观察｜嫦娥四号成功登月，美俄印日韩探月进展又如何？

源济

观察｜嫦娥四号成功登月，美俄印日韩探月进展又如何？（上）

澎湃新闻特约撰稿 林森

2019-01-07 09:15 来源：澎湃新闻

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1月3日10时26分，中国嫦娥四号探测器着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，人类探测器首次在月球背面软着陆，引发了国际舆论的热议。同时，在中国“嫦娥”探月计划不断成功的情况，其他国家的探月计划也成为讨论的热点话题。

上世纪六七十年代，美苏掀起了人类第一次探月热潮，而1969年7月美国“阿波罗11号”飞船实现了人类登月梦，则是月球探测最辉煌成果。1976年，苏联发射“月球24号”后，月球探测陷入近20多年的低迷状态。

进入21世纪，人类第二次探月热潮兴起，除了冷战时期探月“积极分子”美国和俄罗斯，中国、印度、日本和韩国等国也加入了这一热潮。如今，加上刚刚进入太空的嫦娥四号，中国已经发射了5个嫦娥探月工程的航天器，不但对月球进行了轨道探测、软着陆探测，而且还将进行背面软着陆探测以及取样返回。那么，其他国家探月项目又进展如何呢？

上世纪六七十年代，美苏掀起了人类第一次探月热潮。

美国新登月计划一波三折

去年12月11日，美国总统特朗普签署太空政策指令，宣布美国宇航员将重返月球，并最终前往火星。特朗普在竞选期间就提出了重返月球的计划，但兑现这个承诺却并非仅仅是签署太空政策指令这么简单。

一提到登月，大家就会想到美国的“阿波罗”载人登月工程，这个庞大“烧钱”的工程历时12年，成功进行6次载人登月飞行，有12名航天员登上月球。本来“阿波罗”计划进行10次载人登月飞行，但耗资太大取消了3次。“阿波罗”计划停止之后，美国宇航局将目光转向了航天飞机，发展这种可重复使用运载工具的初衷就是为了“省钱”，没想到的是，航天飞机也是一个“大坑”，与初期的目的完全南辕北辙。

经过30多年的沉寂，进入21世纪，国际社会掀起了新一轮的载人登月浪潮。恰好这一时期是美国宇航局陷入低潮期（2003年，哥伦比亚号航天飞机失事），可能是为了提振士气，2004年，当时的布什政府发布了 “探索系统结构研究”构想，如再黑夜中看到光明的美国宇航局立刻响应政府的号召，在2005年提出了“重返月球”计划（后来这个计划改名为“星座计划”，计划在2015年左右实现载人登月，2020年开始建立月球基地。

“星座计划”计划是美国对新一轮登月浪潮下的回应，也是美国争夺空间控制的新计划。从地缘政治视角来看，人类竞争的本质是一种空间争夺。在漫长的人类历史里，人类的地缘竞争从最初的陆地扩展到海洋，在从海洋扩展到天空。进入太空时代，地缘竞争延伸至外太空。在太空时代，谁能占领太空，谁就将拥有太空优势。在竞争中过程，月球这个离地球最近的天体成为了各方共同瞩目的重要目标。

SLS火箭将分两个发展阶段：第一阶段发展的型号载重能力比较小，只有70吨，主要用于发射“猎户座”载人飞船；第二阶段将发展出载重能力130吨的货运型号。

与上一轮探月浪潮宣扬国威和科学考察的目的不同，新一轮探月浪潮是冲着月球的资源，无论是矿产还是能源，都能为人类带来巨大的福音。按照国际公约规定，在月球上实行“原位资源所有制”，也就是说，只有要哪个国家在月球某个地区“动上一动”，该地就是这个国家了。看到其他国家在月球开发计划上跃跃欲试，美国肯定不会无动于衷。

