8月11日，俄羅斯“月球-25”號探測器發(fā)射升空。如果一切順利，該探測器計(jì)劃在8月21日軟著陸在月球南極地區(qū)，這是蘇聯(lián)/俄羅斯時隔47年再次發(fā)射月球探測器。
雖然“月球-25”號探測器是蘇聯(lián)探月工程任務(wù)的延續(xù)，但卻是俄羅斯研制的首個月球探測器。那么，“月球-25”號探測器有什么特點(diǎn)？俄羅斯未來探月計(jì)劃如何規(guī)劃？
“月球-25”號探測器是蘇聯(lián)解體后俄羅斯發(fā)射的首個月球軟著陸探測器。
【資料圖】
俄想緊跟世界探月大潮
近年來，中國、美國、印度和日本等國家相繼開展了一系列月球探測計(jì)劃，其中，中國研制的“嫦娥五號”探測器成功實(shí)現(xiàn)了采樣返回任務(wù)，美國的“阿爾忒彌斯”計(jì)劃也擬在未來幾年實(shí)施載人登月任務(wù)，印度發(fā)射的“月船三號”探測器已經(jīng)進(jìn)入地月軌道，并計(jì)劃8月23日實(shí)施軟著陸月球。
除上述“國家隊(duì)”外， 世界民營航天企業(yè)的探月熱情也非常高漲，但基本上都以失敗告終。2019年2月，以色列民營機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的“創(chuàng)世紀(jì)”號首開世界民營航天企業(yè)/機(jī)構(gòu)奔月之旅，但探測器在著陸時墜毀。今年4月，日本太空初創(chuàng)企業(yè)iSpace公司研制的“白兔-R”號著陸器，因?yàn)檐浖栴}在離月面約89米高度與地面失去聯(lián)系，導(dǎo)致計(jì)劃中的軟著陸變成了硬著陸。
俄羅斯一直將月球作為深空探測的首選目標(biāo)，蘇聯(lián)時期一共實(shí)施了60多次探月任務(wù)，發(fā)射了“月球”、“宇宙”等系列探測器。
在1959年至1976年的第一次美蘇月球探測競賽潮中，蘇聯(lián)發(fā)射了24個月球著陸探測器，其中18個完成任務(wù)，經(jīng)歷了飛越、硬著陸、環(huán)繞、軟著陸和取樣返回等階段，創(chuàng)造了人類多個重大航天成就。例如，“月球-1”號探測器是人類歷史上首個飛越月球的探測器，“月球-3”號探測器首次獲得月球背面照片，“月球-9”號探測器第一次在月面軟著陸，“月球-16”號探測器成功實(shí)現(xiàn)第一次月球無人采樣返回。
在本輪探月熱潮中，印度近期發(fā)射了“月船三號”，俄羅斯和印度的探測器都將在本月軟著陸，結(jié)果如何，我們可以拭目以待。
1976年，“月球-24”號探測器成功軟著陸在月面危海地區(qū)，鉆采并帶回了170克月巖樣品，此后蘇聯(lián)就再也沒有實(shí)施過月球探測任務(wù)。1998年10月，俄羅斯科學(xué)院院士加利莫夫在莫斯科國際月球探測會議上再次提出月球探測計(jì)劃，但由于當(dāng)時預(yù)算不足，“福布斯-土壤”火衛(wèi)一探測器和“光譜”系列天體物理觀測臺被列為更高優(yōu)先級任務(wù)，月球探測計(jì)劃只能暫時被擱置。
進(jìn)入新世紀(jì)后，隨著俄羅斯國力復(fù)蘇和重塑大國形象的戰(zhàn)略需要，開始重啟月球探測與開發(fā)計(jì)劃，并在制定任務(wù)架構(gòu)、明確科學(xué)目標(biāo)、推動技術(shù)發(fā)展等方面全力推動計(jì)劃實(shí)施。俄羅斯政府和主責(zé)機(jī)構(gòu)相繼簽署和發(fā)布了中長期航天政策與實(shí)施計(jì)劃，先利用無人航天器開展月球探測，以便為后續(xù)載人登月、建設(shè)月球基地等遠(yuǎn)景目標(biāo)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
