论文部分内容阅读
月球初航：要么从她身边飞过，要么就一头撞上
在科幻祖师儒勒·凡尔纳的小说《从地球到月球》里，探险家们飞往月球的工具是一枚足够容纳3人的巨型空心炮弹。由于早期火箭运载能力和航天器设计水平的限制，第一代月球探测器基本上都是些形状各异的“炮弹”。这些愣头青们对月亮的想法只有两个：要么从她身边飞过，远远看上一眼；要么就一头撞上去。
在上世纪50年代苏美两国相继成功发射人造卫星后不久，一枚枚火箭就开始携带简陋原始的“炮弹”向月球进发。从1958年开始，美国一共发射了8枚“先锋”号探测器，只有“先锋4号”从月球“近旁”60000千米处飞过，勉强算是成功。苏联的做法更绝，只有到达月球附近的探测器才被收进“月球”系列的正式名册，在地球附近兜圈子的则被打入另册，没发射成功的干脆连编号都没有。
不过，这段日子里志得意满的显然是苏联。1959年1月4日，拖着4根天线的金属球“月球1号”从月球附近5995千米处飞过，比“先锋4号”早了两个多月。9月13日，“月球2号”又带着刻有镰刀锤子的五边形徽章第一个命中月球。半个月后的“月球3号”又创造了另一项纪录——首次拍摄到月球背面。虽然照片极其模糊，但毕竟让人类第一次看到了月球背面的真面目，也让苏联抢到了一个环形山和两个月海的命名权。
在苏联接连取得人造卫星、月球探测和载人飞船“三连冠”之后，美国总统肯尼迪于1961年5月表态：美国将在10年内把人送上月球。这时候，美国的载人飞船才刚刚完成一次弹道飞行，被赫鲁晓夫讥讽为“跳蚤的一跃”。从那一刻起，美国举国上下都投入到名为“阿波罗”的载人登月计划中。
1966年2月3日，英国焦德雷尔班克天文台意外收到了来自月球的神秘讯息，那是苏联的“月球9号”使用气囊首度实现了月面软着陆。它像花瓣一样分裂展开，伸出几支长长的鞭状天线和探头探脑的相机，像极了科幻小说里降临地球的外星飞船。1966年4月3日，又一个探月新纪录——首次绕月飞行，落到苏联手中。
为了抢在美国之前实现绕月，苏联首个绕月卫星“月球10号”简陋到连照相机都没装，却能从月球附近发回《国际歌》信号，并在苏共党代会上播放。接下来，苏联又发射了一个携带机械臂和测力计的花瓣式着陆器“月球13号”，以及另外3颗绕月卫星“月球11号”、“月球12号”和“月球14号”。这一时期的美苏探月竞争中，苏联占据了领先地位。
争霸竞赛：美苏的一小步，人类的一大步
美国虽然与多项纪录失之交臂，但“阿波罗计划”取得的成果却比苏联像样得多。
带有3条腿支架、头上耷拉着太阳能电池和板状天线的“勘测者”着陆器共发射了7枚，有5枚降落成功。它们在各自的着陆点现场拍照，伸出长长的折叠臂测定月壤的承受力和元素成分，其中“勘测者6号”还尝试了落月后重新起飞。5颗形似风车的“月球轨道器”先是详细拍摄了预定的登月着陆区，随后又加拍了99%月球表面的高分辨率照片。相比之下，苏联只有一颗绕月卫星“月球12号”拍摄到照片，而照片质量不敢恭维。
1969年7月20日，也许是人类历史上最重要的日子。在历经两次计算机报警和长时间的悬停避障之后，下降级仅剩30秒燃料的“阿波罗”11号登月舱在月球静海着陆。3小时后，第一个人类脚印落在月面上。登月舱上带有一块小小的纪念牌：“公元1969年7月，来自行星地球的人类首次踏上月球。我们代表全人类来到此地。”
两位宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月面安置了月震仪、激光反射镜和太阳风收集装置，采集了月球样本。不过，他们在起飞时眼睁睁看着美国国旗被上升级喷出的气流吹倒。后来的登月宇航员都学会了把国旗插远一点。
