嫦娥三号：“巡视”月球、“勘察”资源

本刊记者 郑仙蓉

一声长啸，怀抱“玉兔”的嫦娥三号，腾空冲云海，飞出地球，奔赴广寒。

2013年12月2日凌晨，承载了13亿国人登月梦想的“嫦娥三号”搭乘长征三号乙增强型火箭于1时30分在西昌卫星发射中心成功发射。

首次实施我国月面巡视勘察任务

嫦娥三号探月航天器包括着陆器和携带的玉兔号月球车，它不仅要在月球表面上实施软着陆，并且还要在月球上释放我国首辆“玉兔”月球车， 获取月球物质成分并进行分析，发回数据和图像，再携带月球样本返回地球。

嫦娥三号将实施我国首次月球软着陆和月面巡视勘察任务，这也是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。作为我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，也是承前启后的关键一步，嫦娥三号此番出征意义重大，是我国空间科学研究和太空探索的又一个重大行动。

嫦娥三号在月面软着陆成功后，其中着陆器定点守候，月球车在地面遥感控制下在月球表面巡游90天，搜索范围达到5平方公里，并抓取月壤在车内进行分析，得到的数据将直接传回地球。此次科学目标包括：月表形貌与地质构造、月表物质成分和资源调查、月球内部结构，携带光学望远镜、测月雷达、紫外相机等设备在月球开展科学实验，观测宇宙和回望地球，考察日地月空间环境。

嫦娥三号将刷新人类月球探测史的几项“首次”，包括首次把“望远镜”架到月球上、首次从月球“回望”地球等离子体层、用雷达对月球进行两个深度上的精细探测。如果嫦娥三号月球探测获得圆满成功，这为进一步实现我国载人登月计划奠定基础。

人类为什么要探月？

在科学意义上，人类为什么去月球？因为月球有丰富能源资源，探月能带动大量的技术突破和进步。

在技术发展层面，人类探月活动特别是美国阿波罗计划产生了强大的推动力，带动了上世纪六七十年代世界高新技术的发展，其影响一直延续到今天，在计算机、通讯、医疗卫生等各个领域都发挥了巨大作用。现在又掀起人类重返月球的高潮，仍然是因为月球有几个问题非常重要，值得去探索。

月球有丰富的能源，这个是全球共识。比如太阳能，月球上的白天接近半个月，月球表面是真空，没有任何遮挡，可以无限制地铺设各种太阳能电池板，如果月球上的太阳能转变成电能以后输送到地球，将是巨大的能源。另外一种能源是氦3，地球上的石油、煤、天然气等终究要耗光，月球上氦3的资源量据初步估算超过100多万吨，如果利用，至少可以解决全人类能源的需求一万年以上。月球的矿产资源也极其丰富。另外，月球上的环境虽然极其恶劣，但是这些极端环境正适合生物制品和新材料的生产。

探测月球上的水，也是很重要的一件事情。虽然月球白天太阳一出来100多摄氏度，根本不可能有水，但有一些地方永远照不着太阳，这些永久阴影区里可能含有水，国际上探月活动通过撞月最后确证月球上存在水与冰。

中国应该离开地球去探测别的天体，这是科技发展的需要，也能够带动大量的技术突破和进步，能培养出一支高素质的航天人才队伍。嫦娥工程是中国人脱离地球引力离开地球摇篮的第一步，月球是前往深空的第一个门槛。

科学战略意义大于商业利益

首先，登月不是实现短期的商业利益目标。虽然月球的资源和能源基础材料丰富，但是实现其商业价值如同舍近求远。国际上，有人提出开采丰富的月球氦3用于核聚变，彻底解决地球的能源问题， 姑且不说现在常温核聚变难以实现，但是这种想法的信价比如同花费10克白金去找到1克黄金。

那么，发展航天登月计划的真正意义有哪些？

不妨回顾一下美国阿波罗登月计划给美国带来了什么。阿波罗登月花费几百亿美元，动员近30万科技人员参加，约200多个大学、研究院所和工业部门介入，创造并带动了1970年代后美国的近3000项目高科技产品和产业，为加快美国工业现代化进程，确立美国的世界领导地位，并奠定了雄厚基础。可以说，今天美国还在享用阿波罗登月工程的“红利”。

随着21世纪的全球化到来，现在人口已经超过70亿，用不了30年人口超过百亿，人类将面对人口增长的失控、温室效应、极端气候环境、陆地的能源危机、食物来源短缺等困境。人类必然寻求新的出路，活动范围将从陆地走向海洋、天空和太空，甚至考虑到适合人类居住的外星移民。所以，发展太空技术是摆在人类面前的客观需要。

探测月球的目的是将科学探索和未来空间开发经济利益相结合，借机开发和检验最新高科技成果，推进现代工业的更新升级，这包括自动化技术、光机电一体化、信息图像处理传输技术，远程遥感、雷达通讯和信号监测、精密机械加工工艺、极端环境的化学和材料技术、空间轨道研究和相关技术、以上多学科的联合协调和组织管理等等。

