[航空航天]各国探月计划综述.doc

各国探月计划综述 月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。开发月球资源，建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。月球已成为未来航天大国争夺战略资源的焦点。美国探月计划从首次登月到重返月球美国是最先探索月球的国家之一，从卫星“绕月”到阿波罗飞船首次登月，再到如今开展“重返月球”计划，要在月球上建立永久基地，美国的月球探索已进入更深层次。月球还被美国视为太空探索的重要跳板，希望以月球为中转站，把宇航员送到火星乃至更遥远的太空中。 1969年7月20日，美国的阿波罗11号飞船成功在月球着陆，宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了人类第一个脚印。同年7月24日，这艘飞船载着宇航员顺利返回地球。不过，在阿波罗17号飞船于1972年完成登月后，美国的月球探索活动一度放慢了脚步。上世纪90年代，几届美国政府都面临财政预算紧缩问题，何时能重返月球，没有定论。 但在美国太空探索计划中，月球无疑仍是最重要的考察对象之一。这一方面缘于月球本身的科学研究价值；另一方面，月球也是开发航天技术的绝佳实验场所。 2004年1月，美国总统布什发布“新太空探索计划”，内容包括研制下一代航天器，重返月球乃至登上火星等。2005年9月19日，NASA正式宣布了重返月球的计划，美国宇航员将在2018年，最迟2020年搭乘目前新型“载人探测飞船”再次登陆月球。整个登月过程将分6步完成：首先，大型火箭将装有着陆器的载物舱发送到地球轨道，“载人探索飞船”随即通过小型火箭上天；第二，飞船在近地轨道与载物舱对接，并由载物舱的第二级火箭将它们送往环月球轨道；第三，4名宇航员乘着陆器在月球轨道上空与飞船脱离，降落到月球表面，飞船仍留在轨道上；第四，宇航员在月球进行探索后乘着陆器的飞行舱返回停留在轨道上的飞船；第五，飞船抛弃着陆器飞行舱，开始返回地球；第六，飞船通过降落伞和气囊在地球表面着陆。俄罗斯探月计划“渗透者” 1957年苏联发射了第一颗人造卫星，并于1961年把加加林送入了近地轨道，掀开了人类探索太空的序幕，苏联也成为世界领先的航天大国。月球曾是苏联探索太空的一个重点。从20世纪50年代末到70年代初，苏联共向月球发射了32个探测器，取得了丰硕的科研成果。2007年俄罗斯计划在2012年进行首次探月发射，将名为“渗透者”的探测器送上月球，以获得关于月球地质的第一手资料，然后在2015至2016年间将至少一辆全新的月球车送上月球。俄罗斯探月的目的就是要开发和利用月球上的矿物资源。在其计划中，采用了一种无人飞船，由母船和其上携带的“渗透者”探测器组成。“渗透者”探测器又可分为高速探测器、低速探测器和极地站三种型号。每艘母船可携带10部高速探测器，2部低速探测器和一部极地站共计13部探测器。高速探测器和低速探测器上携带有地震监测仪，它们采集到的数据对于了解月球的起源有着重要的意义。而极地站上装有质量光谱仪和中子光谱仪，用于寻找水的痕迹。母船将始终驻留在月球的极轨道上，探测器发出的信号传送回地球。 印度探月计划“钱德拉扬-1号”印度要在探月领域赶超世界先进国家的计划由来已久。2003年,印度空间研究院很快草拟出一个雄心勃勃的载人航天及登月计划。这项计划分两步实施:第一步,在2014年发射载人航天器,将宇航员送入太空,实现载人航天。载人航天器重3吨,可载2名宇航员,在升空16分钟后与火箭分离,进入距地球400公里的环地轨道,初次飞行时间可能为1天。第二步,在2020年左右,将印度宇航员送上月球,实现登月梦想。计划的预算要超过1000亿卢比(约合25.6亿美元),耗时7到10年。印度曾计划在2007年发射其“钱德拉扬-1号”月球探测器，该探测器将进入月球圆形极地轨道并执行为期两年的月球表面矿物分布图绘制任务。在“钱德拉扬-1号”飞船对月球进行探测过程中，携带由印度科学家开发的清晰度达5米的立体摄影仪和清晰度达80米的多光谱照相机，以及由美国宇航局开发的微型合成孔径雷达和用于绘制月球矿物分布图的“月球矿物绘图仪”。同时，该探测飞船还将携带两个由欧洲开发的月球探测仪器：红外光谱分析仪和原子分析仪。此外，由印度本土研制的一个科研仪器还将被投放到月球表面对月球近表层土壤展开研究。 日本探月计划“月亮女神” 日本是第三个发射月球探测器的国家。1991年，日本启动“月球”A计划，主要内容是在1995年发射“月球”A探月器。该探测器计划携带两个穿透式着陆器，并在接近月球后将它们射出，用以探察月球内部构造。但由于着陆器技术迟迟未过关，致使先于着陆器10余年开发完成的探测器严重老化，日本不得不宣布放弃这项耗资200多亿日元的计划。1996年，日本提出了建造永久月球基地的计划。