虽然苏联的登月计划已经被打败，但他们并未彻底认输。真正为苏联赢得喝彩的还是自动月球车“月行者”1号和2号。1970年11月17日，苏联设计的“月行者1号”缓缓驶下着陆架的斜坡，第一次在月球上留下了车轮的印迹。1976年8月22日，苏联最后一台自动取样器“月球24号”成功返回，为长达18年的美苏探月竞赛画上了休止符。美国和苏联分别实现了人和机器人的月面漫游和采样返回，他们各自迈出了一小步，却都是人类迈出的一大步。
重返月球：从这里奔向更遥远的宇宙
在美国宇航员第5次登月结束后，月球被人类“冷落”了20多年。直到上世纪90年代后半期，世界各国再度将探索的目光聚焦月球。
1994年，地面站收到了美国“克莱门汀”探测器雷达向月球南极发射的强烈回波，暗示月球南极可能存在水冰。这一发现让人们重新燃起探索月球的热情。随后，美国“月球勘探者”、欧空局“智能1号”在任务末期相继撞月，试图寻找水冰。2007年前后，日本、中国和印度先后发射了“辉夜姬”、“嫦娥1号”和“月船1号”，掀起了“亚洲探月竞赛”小高潮。美国则在2009年发射了“月球侦察轨道器”，现已拍摄到月面上所有阿波罗登月舱下降级和部分苏联探测器，是迄今为止成像清晰度最优的月球轨道器。
2013年12月2日，中国“嫦娥3号”着陆器携带“玉兔”月球车飞向太空，于12月14日实施月面软着陆。未来，我国还将发射作为“嫦娥3号”备份的“嫦娥4号”，并在2018年前后实现“嫦娥5号”取样返回任务。2004年美国提出“星座计划”，预计将在2020年前重返月球，并建立月球永久基地。这一计划显示了人类更为长远的野心，它不仅仅是为人类能够在月球上停留，更是为登陆更遥远的火星做准备。
（本刊综合自果壳网、新华网、中国新闻网）
延伸阅读
各国探月车长成啥模样
月球车，又称月面车，是在月球表面行驶并对月球考察和收集分析样品的专用车辆。可分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。无人驾驶月球车由轮式底盘和仪器舱组成，用太阳能电池和蓄电池联合供电。世界上第一台无人驾驶的月球车于1970年11月17日由前苏联发射的月球17号探测器送上月球。
美国
1979年2月2日，邓小平抵达位于美国休斯敦的约翰逊航天中心参观并乘坐美国月球车模型。“电力月球车”是美国航空航天局计划中的一种小型货车大小的增压月球车，有12个轮子，带有能满足两名航天员14天需求的睡眠和卫生设施。图为2008年美国宇航局在亚利桑那州测试“电力月球车”。
俄罗斯
当地时间2012年4月9日，俄罗斯列宁格勒，一辆月球探测车模型正在位于列宁格勒红村的Transmash研究所实验室内进行测试。
德国
德国人工智能研究中心研发的新型探月机器人亮相不莱梅。该机器人可执行在月球寻找水源等任务，装备的“CREX”六足攀爬系统可适应多种地形。该项计划由德国经济部斥资370万欧元（约为3千万元人民币）研发，将于德国人工智能研究中心内的模拟月球场地进行测试。
日本
由日本东北大学研究生院航空宇宙工学专业的吉田和哉教授等创建的民间科研团体“HAKUTO”将参加国际探月技术竞赛。该科研团体2013年9月5日向媒体公开了在滨松市中田岛沙丘进行的研制中的探月车行走实验。
印度
由印度宇航局与俄罗斯航天局共同研制的月船2号探测器，由轨道探测器和自动月球车组成。按照计划，月球车将在月表实现软着陆并采集土壤样本进行分析。
中国
“嫦娥3号”携带的“玉兔号”月球车设计寿命为90天，它主要由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成，能识别月面斜坡、石块、坑凹等危险地形，完全实现“中国制造”。