根據(jù)《2016-2025年聯(lián)邦航天規(guī)劃》，俄羅斯將在2025年前完成包括實(shí)施“月球-25”號探測器在月球南極軟著陸，“月球-26”號探測器繞月探測和“月球-27”號探測器在月球南極著陸巡視等任務(wù)。
此次俄羅斯在蘇聯(lián)中斷月球探測47年后發(fā)射的“月球-25”號探測器，算得上是蘇聯(lián)時期探月任務(wù)的延續(xù)，也是俄羅斯實(shí)施探月工程的第一步，肩負(fù)著驗(yàn)證俄羅斯新時期月球軟著陸技術(shù)的重任。
用于發(fā)射“月球-25”號探測器聯(lián)盟-2.1b運(yùn)載火箭。
對俄意義重大的探測器
“月球-25”號探測器由俄羅斯拉沃契金公司負(fù)責(zé)研制，發(fā)射質(zhì)量1600多千克，設(shè)計(jì)壽命1年。該探測器攜帶有月球紅外光譜儀、中子-伽馬頻譜儀、無線電信標(biāo)機(jī)、氣體復(fù)合分析儀和激光質(zhì)譜儀等在內(nèi)的8種探測設(shè)備，科學(xué)數(shù)據(jù)無線傳輸速率為128比特/秒，圖像傳輸速率不低于64千比特/秒。同時，“月球-25”號探測器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與俄羅斯“格洛納斯-K”新一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)相似，足以完成科學(xué)成果解算。
需要說明的是，歐空局原計(jì)劃在“月球-25”號探測器上安裝PILOT-D相機(jī)用于進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證，并將其作為PILOT導(dǎo)航系統(tǒng)光學(xué)器件的原型機(jī)，用于保障航天器在月表的精準(zhǔn)和安全著陸。2022年2月俄烏沖突爆發(fā)后，歐空局終止了與俄羅斯在月球探測器任務(wù)上的合作，并要求俄羅斯歸還屬于歐空局的設(shè)備。
該探測器原定于2016年發(fā)射升空，但由于缺乏資金和遇到一些技術(shù)問題推遲至2022年發(fā)射。隨后，科研人員發(fā)現(xiàn)該探測器的速度和飛行距離測量儀不符合探月任務(wù)的技術(shù)要求，再次推遲到今年6月發(fā)射，而后又因?yàn)楣こ踢M(jìn)度等原因推遲到現(xiàn)在才發(fā)射。
按照計(jì)劃，“月球-25”號探測器將在8月16日進(jìn)入近月軌道，然后利用5天時間從橢圓環(huán)月軌道變軌為近圓環(huán)月軌道，于8月21日實(shí)施月球軟著陸。該探測器的目標(biāo)是成為世界第一個在月球南極地區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸的航天器，首選著陸區(qū)位于博古斯拉夫斯基環(huán)形山以北，備選著陸區(qū)在曼齊尼環(huán)形山西南處。首選著陸區(qū)的最大空間分辨率為2米，備選著陸區(qū)的最大空間分辨率為30米，且探測器降落在備選著陸區(qū)的時間將比首選著陸區(qū)晚2天左右。
根據(jù)俄羅斯國家航天集團(tuán)公司發(fā)布的消息，“月球-25”號探測器的主要任務(wù)是操練環(huán)極地區(qū)軟著陸的基礎(chǔ)技術(shù)，并對月球南極地區(qū)的特定區(qū)域進(jìn)行接觸研究，包括測試軟著陸技術(shù)，在月球南極地區(qū)尋找水的痕跡，研究月球兩極地區(qū)的化學(xué)組成。同時，該探測器攜帶的探測設(shè)備也將對月球兩極散逸層的塵埃等離子體進(jìn)行研究。