对于这个预计耗资1040亿美元的“星座计划”计划，当时就有评论指出，美国宇航局在重返月球上东山再起有很大的难度，其面临的三大障碍：政策、资金和技术。由于美国在上世纪60年代就掌握了载人登月技术，技术上的问题并不大。最大的障碍就是政策和资金。如果政府在“重返月球”计划上的政策缺乏连续性，这个计划很可能胎死腹中。果不其然，2010年，美国白宫证实，由于奥巴马政府2011年预算中的财政限制，重返月球的“星座计划”已经死亡。

该计划取消之后，奥巴马政府提出一个比“星座计划”更庞大的载人登火计划。跳过月球，将目标直指火星，无疑是一个更令美国上下为之振奋的雄心勃勃计划。当时之所以放弃月球而选择火星，主要还是因为钱不够。用2013年时任美国宇航局局长查尔斯·博尔顿的话说：“我们精力有限，美国只有将精力放在载人登火和小行星任务上。”

虽然“星座计划”被取消，但这个计划中的一些子项目被保留下来，比如SLS重型运载火箭和“猎户座”载人飞船。SLS火箭研发费用约为180亿美元，整体项目耗资约360亿美元。SLS火箭将分两个发展阶段：第一阶段发展的型号载重能力比较小，只有70吨，主要用于发射“猎户座”载人飞船；第二阶段将发展出载重能力130吨的货运型号。“猎户座”飞船是美国宇航局和洛·马公司正在研制的新一代载人飞船，可以搭载6名航天员，满足载人深空探测的需求。该飞船在2014年进行了第一次飞行测试，按计划将在2019年由SLS火箭进行首次完整的无人飞行试验。

研制中的“猎户座”飞船。

SLS火箭和“猎户座”飞船将是特朗普登月计划的物质基础。由于上世纪60年代的“阿波罗”登月计划耗资近1500亿美元，美国媒体认为，资金会是制约特朗普实现登月的主要障碍。固然登月计划耗资比较大，但对于特朗普来说，SLS火箭和“猎户座”飞船可以节省大量的经费，需要花的经费主要是月球着陆器和地面支援设备，这些美国都有庞大的技术储备，并不要像“阿波罗”登月计划那样从零开始。

值得一提的是，在将一些近地轨道任务交给私营航天企业后，美国宇航局正依托商业力量实现“重返月球”，具体措施是推动并资助小型商业月球运输系统及月球探测有效载荷的发展，SpaceX公司、蓝色起源公司、月球快车公司等公司已经参与到商业月球探测计划。今年5 月3 日，美国宇航局表声明，取消“资源勘探者”（RP）月球巡视任务，原计划由该巡视器携带至月球的部分仪器，将改由商业月球着陆器运送。这是NASA 在美国新航天政策指导下，广泛联合商业力量实施“重返月球”的重要举措，显示美国借助商业力量实施月球探测的步伐大幅加快，将对未来月球等深空探测活动发展产生重要影响。

对于特朗普来说，SLS火箭和“猎户座”飞船可以节省大量的经费。

俄罗斯月球探测举步维艰

在2018年珠海航展上，俄罗斯展出了月球-25号探测器模型，展示了作为苏联航天遗产最大继承者的俄罗斯重返月球的雄心。

苏联共实施了64次探月任务，在月球探测方面创造了多项世界第一，先后发射了“探测器”系列、“月球”系列和“宇宙”系列月球探测器，完成对月球的飞越、撞击、软着陆、巡视和采样返回任务，整个计划持续17年，取得了大量的成果。1959年1月，苏联发射的月球1号探测器是人类历史上第一个飞越月球的探测器。此后，苏联连续发射的多颗月球探测器中，1959年10月发射的月球-3号从月球背面的上空飞过，拍摄并向地球发回了约70%关于月背面积的照片。1966年1月，苏联发射的月球-9号探测器第一次实现了月球软着陆，1970年发射的月球-16号探测器成功实现了第一次月球样品的无人采样返回。

