“月球竞赛”重来

　　千百年来，中国人对于月球一直怀有难以释怀的情感，而今终于有机会与这个太空近邻近距离接触了。
　　7月25日，在北京举行的“第八届国际月球探测与利用”大会开幕式上，国家航天局局长孙来燕宣布：中国第一个月球探测器“嫦娥一号”已经取得重大进展，一切都在按日程表进行，将于2007年正式发射。
　　中国科学院院士、月球探测计划首席科学家欧阳自远更进一步透露，准确的发射时间是2007年4月。
　　拥有类似计划的不仅仅是中国。记者获知，在2007年及2008年，预定开启月球旅程的还有日本、印度及美国。在前苏联停止月球计划整整30年后，月球又重新回归航天舞台的中心位置。

“嫦娥”三期计划
　　中国人对月亮之向往可以追溯到远古，“嫦娥”这个名字寄托了许多美丽的想象和记忆。但中国人从现代科学意义上关注月球，则迟至上世纪60年代。1959年，前苏联发射了第一颗月球探测器，正式拉开美苏“月球竞赛”的序幕。此后，中国科学家也开始了对月球的关注及跟踪研究。
　　在早期，这种关注只停留在理论层面。一个有趣的插曲是，1978年5月，时任美国总统安全事务助理的布热津斯基访问北京，以美国总统卡特的名义，向中国赠送了1克月球岩石样品。这对于中国科学家而言，无疑是珍贵的礼物。
　　至1993年，随着中国载人航天工程启动，走向地球之外太空的第一步——月球探测工程开始从梦想走进现实。两年后，中国月球探测工程的必要性和可行性研究报告正式出台；到1999年，中国关于月球探测的发展战略及长期规划正式完成。
　　2000年，《月球资源探测卫星科学目标》研究报告完成，最终确定了中国首次月球探测的科学目标和有效载荷配置，提出了卫星研制的总体要求、轨道设计和测控通信方案。2004年1月23日，国务院总理温家宝正式批准中国月球探测工程立项实施，一期总经费为13.6亿元人民币。
　　根据目前的规划，即将于2007年发射的“嫦娥一号”是一颗绕月卫星。它将由中国自行研制的长征3A运载火箭，在甘肃酒泉卫星发射中心携带升空。该卫星并不直接在月球表面着陆，只是在月球上空200公里的轨道上，绕极轨运行大约一年多的时间。由于月球与地球的距离超过38万公里，预计“嫦娥一号”将花费九天的时间，才能进入环绕月球运行的轨道。
　　之后的二期目标，为“嫦娥一号B”（国际上普遍称为“嫦娥二号”），即卫星在月球表面软着陆以及实现月球车漫游——所谓“软着陆”，是相对于高速直接冲向月球表面的“硬着陆”而言的，即探测器利用反推发动机点火减速，从而实现平稳着陆。预计“嫦娥二号”发射时间，将在2011年或者2012年。
　　接下来的三期工程，将实现机器人从月球上采样返回的目标。迄今为止，世界上只有前苏联实现了这个目标。国际上称三期工程为“嫦娥三号”，并认为有可能在2017年发射。不过，中国空间技术研究院月球探测卫星总设计师兼总指挥、中国科学院院士叶培建对记者表示，到目前为止，中国尚未对三期工程命名，也没有更具体的时间表。