我国发展多种先进月球探测器，确立未来月球基地的利用，进行月基科学研究，造福全人类。为了打破20世纪以来只有美苏两个国家对月球探测的垄断局面，欧洲、日本、中国、印度和巴西等国家纷纷进行月球探测，新一轮的重返月球竞赛方兴未艾。

迄今为止，人类毕竟是已知的宇宙唯一的智能生物，浩瀚宇宙，地球不过是海滩的一粒沙子，人类在孤独中漂泊，在地球这个摇篮里度过童年。登上月球好比是婴儿爬出摇篮的一小步，但这是人类成长的里程碑，人类最终必然冲出摇篮，奔向遥远的宇宙深处，那里，也许另一个外星球在召唤我们。

在21世纪，地球必然面对种种灾难和危机，寻找适合的外星去移民也许不是梦。或许那个外星还处于恐龙阶段，或者猿人刚刚进化，人类在那里与她们一起延续生命；或许那个星球已经进化几亿年，文明程度远远高于我们，人类不过是她们的小白鼠和宠物，即便如此，我们人类也要继续航天梦，向文明的深层次进化，逃离她们对人类的猎杀。

地球人，我们别无选择！

开启我国航天的新篇章

嫦娥三号探月任务若成功，是中国在深空探测领域迈出的最新步伐，将开启我国航天的新篇章。

中国将是前苏联和美国之后，人类第三个在月球实施探测器成功软着陆的国家，这标志着中国自动化机器人技术、远程遥感通讯控制技术进入世界先进行列。

实施探月工程，是中国着眼战略全局和未来发展作出的重大决策，是继人造地球卫星、载人航天之后，中国和平探索、开发、利用空间的又一重大航天活动。

嫦娥三号任务取得的所有数据将向全球开放，这也是我国为和平开发利用太空、促进世界科技进步做出的重要贡献。

早在20世纪60年代，美国就提出：“谁控制了月球，谁就控制了环地球太空……”月球蕴藏丰富而特殊的能源资源和矿产资源，是人类社会可开发利用的巨大后备资源储备，月球已成为航天大国争夺战略资源的焦点。月球的开发利用前景和军事战略地位，推动了众多国家提出探月的规划与计划。

面对严峻形势，中国不能袖手旁观，不能置之不理，要维护自己的合法权益，必须要有月球探测的能力。

习近平总书记指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。”当今世界，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，处于转型发展期的中国，必须抓住机遇，创新驱动发展，才能紧跟世界潮流。

“探月”被誉为科技领域和工业领域的“明珠”，对于国家的科技进步、经济发展具有重要推动意义。

嫦娥三号系列技术未来的推广应用，将带动材料、通信、光电、生物等领域一大批战略新兴产业的发展，培育新的经济增长点，进而带动产业布局的优化调整和经济结构的转型升级。

当今世界，探测、开发和利用月球，已成为空间科技领域竞争的战略制高点。起步于半个世纪以前的月球探测，推动了一系列科学技术的进步和创新，催生了一大批新兴产业。作为16个国家科技重大专项之一的探月工程，是一项多学科、高技术集成的系统工程，其实施不仅推动我国航天研发、制造、应用能力和水平的跃升，而且带动了信息技术、微电子、新材料等领域一批新技术及其产业化发展，推动了空间科学、空间技术应用，产生显著的经济社会效益，极大地振奋了民族精神。

“因为昨天的梦想，就是今天的希望，也就是明天的现实。”这是现代火箭之父戈达德的名言。人类的梦想不会停歇，中国人追求美好生活的行动不会止步，期待更好的梦想照进现实。

嫦娥三号对中国航天事业具有里程碑意义。中国月球探测虽然起步晚，但中国探月工程将实现高起点的战略目标。月球具有重大军事战略地位，是太空站的新制高点。中国梦的实现必须借助科技的力量，必须努力在前瞻性、战略性领域占有一席之地。

肩负“落月”使命的嫦娥三号，将用探月梦、航天梦推动“中国梦”的实现。

人类探月历程回顾：

人类对月球的科学探测和研究始于20世纪50年代。1958年美苏开始发射月球探测器。1969年7月20日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗乘坐“阿波罗11号”飞船登陆月球，小心翼翼地踏上月表，“个人一小步人类一大步”迅速传遍地球。

月球探测是一项非常复杂具高风险的工程，据统计，1958年至今，世界上共进行了129次月球探测活动，但成功率仅51%。

1 高峰期（1958年至1976年）

美苏竞争大量发射探测器

1958年至1976年冷战期间，美国和苏联曾展开一场以月球探测为中心的空间科学技术竞赛，美国共发射先驱者等7个系列54个月球探测器，成功35次，成功率65%；苏联共发射4个系列64个月球探测器，成功21次，成功率32.8%。

