2020年11月24日,嫦娥五号月球探測器搭乘長征五号運載火箭發射升空,12月17日攜帶月球樣品回到地球。
在這次任務中,我國實現了首次月球無人采樣返回,這标志着探月工程三期的完美落幕,随後一年多的時間裡,科學家依據帶回來的土壤樣本,建立起了精準的月球年代函數模型,同時也發現了稀有能源氦-3,可以說是收獲頗豐。
前不久國務院新聞辦公室發布了《2021中國的航天》白皮書,我國即将啟動一批新的航天重大工程,其中就包括探月工程四期。
探月工程四期在2021年底正式通過立項審批,計劃在月球南極進行着陸,其中嫦娥六号将在月球南極區域采集一公斤到兩公斤的樣本返回地球,嫦娥七号将對月球南極的環境氣候/地形地貌進行全方位的勘察,通過分析南極資源的存在情況,為以後長期在月球工作打下基礎。
更為振奮的是,根據探月工程總設計師吳偉仁曾透露,我國計劃在2035年左右建成月球科研站,而站址預計就在月球南極。
之所以要選在月球南極地區建站,是因為月球早已被地球潮汐鎖定,白天的月表溫度高達一百多攝氏度,晚上則會出現将近零下200攝氏度的極寒,但在月球南北兩極地區由于極晝和極夜的存在,往往會出現連續180天的光照期。
隻有在光照期間,月球基地的太陽能裝置才能發揮作用,科研站的工作人員們也才能在月球基地長時間居住,而且月球的南極區域存在很多深度達到幾公裡的隕石坑,那裡常年不見天日,很可能存在月球上為數不多的水資源。
長遠來看,如果能夠在月球南極建立科研站,對整個太空探測都有着裡程碑的意義,因為科研站不僅僅是為了科學研究和月球資源利用開發,還可以作為深空探測中轉站,畢竟從月球發射火箭前往火星可比從地球發射容易多了。
除了2035年在月球南極建立科考站外,白皮書同樣強調,我國将于2049年實現對外太陽系乃至太陽系邊界的探測,也就是追上并超越旅行者一号,直抵太陽系的最外圍,初步估計探測器将至少飛行150億公裡,也就是100倍地日距離。
考慮到美國1977年發射的旅行者系列探測器,一直飛了40多年才離開了太陽系日球層,我國想要在2049年來臨之前的20多年裡到達150億公裡外,就必須讓探測器速度達到旅行者一号的兩倍,也就是每秒34公裡才行。
乍看之下這個速度很快,但在旅行者系列探測器發射四十多年後的今天,人類科技其實已經有很大進步了,比如行星引力彈弓效應的成熟應用,以及全電推進的霍爾推進器的應用,相信在這些新技術的加持下,我國的探測器一定能在20年内完成旅行者系列探測器40多年的漫漫征程。
如果足夠理想,或許我國的探測器還能到達奧爾特星雲,這個尚處于假想中的星雲被認為包裹了整個太陽系,如果有探測器能突破日球層進一步保持與地球的聯系的話,人類或将親眼目睹奧爾特雲的壯觀。
總體來看航天航空領域因為基礎推進方式長期沒有大的革新,所以後發優勢非常明顯,比如我國空間站的智能化就遠超國際空間站,未來發射的太陽系邊緣探測器的各項參數,也會遠超40多年前的旅行者一号。
如果我國的可控核聚變研究在2049年之前也取得重大突破的話,以可控核聚變為能量源的飛船将獲得比以往更快的速度,太陽系内将真正變成我國飛船的自家庭院,往返火星與地球的常态化航班也能得以建立。
中國航天作為目前世界上規劃能力最強的宇航力量,相信在未來一定能帶領我們征服星辰大海。
有話要說...