根据计划，2005年2015年将主要完成月球的探测和技术开发并投入实际运行；20152025年，将完成月球资源利用技术的积累；2025年将着手建立以月面为据点的月球空间活动站。2007年9月14日，日本第一颗绕月探测卫星“辉夜姬”(月亮女神)号顺利发射升空，同年10月5日，“辉夜姬”进入绕月轨道，成为日本第一个月球轨道探测器。这标志着日本的太空探索又迈上了一个新台阶，正式开启了自美国“阿波罗计划”以来世界上技术最复杂、规模最大、共耗资4.78亿美元的探月计划。2009年6月11日日本的“辉夜姬”探月卫星在成功结束月球观测任务后有意撞向了月面。“辉夜姬”是日本的第二个月球探测器。“辉夜姬”进入绕月轨道是日本的“一大步”，而“一大步”的后续还有一个雄心勃勃的月球计划。日本宇宙航空研究开发机构已经推出了宇宙开发的2025年计划，其中登月计划是这一长期蓝图的一个主要项目。作为登月计划的一部分，日本打算启用拟人化机器人开发月球基地。据透露，经过改装后的“升级版拟人化机器人”可以代替航天员在月球特殊环境下工作。除了机器人，日本还会给传统的太空设备更新换代，统统改装成最精良的设备。比如，本田集团目前正在研制可以在月球上行驶的汽车。欧洲探月计划SMART-1欧空局于2003年9月28日将SMART-1月球探测器从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空，踏上了奔月航程，经过13个月的飞行后，终于进入环绕月球轨道，开始向地球传送月球表面各种观测数据，从而揭开了欧洲探月计划的序幕。这是世界上第一个联合使用太阳能推进系统和月球引力的空间探测器，其中安装了一部分辨率为40米的光学照相机、一架红外分光仪和一架X射线分光仪用于探测月球。SMART-1的最大亮点是成功试验了太阳能电推进系统。它是世界第1个正式应用太阳能电推进系统飞向月球的空间探测器。太阳能电推进系统比目前的一般化学推进系统效率高10倍，具有节省燃料、工作时间长和振动小等优点。这一试验的成功为今后太空飞行中使用这种推力系统奠定了基础。欧洲航天局2010年9月16日宣布，将在2018年向月球南极发射一个大型着陆器，它载有用于研究人类永久居住地点的漫游车，从而探测月面上的各种未知因素，并试验新技术，以便为未来载人登月做准备。中国探月计划嫦娥工程中国探月工程经过10年的酝酿，最终确定中国的探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。 第一期绕月工程将在2007年发射探月卫星“嫦娥一号”，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。第二期工程时间定为2007年至2010年，目标是研制和发射航天器，以软着陆的方式 降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。 第三期工程时间定在2011至2020年，目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车，对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后，研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等，采集关键性样品返回地球，对着陆区进行考察，为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。嫦娥工程是中国启动的第一个探月工程，该工程于2003年3月1日正式启动。首先是发射绕月卫星，继而是发射无人探测装置，实现月面软着陆探测，最后送机器人上月球建立观测点，并采回样本到地球。整个计划将历时20年。 “嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。2010年10月1日18时59分57秒发射的嫦娥二号的主要任务是要获得更清晰更详细的月球表面影象数据和月球极区表面数据，卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，达到十米左右，其它探测设备也将有所改进，探测到的有关月球的数据更加翔实。嫦娥三号将实现月球软着陆和巡视探测任务并将选用长征三号乙运载火箭发射。在科学技术方面，二期工程将实现四个第一，要研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器，第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器，第一次建立和使用深空测控网进行测控通信，第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动，建成基本配套的月球探测工程系统。 卫星简称嫦娥四号，专家称“四号星”，是嫦娥绕月探月工程计