中日印“三国演义”
　　与中国一起等待正式加入“月球俱乐部”的，还有两个亚洲邻居——日本和印度。
　　早在1990年1月，日本人就发射了“飞天号”探测器，从而成为世界上继美国、前苏联之后第三个开展月球探测的国家。1992年，“飞天号”正式进入绕月轨道；次年4月，其携带的子卫星“羽衣号”实现了在月球表面菲尔内环形山的硬着陆。
　　日本人显然不满足这样的“小打小闹”，于1998年正式出台了号称自美国“阿波罗登月计划”之后最为庞大的月球计划——“塞勒涅”（SELENE，古希腊神话中的“月亮女神”）无人月球探测计划。
　　据日本航空宇宙开发机构（JAXA）副局长井上一（HAJIME INOUE）透露，“塞勒涅”包含三期计划：“塞勒涅一号”是一颗绕月探测器，将在100公里高度的轨道上对月球作整体扫描；“塞勒涅二号”将在月球软着陆，并实现机器人漫游；“塞勒涅三号”将实现无人采样返回——这与中国的“嫦娥”计划一样，都是“三步走”战略。
　　根据计划，“塞勒涅一号”预计明年7月下旬，将由H2A火箭携带，在日本南部鹿儿岛县的种子岛航天发射中心升空。
　　印度以1975年发射第一颗人造卫星为标志，开始进行太空探索。1993年，印度悄然启动月球探测计划。2003年8月15日在印度的独立纪念日，时任印度总理的瓦杰帕伊正式宣布了名为“钱德拉扬一号”（CHANDRAYAAN-1，意为“月球飞船”）的探月计划：即于2007年或2008年，在位于斯里哈里科塔（SRIHARIKOTA）的萨迪什达万（SATISH DHAWAN）航天中心，由改进型的PSLV（极地卫星运载火箭）将“钱德拉扬一号”发射升空。
　　此后，据印度空间研究组织有关人士透露，印度也有意发射“钱德拉扬二号”月球探测器，实现在月球表面软着陆。预计发射日期将在2012年前后。
　　尽管有关各方均刻意回避这种国家之间的比较，但中日印三国谁将在2007年第一个发射月球探测器，仍受到普遍关注。国际上普遍认为，日本已经有过月球探测计划，且也从事过小行星探测等深空研究，加上雄厚的财力支持，有望率先发射自己的探月飞船。
　　但日本也不乏“软肋”。被寄予厚望的日本H2及H2A运载火箭，在过去十多年间有多次失败记录，这被认为是日本探月计划最大的隐患之一。分析人士指出，日本在太空探索中固然可借助美国的帮助，但仍暴露出基础研究不足以及处理大型复杂性工程不够成熟的缺点，这些都可能会影响到日本探月“路线图”的实现。
　　印度也在经受着类似的困扰。今年7月10日，印度发射的GSLV（地球同步卫星运载火箭）升空后不久，由于偏离飞行轨道，连同其携带的通信卫星一起被强行引爆。这对印度争夺商业卫星发射市场乃至整个航天业，都会带来负面影响。
　　中国则处于另一种状况。在过去30多年中，中国的航天活动尚未脱离近地轨道，缺乏深空探测的实际经验；但是长征系列运载火箭的可靠性，已经得到了国际公认。加上载人航天工程的良好起步，中国航天界内部普遍对于“嫦娥一号”表示乐观。
　　知情人士对记者表示，国家航天局宣布“嫦娥一号”将于2007年“择机发射”，而拒绝给出具体的发射日期，显然是想略微低调一些。而欧阳自远院士给出的发射日期——2007年4月，则是一个较有专业考虑的“内部目标”。
　　这意味着，如果一切顺利，中国将在2007年率先掀起新一轮探月浪潮；此后是日本。而根据印度空间研究组织的看法，其第一个月球探测器的发射日期，将有很大可能从最初设定的2007年底推迟到2008年。