月球-25号探测器是人类第一个极地软着陆探测器，将着陆月球南极的博古斯瓦夫斯基撞击坑，它将携带钻探设备和探测仪器，分析月球地面的土壤、月球气体和挥发等情况。该探测器是俄罗斯未来几年在深空探测领域的重要任务之一，按计划将在2019年发射升空。如果月球-25号发射成功，那么该探测器将是自1976年苏联发射月球-24号之后俄罗斯发射的第一个软着陆月球的探测器。1976年8月18日，苏联最后一个前往月球的月球-24号着陆在月球危海，并获得170克的月球土壤样本返回地球。

2018年珠海航展上展出的月球-25探测器。

根据规划，俄罗斯制定的月球探测目标以载人登月和建设月球基地为主。先期计划是在2025年前连续实施月球-25在月球南极着陆的任务、月球-26绕月探测任务、月球-27在月球南极着陆巡视任务。俄罗斯还计划与欧空局联合开展“月球-国际”项目，在月球南极采样返回任务。从2030年后开始实施载人登月计划，并逐步建设可容纳12人的月球基地。去年11月19日，俄罗斯联邦航天局载人航天工程总设计师叶夫根尼·米可林（Yevgeny Mikrin）在发表演说称，俄罗斯将在2030年之后实现载人登月计划。

月球-26号探测器（又名为“月球-水珠”），这个轨道器将在100公里高度环月轨道上飞行，绘制高精度的月面地图，为后续俄罗斯的月球着陆探测挑选着陆区，同时兼有提供通信中继的功能。紧随其后的是月球-27号探测器，（又名为“月球-资源”），该探测器曾是俄印联合的探测项目，但现在俄罗斯和印度已经分道扬镳，印度正在独立研制“月船二号”着陆器，月球-27号探测器又成了俄罗斯的独立项目。月球-27号探测器将仍然在月球南极着陆，并携带俄罗斯的月球车进行着陆器-巡视器的联合科学考察。另外，俄罗斯的此前颁布的深空探索纲要还提出“月球-土壤“项目，它包括一个大型月球车和一次取样返回任务，可能分别命名为月球-28和月球-29任务。

在载人登月方面，进入21世纪，俄罗斯经济开始恢复，正逢美国提出重返月球，俄罗斯也启动了载人登月的研究，并打算研制超重型运载火箭、新一代飞船和着陆器，实现载人登月并建立月球基地。

理想是宏伟的，但现实是无奈的。俄罗斯目前的主力运载火箭还是老旧的“质子”和“联盟”火箭，新研制的“安加拉”运载火箭正在磕磕碰碰的艰难推进，近地轨道百吨级的超重型运载火箭更是遥不可及。2013年，俄罗斯航天局开始了超重型运载火箭的招标，2014年“安加拉”1.2PP和“安加拉”-A5火箭的首次发射，“安加拉”火箭终于完成了研制，但经济萧条的寒风已经扑面而来，超重型运载火箭项目也在2015年初不得不取消。在这种情况下，俄罗斯载人登月将目光转向使用氢氧第二级的“安加拉”-A5V火箭，其近地轨道运力提高到35吨以上，4枚火箭“安加拉”-A5V分别发射载人飞船、氢氧上面级、月球着陆上升器和氢氧上面级，其中载人飞船和月球着陆上升器都在地球轨道和氢氧上面级对接，并由其送入奔月轨道，随后飞船和登月舱在月球轨道对接，登月舱进行载人登月的最后一步。

虽然俄罗斯提出了雄心勃勃的无人探月和载人探月计划，但由于预算压力，各项计划屡屡推迟，陷入了“心有余而力不足”的尴尬境地。比如，月球-25到27项目曾分别推迟到2019年、2021年和2023年，其中月球-25号探测器的发射时间曾从2012年推迟到2015年、2016年、2017年。在目前西方制裁俄罗斯，以及国内经济恢复缓慢的背景下，这些计划能否如期实施仍要打个问号？（未完待续）