（摘编自中新网、新华网、腾讯科技）
在科幻祖师儒勒·凡尔纳的小说《从地球到月球》里，探险家们飞往月球的工具是一枚足够容纳3人的巨型空心炮弹。由于早期火箭运载能力和航天器设计水平的限制，第一代月球探测器基本上都是些形状各异的“炮弹”。这些愣头青们对月亮的想法只有两个：要么从她身边飞过，远远看上一眼；要么就一头撞上去。
在上世纪50年代苏美两国相继成功发射人造卫星后不久，一枚枚火箭就开始携带简陋原始的“炮弹”向月球进发。从1958年开始，美国一共发射了8枚“先锋”号探测器，只有“先锋4号”从月球“近旁”60000千米处飞过，勉强算是成功。苏联的做法更绝，只有到达月球附近的探测器才被收进“月球”系列的正式名册，在地球附近兜圈子的则被打入另册，没发射成功的干脆连编号都没有。
不过，这段日子里志得意满的显然是苏联。1959年1月4日，拖着4根天线的金属球“月球1号”从月球附近5995千米处飞过，比“先锋4号”早了两个多月。9月13日，“月球2号”又带着刻有镰刀锤子的五边形徽章第一个命中月球。半个月后的“月球3号”又创造了另一项纪录——首次拍摄到月球背面。虽然照片极其模糊，但毕竟让人类第一次看到了月球背面的真面目，也让苏联抢到了一个环形山和两个月海的命名权。
在苏联接连取得人造卫星、月球探测和载人飞船“三连冠”之后，美国总统肯尼迪于1961年5月表态：美国将在10年内把人送上月球。这时候，美国的载人飞船才刚刚完成一次弹道飞行，被赫鲁晓夫讥讽为“跳蚤的一跃”。从那一刻起，美国举国上下都投入到名为“阿波罗”的载人登月计划中。
1966年2月3日，英国焦德雷尔班克天文台意外收到了来自月球的神秘讯息，那是苏联的“月球9号”使用气囊首度实现了月面软着陆。它像花瓣一样分裂展开，伸出几支长长的鞭状天线和探头探脑的相机，像极了科幻小说里降临地球的外星飞船。1966年4月3日，又一个探月新纪录——首次绕月飞行，落到苏联手中。
为了抢在美国之前实现绕月，苏联首个绕月卫星“月球10号”简陋到连照相机都没装，却能从月球附近发回《国际歌》信号，并在苏共党代会上播放。接下来，苏联又发射了一个携带机械臂和测力计的花瓣式着陆器“月球13号”，以及另外3颗绕月卫星“月球11号”、“月球12号”和“月球14号”。这一时期的美苏探月竞争中，苏联占据了领先地位。
争霸竞赛：美苏的一小步，人类的一大步
美国虽然与多项纪录失之交臂，但“阿波罗计划”取得的成果却比苏联像样得多。
带有3条腿支架、头上耷拉着太阳能电池和板状天线的“勘测者”着陆器共发射了7枚，有5枚降落成功。它们在各自的着陆点现场拍照，伸出长长的折叠臂测定月壤的承受力和元素成分，其中“勘测者6号”还尝试了落月后重新起飞。5颗形似风车的“月球轨道器”先是详细拍摄了预定的登月着陆区，随后又加拍了99%月球表面的高分辨率照片。相比之下，苏联只有一颗绕月卫星“月球12号”拍摄到照片，而照片质量不敢恭维。
1969年7月20日，也许是人类历史上最重要的日子。在历经两次计算机报警和长时间的悬停避障之后，下降级仅剩30秒燃料的“阿波罗”11号登月舱在月球静海着陆。3小时后，第一个人类脚印落在月面上。登月舱上带有一块小小的纪念牌：“公元1969年7月，来自行星地球的人类首次踏上月球。我们代表全人类来到此地。”
两位宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月面安置了月震仪、激光反射镜和太阳风收集装置，采集了月球样本。不过，他们在起飞时眼睁睁看着美国国旗被上升级喷出的气流吹倒。后来的登月宇航员都学会了把国旗插远一点。