除了科學(xué)任務(wù)外，“月球-25”號探測器的目的還在于檢驗(yàn)工程體系，整合技術(shù)資源，培養(yǎng)和鍛煉人才隊(duì)伍。同時，該探測器還承擔(dān)著為俄羅斯測試在月球極區(qū)軟著陸、精準(zhǔn)著陸、極地通信等技術(shù)的重任，并為俄羅斯今后建造月球基地的選址提供依據(jù)。因此，“月球-25”號探測器對俄羅斯航天事業(yè)發(fā)展的意義重大。
俄羅斯計(jì)劃在2028年發(fā)射的“月球-27”號探測器。
后續(xù)探月計(jì)劃已經(jīng)提上日程
從目前俄羅斯公布的月球探測計(jì)劃看，一共分為四個階段實(shí)施：第一個階段的目標(biāo)是驗(yàn)證月球極區(qū)著陸技術(shù)和工作環(huán)境，開發(fā)月球探測所需的關(guān)鍵技術(shù)，研制地-月往返運(yùn)輸系統(tǒng)等；第二個階段將實(shí)施月球極區(qū)土壤采樣返回，開展極區(qū)自然環(huán)境綜合性研究，啟動載人登月任務(wù)準(zhǔn)備工作；第三個階段將全面開展月球科學(xué)實(shí)驗(yàn)，建立月球自動站系統(tǒng)和射電天文觀測設(shè)備，開發(fā)生命保障系統(tǒng)，建設(shè)可容納10人以上的月球基地；第四個階段是月球基地進(jìn)入全面運(yùn)行階段。
“月球-25”號探測器作為俄羅斯探月計(jì)劃第一階段的開始，以發(fā)展月球科學(xué)為主要目標(biāo)，解決地月間運(yùn)輸系統(tǒng)、長時間無人照料月面基站運(yùn)行等工程技術(shù)問題，以及極區(qū)月面資源等科學(xué)問題，為未來在月面建立有人駐留基地和繼續(xù)開展深空探測提供技術(shù)驗(yàn)證和必要條件。因此，俄羅斯的航天和深空探測部門本著鍛煉磨合科研團(tuán)隊(duì)的目的，開展了具有月面軟著陸特點(diǎn)的“月球-25”號探測器任務(wù)。
2027年計(jì)劃發(fā)射的“月球-26”號探測器質(zhì)量為2250千克，將攜帶13種有效載荷設(shè)備，設(shè)計(jì)壽命3年。該探測器將不著陸月球，而是在軌道上對月球進(jìn)行測繪和遙感，開展宇宙線和超高能中微子等方面的研究。
2028年計(jì)劃發(fā)射的“月球-27”號探測器質(zhì)量為2200千克，設(shè)計(jì)壽命1年。該探測器裝備高靈敏度儀器，用以測量月球南極地區(qū)的土壤溫度，其主要科學(xué)目標(biāo)是探測月表水冰，研究月表磁異?，F(xiàn)象和行星際介質(zhì)對月表產(chǎn)生的影響，研究月表下2米深月壤的礦物學(xué)、化學(xué)、同位素組成和研究月壤熱能等物理特性，其著陸區(qū)域今后還將成為俄羅斯建造月球基地的首選。?
在此之后發(fā)射的“月球-28”號探測器將是俄羅斯實(shí)施載人登月前的最后一個無人探測器，也是俄羅斯探測月球計(jì)劃中的首個返回式航天器。屆時，探測器會采集月表地下2米深處的月壤，然后將其樣本送回地球。
總之，“月球-25”號探測器成功發(fā)射只是萬里長征的第一步，該探測器能否成功軟著陸在月球南極地區(qū)才是關(guān)鍵，也關(guān)系到俄羅斯后續(xù)的月球探測計(jì)劃能否如期進(jìn)行，所以，該探測器能否實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)要等到10天后才能揭曉答案。
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