源济

观察｜嫦娥四号成功登月，美俄印日韩探月进展又如何？（下）

澎湃新闻特约撰稿 林森

2019-01-14 14:48 来源：澎湃新闻

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观察｜嫦娥四号成功登月，美俄印日韩探月进展又如何？（上）

美俄虽然是探月技术储备和实力最强的两个国家，但受制于国内政策、资金等方面的影响，在第二轮探月热潮上并非走在最前列，反而作为后来者的中国、日本、印度等国在某些领域领先于美俄两国，比如中国嫦娥四号在月球背面软着陆。除了中国，印度和日本也有可能在此轮热潮中领先于美俄两国进行月球软着陆探测。

印度：雄心勃勃但三度推迟

在中国“嫦娥四号”成功着陆月球背面的当天，印度空间研究组织宣布再次推迟该国月船-2号探月计划，这已是该项目发布以来第三次推迟，前两次推迟分别在2016年12月和2018年10月，而关于推迟的原因印度方面并没有说明。

印度于2008年10月首次执行月球探测任务，其使用的月船-1号搭载了来自六个国家的11个载荷，其中美国宇航局的载荷首次发现月球上有水的存在。2009年8月29日，月船-1号出现故障，通讯全部中断，随后当局表示决定放弃该卫星。项目负责人当时称，月船-1号已经完成了绝大部分的任务，此时月船-1号绕月3400圈。与当年一同发射的日本月亮女神-1号和嫦娥一号相比，月船-1号尺寸更小，造价更低（月船-1号耗资8300万美元，月亮女神-1号耗资约4亿美元，嫦娥一号耗资约2.14亿美元），取得的探测成果却并不逊色，有些方面甚至超出，比如其投放的月球撞击装置通过撞击月球表面土壤，获得了矿物质和水的科学数据。

月船-1号探测器。

月船-1号获得成功后，印度空间研究组织开始集中精力研制月船-2号月球探测器。这个重达3890千克探测器集成了一个轨道飞行器、着陆器和月球车。着陆器被命名为“维克拉姆”，以表示对印度空间计划的先驱、印度空间研究组织创立者维克拉姆的纪念。

按计划，该探测器在进入月球轨道后首先将对月球外大气层、表面地形和土壤矿物元素进行远程分析，在其软着陆后将对月球表面的土壤进行取样研究并把样本数据传回地球。据悉，该探测器将使用一些印度国产的探测设备，但会寻求美国的技术帮助。如果着陆器能成功在月球表面进行软着陆，那么印度可能将成为继苏联、美国和中国之后第四个掌握这一技术的国家。

起初，印度决定与俄罗斯联合研制月船-2号。2007年，印度与俄罗斯开始合作研制月船-2号，印度负责轨道器和巡视器，而俄罗斯负责着陆器。但在2011年俄罗斯发射福布斯-土壤火星探测器失败后，俄罗斯通知印度无法在2015年提供着陆器，之后，印度放弃与俄罗斯联合研制的计划，开始独立研制该探测器。 

月船-2号设计比较有特点，集轨道器、着陆器、巡视器于一身。

月船-2号集轨道器、着陆器、巡视器于一身，这种结合设计在其他航天大国的无人机月球探测器上从未出现过，技术更加复杂，这也导致月船-2号发射时间一推再推。

如果说一再推迟发射时间的月船-2号让印度空间研究组织“脸上无光”的话，用于发射月船-2号探测器的火箭的稳步发展可以说一点安慰。2017年6月5日，印度使用GSLV- MK III火箭将一颗通信卫星送入预定轨道。这是印度航天梦寐以求的“大火箭”首次进行轨道发射，其发射成功将让印度航天运载能力上到一个新的台阶。GSLV- MK III火箭也是印度用于发射月船-2号的唯一可用的火箭。

