着陆点附近资源。着陆器计划在月球上工作1年左右,必须依靠核电池来抵抗超低温,这也是苏联时代传承下来的核心技术装备。
作为俄罗斯首个月面着陆器,“月球25号”延续了许多苏联时代航天成果。借助这次任务,俄航天科研人员需要“重新熟悉”月面软着陆技术,构建较完善的总体系统。外界也能从中发现,俄罗斯渴望恢复苏联时代在月球探索方面的世界地位,取得更大成就。
当前,多国航天机构和商业航天新势力掀起月球“淘金热”,俄罗斯显然不甘心掉队。“月球25号”的目标是勘探月球南极的水资源和矿物资源,积累月球南极土壤的各种物化参数,为探月计划争取“开门红”。预计在2027年和2028年,俄罗斯将相继发射月球26号轨道器和月球27号着陆器,进一步丰富对月球的研究积累。
其中,“月球26号”原计划与“月球25号”一起发射,因设备更新而推迟。它将努力重建俄罗斯对月球的全面观测能力,并在500公里高度的月球极轨运行,承担中继通信任务,辅助未来月球地面站选址工作。
“月球27号”原本是俄罗斯与欧空局合作的月面着陆任务,着陆点初步选择在月球南极的永久阴影区。近年来,科学界认为,月球南极的永久阴影区普遍位于撞击坑背阳面,由于入射角度的限制,理论上,阳光不可能照射这里,很可能存储着大量水冰资源,有助于未来月球资源原位利用与开发。由此,月球南极区域逐渐成为各国探月器的重点关注目标,而“月球27号”计划到此钻探、分析月壤样本。
不过,考虑到国际形势,俄欧航天合作变数不小,不排除“月球27号”项目更换合作方、载荷设备而推迟发射的可能性。事实上,“月球26号”“月球27号”的发射日程已经比原计划各推迟了1年。
此外,俄罗斯还规划了“月球28号”,发射时间不早于2029年,任务设计比较复杂。预计着陆器将月球车送上月表,开展巡视,同时采集冷冻月壤样本,送回地球。
纵览俄罗斯探月计划,技术底蕴不俗,雄心壮志不小,但受外部因素影响较大,与欧空局合作项目普遍存在变数。此外,随着经济形势复杂多变,俄罗斯航天的发展重点在卫星产业和载人航天上,对探月项目的投入不够充裕。因此,在新一轮国际探月大潮中,面对大力推进载人登月工程的竞争者们,俄罗斯航天仍需努力。(作者:林文杰 图片来源:俄罗斯国家航天集团 把关专家:中国航天科技集团科技委副主任 江帆)
责任编辑:李娇