北京大学地球与空间科学学院教授焦维新介绍，这期间月球探测的特点是发射数量多，但成功率低；它实现了5种探测方式，分别是飞越、硬着陆和软着陆、环绕、取样返回和载人登月。

这是人类第一次月球探测高潮，在这次探月热潮中，人们仅在月球正面约占全月面积5%的区域的9个地点取样返回，月球车在月球正面巡视勘察最远距离仅37千米，对月球的认识还比较有限和肤浅。

花絮 美苏都曾想过炸月球

焦维新在新近出版的《月球文化与月球探测》一书中提到人类探月高峰期时，开篇小标题用了“美苏都想用原子弹炸月球”，看上去耸人听闻。

焦维新表示，这一建议确实提出过，且都有理论依据。美国学者认为，月球上大的陨石坑或者火山喷发时，产生的抛射物能穿透地球的大气层到达地球表面，因此建议用导弹撞击月球，或在月球上引爆原子弹。这一建议未被采纳，原因是一旦发射失败，原子弹在本国国土爆炸，后果不堪设想。

苏联在1955年开始研制月球探测器。焦维新介绍，当时提出4种方案，其中一种方案是将一颗小型原子弹在月球表面引爆，产生令人惊奇的视觉效果，并让遥感仪器分析爆炸时月壤的蒸汽，获得月壤以及月球表面成分的信息。但这个方案完成实体模型后就终止了，原因是发射风险大，担心落到地球上。

有人认为登月是骗局

从60年代初期开始，这场太空竞赛的“胜利标准”变为率先登月。尽管如今距离美国首次登月已过去40多年，但仍有人认为登月是骗局。

焦维新指出，人们认为登月是骗局的一个理由是美国宇航员在月球表面活动时，在月面插上美国国旗的一张照片，显示国旗在“迎风飘扬”，而月球上没有空气、也没有风，因此该图片被认为作假。

“其实并不是风吹起来的”，焦维新指出，仔细看的话这面国旗上端有一根横杆，正是这根杆子将旗子展开，飘动的样子也不是风吹的，而是航天员在插旗时使旗杆产生摆动，正因为月球上没有空气、没有阻力，所以这种摆动在很长时间后才会停下来。

中国探月工程首席科学家欧阳自远也在一次讲座中认为登月是真实的，并作了详解。他提到，40多年来4亿人向美国航天局求证过这个问题，但美国航天局认为这个问题不值得回答。在欧阳自远看来，这场大讨论激发了人们对月球的好奇与求知，是一件史无前例的科普运动。

2 寂静期（1977年至1993年）

未成功发射专门的探月卫星

焦维新提到，1977年至1993年间，人类没有成功发射过一颗专门用于探测月球的卫星，使这20余年成为探月的寂静期。

这段时间探月为何沉寂？焦维新认为，一者在于美苏竞争有了结果，二者资料分析处理需要时间，在此之前提不出新的明确的科学目标，此外，在阿波罗计划后，美国将兴趣转向发展航天飞机和探测火星，苏联则转向空间站建设。而1990年日本发射“飞天”号月球轨道器也未获得探测成果。

3 恢复期（1994年至21世纪初）

多国加入“月球探测俱乐部”

1994年美国发射克莱门汀号无人月球探测器，主要任务是验证一些新技术，绘制月表三维地形图，测量月表化学元素丰度和分布。此后几年，日本、欧洲、中国和印度也成为月球探测俱乐部成员，韩国等国也跃跃欲试，提出月球探测计划，人类探月热情开始恢复。

第二轮探月活动共有11次，其中1次失败，1次部分成功，其余全部成功，成功率大大提高，显示出探月技术极大跨越。

当克莱门汀号用携带的双基地雷达向南极发射电磁波并由地球站接收反射的回波时，地球接收的电磁波表现出水的特征，人类首次获得月球上可能存在水的证据，给月球科学家们带来意外的惊喜。

4 新热潮（2007年至今）

最新研究证实月球有大气层

焦维新将2007年作为新时期月球探测的分水岭，认为该时期主要特点是普遍采用新技术，包括运载火箭技术、导航通信技术和探测技术等。

“月亮女神抢了先”，焦维新介绍，日本在2007年发射第一颗绕月探测卫星“月亮女神”，开启自美国阿波罗计划后世界上技术最复杂、规模最大、耗资4.78亿美元的探月计划。

今年9月7日美国发射“月球大气与尘埃环境探测器”（LADEE），以探测月球大气层的散逸层和周围的尘埃，携带了尘埃探测器、中性质谱仪、紫外与可见光光谱仪，还进行激光通讯技术验证试验。

“长期以来人们已经有观念认为月球没有大气层，但实际上最近的研究证实，月球确实有大气层”，焦维新介绍，与地球相比，月球的大气层非常稀薄，由一些不同寻常的中性气体组成。焦维新指出，月球大气层的最主要来源和形成过程目前尚不清楚。