GSLV- MK III火箭高43.43米，芯级直径4米，整流罩直径5米，采用液体芯一级加大推力固体助推器，再外加氢氧上面级的构型设计，总体构型类似美国的大力神-IIIE火箭。火箭的近地轨道运载能力为8吨，地球同步转移轨道运载能力为4吨，可以满足发射月船-2号的需求。 

日本：先声夺人

1990年1月，日本成功向月球轨道发射了飞天号探月卫星，成为继美苏之后第三个向月球发射探测器的国家。虽然飞天号卫星进入月球轨道，并展开了一些探测，但由于卫星故障，首次探月行动没有取得圆满成功。1991年，日本又启动了月球A计划，主要目标是在1995年发射月球探测器——月球A。由于在研究过程中缺乏统筹安排，同时又太过急于求成，计划最终中止。

2007年9月14日，日本成功发射月亮女神号月球探测器，先于中国的嫦娥一号和印度的月船一号升空，拉开了日本进行真正意义月球探测的序幕。2009年6月，月亮女神号在完成了调查任务后撞向月球表面，完成最终使命。月亮女神号搭载了X射线谱仪、伽马射线谱仪和测月雷达等15种载荷。其主要科学目标有三个：一是探索月球和地球的起源，研究月球形成和演化的过程；二是观测月球的空间环境；三是利用月球观测外太空。2009年6月11日，月亮女神号探测器受控落月。在近两年的时间里，月亮女神号搭载的15种载荷对月球进行了广泛的探测，获得了大量有价值数据，比如绘制了月球地形和地底构造分布图，同时还对月球磁场和粒子环境进行了探测。这些探测成果为日本未来探月计划的展开奠定了基础，也展现了日本深空探测的能力。

日本将在2019下半年发射首个软着陆月球探测器SLIM。

作为月亮女神的后续的月球探测计划，日本原计划在2015年、2025年分别发射月亮女神2号和月亮女神3号。但由于经费、技术等方面因素的影响，后续探测器发射时间推迟。至今，日本官方还未公布月亮女神2号、月亮女神3号研制进展情况，但日本宇宙航空研究所（JAXA）曾在2017年发布消息称，日本将在2019下半年发射首个软着陆月球探测器SLIM。

SLIM月球探测器没有携带巡视器，登陆器利用火箭发动机完成软着陆探测。据悉，目前，日本完成了用于月球软着陆相关技术，可在软着陆过程中对月球的地形进行自动识别，规避山丘或月坑，并且可以控制登陆点误差。根据计划，日本在完成软着陆后，还将继续推进月球探测任务，其中一个重要的计划就是将月球土壤带回地球，这将成为继隼鸟号探测器后，日本再次从另一个地外天体上采集物质带回地球。

据日本媒体报道，SLIM月球探测器将由“艾普斯龙”小型运载火箭从鹿儿岛卫星发射中心发射升空。包括发射费用在内的研发费用预计为100亿至150亿日元(约合人民币5亿元-7.5亿元)。 “艾普斯龙”近地轨道最大运载能力为1.2吨，这意味着SLIM月球探测器重量低于中国嫦娥三号、印度月船2号和俄罗斯月球-25号，其载荷可能也比较少。目前，日本已经试验了巡视器，因此，未来软着陆探测器的重量可能会增加，以搭载巡视器，这样才能满足扩大软着陆的探测成果的需求。

从日本探月工程来看，其类似于中国的“嫦娥”探月工程的“三步走”计划，即“绕、落、回”，月亮女神号的成功完成了“三步走”中的第一步——“绕”，月亮女神2号和SLIM则是实现第二步——“落”。日本探月的远期计划是建造月球基地。早在2005年1月，日本宇宙研究开发署就公布了其未来20年的太空开发远景规划草案，主要规划就是建立月球基地，并且通过国际合作开展载人航天活动以及建设作为小行星探测的中转站等。