虽然苏联的登月计划已经被打败，但他们并未彻底认输。真正为苏联赢得喝彩的还是自动月球车“月行者”1号和2号。1970年11月17日，苏联设计的“月行者1号”缓缓驶下着陆架的斜坡，第一次在月球上留下了车轮的印迹。1976年8月22日，苏联最后一台自动取样器“月球24号”成功返回，为长达18年的美苏探月竞赛画上了休止符。美国和苏联分别实现了人和机器人的月面漫游和采样返回，他们各自迈出了一小步，却都是人类迈出的一大步。
重返月球：从这里奔向更遥远的宇宙
在美国宇航员第5次登月结束后，月球被人类“冷落”了20多年。直到上世纪90年代后半期，世界各国再度将探索的目光聚焦月球。
1994年，地面站收到了美国“克莱门汀”探测器雷达向月球南极发射的强烈回波，暗示月球南极可能存在水冰。这一发现让人们重新燃起探索月球的热情。随后，美国“月球勘探者”、欧空局“智能1号”在任务末期相继撞月，试图寻找水冰。2007年前后，日本、中国和印度先后发射了“辉夜姬”、“嫦娥1号”和“月船1号”，掀起了“亚洲探月竞赛”小高潮。美国则在2009年发射了“月球侦察轨道器”，现已拍摄到月面上所有阿波罗登月舱下降级和部分苏联探测器，是迄今为止成像清晰度最优的月球轨道器。
2013年12月2日，中国“嫦娥3号”着陆器携带“玉兔”月球车飞向太空，于12月14日实施月面软着陆。未来，我国还将发射作为“嫦娥3号”备份的“嫦娥4号”，并在2018年前后实现“嫦娥5号”取样返回任务。2004年美国提出“星座计划”，预计将在2020年前重返月球，并建立月球永久基地。这一计划显示了人类更为长远的野心，它不仅仅是为人类能够在月球上停留，更是为登陆更遥远的火星做准备。
（本刊综合自果壳网、新华网、中国新闻网）
延伸阅读
各国探月车长成啥模样
月球车，又称月面车，是在月球表面行驶并对月球考察和收集分析样品的专用车辆。可分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。无人驾驶月球车由轮式底盘和仪器舱组成，用太阳能电池和蓄电池联合供电。世界上第一台无人驾驶的月球车于1970年11月17日由前苏联发射的月球17号探测器送上月球。
美国
1979年2月2日，邓小平抵达位于美国休斯敦的约翰逊航天中心参观并乘坐美国月球车模型。“电力月球车”是美国航空航天局计划中的一种小型货车大小的增压月球车，有12个轮子，带有能满足两名航天员14天需求的睡眠和卫生设施。图为2008年美国宇航局在亚利桑那州测试“电力月球车”。
俄罗斯
当地时间2012年4月9日，俄罗斯列宁格勒，一辆月球探测车模型正在位于列宁格勒红村的Transmash研究所实验室内进行测试。
德国
德国人工智能研究中心研发的新型探月机器人亮相不莱梅。该机器人可执行在月球寻找水源等任务，装备的“CREX”六足攀爬系统可适应多种地形。该项计划由德国经济部斥资370万欧元（约为3千万元人民币）研发，将于德国人工智能研究中心内的模拟月球场地进行测试。
日本
由日本东北大学研究生院航空宇宙工学专业的吉田和哉教授等创建的民间科研团体“HAKUTO”将参加国际探月技术竞赛。该科研团体2013年9月5日向媒体公开了在滨松市中田岛沙丘进行的研制中的探月车行走实验。
印度
由印度宇航局与俄罗斯航天局共同研制的月船2号探测器，由轨道探测器和自动月球车组成。按照计划，月球车将在月表实现软着陆并采集土壤样本进行分析。
中国
“嫦娥3号”携带的“玉兔号”月球车设计寿命为90天，它主要由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成，能识别月面斜坡、石块、坑凹等危险地形，完全实现“中国制造”。
（摘编自中新网、新华网、腾讯科技）