重读月球
　　1972年12月，美国“阿波罗17号”宇宙飞船完成第六次、也是最后一次载人登月飞行；四年后的1976年8月，在“月球24号”无人采样返回后，前苏联也正式告别了持续17年的月球计划。
　　此后，人类的整个月球探测活动进入了一个长久的静默期。很显然，被冷战催生的“月球竞赛”，已经把两个超级大国拖入极度疲惫的状态。前苏联自不必说，即使在这场角逐中获得“完胜”的美国，由于高达254亿美元（按照1969年美元计）的投入，在国内也招致了广泛批评。
　　直到20世纪90年代，月球探测活动才开始缓慢恢复。在日本发射“飞天号”之后，美国也于1994年、1998年先后发射了“克莱门汀号”、“勘探者号”绕月轨道探测器。2003年9月，欧洲空间局也发射了其第一个月球探测器“聪敏一号”（SMART-1）。
　　是什么重新唤起了人类对于月球的兴趣？
　　在中国探月工程首席科学家欧阳自远看来，答案在于现今人们已开始重新评估太空探索的“投入产出比”。事后证明，“阿波罗计划”产生了3000多项成果，极大刺激了美国高新技术产业发展，其影响遍及通信、医疗、能源及农业等各个行业。咨询公司CHASE ECONOMETRICS甚至认为，美国在太空探索上的投入产出比实际上高达1∶14。
　　随着全球气候变暖等环境问题日益严重，人类也重新对于地球这个行星的命运充满了焦虑。
　　探索月球，可以为人类理解自己在宇宙中的位置以及终极命运提供一个“窗口”——在月球上，人类可以找到地球最初十亿年演化的影子；可以连续观测地球包括臭氧层空洞的变化；可以研究人类在微重力环境下的生存状态，为开拓包括火星在内的“新边疆”提供技术上的验证平台，以及进一步远航的“跳板”。
　　过去十多年中的科学新发现，也重新燃起人类对于月球的梦想。如果真如科学家所言，在月球极区一些环形山底部的永久阴影区可能存在来自彗星的水冰，这就意味着人类在月球上长期存在的可能性将大大提高。据欧洲空间局的测算，每从地球上带1升水到月球上，就需要支出超过2万欧元（超过20万元人民币）。
　　此外，开发月球上丰富的太阳能及其他矿物资源的可能性，也早已经走出“科幻”的阶段。在月球上建立太阳能电站，然后将产生的电力以微波的方式传送回地球，单纯就技术而言，已经成为可能。
　　除了太阳能，另一极具诱惑力的资源则是氦3。目前粗略的估计显示，月球上氦3的储量在100万吨－500万吨规模。在接受专访时，欧阳自远表示，这个数字仍然是相当保守的，“很可能仅仅是底线”。
　　一旦可控热核聚变发电获得突破，以目前全球的能源消耗来计算，月球上的氦3足以供应地球上万年的能源需求。

竞争与合作
　　如果不出意外，今年9月，美国航空航天局（NASA）局长迈克尔格里芬（Michael Griffin）将首次访问中国。美国航空航天局科学项目委员会副主任科琳哈特曼（Colleen Hartman）说，在月球探测方面的合作，很可能会是这次访问要探讨的主要话题之一。
　　自2004年1月美国总统布什宣布新的太空计划后，“重返月球”成为美航空航天局首要的任务。但是，要单独完成这一使命，并延伸到之后的火星探索，即使身为“超级大国”，美国也显然面临巨大的经济压力。根据目前的计划，美国将于2018年实现重返月球，届时累计总支出将高达1220亿美元。
　　美国航空航天局探索系统首席科学家迈克尔瓦格（Michael Wargo）在接受采访时表示，美国正在开发的“月球轨道侦察者”（LRO）探测器，预计将于2008年10月下旬发射。此后，美国将每两年发射一艘携带机器人的月球探测器，从而验证系统的稳定性，为人类在2018年最终重返月球铺平道路。
　　因此，与正在加入“月球俱乐部”的几个国家开展合作，显然有助于弥补美国在数据采集和基础研究方面的不足。
　　实际上，在今年5月访问印度期间，格里芬就与印度正式签署协议。美国航空航天局的两台仪器，将搭载印度的“钱德拉扬一号”月球探测器升空。
　　美国仍有一些人担心，与中国开展太空合作或许会威胁到美国的国家安全，但更多的人已经开始积极地对待让中国参与“重返月球”甚至未来的火星计划的可能性。美国国会共和党议员里克拉尔森（Rick Larsen）就明确表示，中美之间根本不存在什么“太空竞赛”（Space Race），因为“就像一场马拉松，我们（美国）距离终点只有385码，但他们（中国）还刚刚站在起跑线上。”
　　目前，欧洲空间局制定了雄心勃勃的“极光”（Aurora）太阳系探测计划，但明确表示，不谋求单独登陆月球。欧洲空间局已确定在印度的“钱德拉扬一号”上搭载它的仪器，也将与中国携手，包括与中国分享“聪敏一号”的经验，以及在地面测控系统方面开展合作等。
　　合作的重要性对中国也不言而喻。尽管即使到“嫦娥工程”二期，每年的开支也不足国民生产总值的四万分之一，但中国显然也希望从这种广泛的国际合作中汲取更多的营养。
　　正因为此，国家航天局局长孙来燕反复重申：中国的探月工程将是一个“开放的工程”（open project）。■