H-2B运载火箭最大运载能力约19吨，可以发射重量较大的月球探测器。

目前，日本宇宙航空研究所正在研究可就地取材进行基地建造的无人机器人，利用月球上的材料建造基地。由此看出，日本的月球探测任务与其他国家的最大不同点在于，日本宇宙航空研究所将以机器人为先锋，先替代航天员首先登陆月球。众所周知，日本机器人技术一直走在世界先进前列，而机器人登月的最大好处就是即使登月失败，也不会造成人员伤亡。并且机器人可以太空强辐射、失重、昼夜温差大的太空环境下长时间作业。因此，机器人可以在建造基地、观测宇宙、开采月球矿产等任务大有用处。

月球探测计划是日本深空探测计划的一部分。近年来，日本在深空探测领域取得了长足的进步，先后展开了哈雷彗星号彗星探测、飞天号和月亮女神号月球探测、希望号火星探测、佛晓号金星探测和隼鸟号小行星探测，取得了大量的探测成果。虽然中国“嫦娥”探测工程目前取得了令世人瞩目的成绩，但在深空探测领域的广度上还无法与日本相提并论，仍要保持“既不妄尊自大，也不妄自菲薄”的心态，踏踏实实地推进各项深空探测计划。

韩国：借助外力

2017年12月，韩国航空航天研究院（KARI）宣布，计划在2020年采用美国SpaceX公司的猎鹰9火箭运载火箭发射韩国首个试验型月球探测器——探路者号（KPLO）。该探测器重550千克，配备了高清月球相机、伽马射线仪等自主研制的仪器，整个项目预计耗资10.57亿人民币。该探测器实质上是一颗绕月探测的卫星，角色类似于中国的嫦娥一号、日本月亮女神号等，目的通过轨道探测加深对月球的认识。但该探测器尺寸比较小，预计载荷比上述探测器少。

探路者号探测器发射成功后，韩国将发射真正意义上的月球探测器KLEP，该探测器还可能搭载一个小型着陆器，一次性完成“绕、落”的目标。

韩国探路者号（KPLO）月球探测器设想图。

韩国前总统朴槿惠在2012年竞选总统时曾表示，韩国要加快脚步和平利用太空，“要让太极旗2020年在月球上飘扬”。后来就有了2016年提出的韩国月球探测计划。韩国从2016年发起月球探索项目，当时计划在2017年发射首颗月球探测器，2020年发射无人月球着陆器。 

韩国虽然目前已经跻身具备独立发射卫星的国家俱乐部，但韩国航天技术储备和水平都无法支撑其探月或登月的勃勃雄心。以运载火箭为例，KSLV-2火箭还未成熟，KSLV-1罗老号火箭运载能力只有100多千克。去年11月27日KSLV-2火箭试验型号发射成功。该火箭与两级火箭“罗老”号（KSLV-1）不同，其采用三级构型。KSLV-2火箭长46.5米，重达200吨，与“罗老”号(长33米、重142吨)相比更长、更重。一级火箭的推力将达到300吨，远远大于“罗老”号。KSLV-2火箭最大运载能力达到1.5吨，远超“罗老”号火箭100多千克的运载能力 ，成熟后韩国未来一些小卫星可由本国火箭发射升空，一定程度上摆脱对国外火箭的依赖。

韩国未来还计划发射软着陆月球探测器。

目前，韩国未来主要可以依靠美国SpaceX公司和美国宇航局，SpaceX公司提供发射服务，美国宇航局提供测控、运行等服务。SpaceX公司目前正在使用的猎鹰9火箭可以满足韩国发射比中国嫦娥三号大一些的软着陆探测器，而2018年首飞的重型猎鹰低轨道运载能力是猎鹰9火箭的4倍左右（53吨），可以满足韩国发射重量更大着陆器。

韩国探月计划在朴槿惠政府时期提出，提出之时就遭遇国内不少怀疑，朴槿惠又已锒铛入狱，因此，韩国探月计划未来如何展开，需要进一步观察。