苏联在月球“挖土”历经艰险

柳玉鹏

中国“嫦娥五号”探测器的月球采样返回之旅，让人类时隔40多年后重新得以完成这一壮举。距今最近的实现月球采样返回的探测器，还得追溯到1976年苏联月球探测器“月球24号”。在苏联先后完成的三次月球采样返回背后，是巨大的付出。

不能让月球成为美国人独占的舞台

在当年的人类太空探索竞争中，苏联一度走在最前列。1959年1月2日，苏联首次发射的“月球1号”探测器是第一个进入月球轨道的人类航天器。借助“月球1号”，人类首次知道了围绕月球空间辐射情况和行星际物质气体成分的数据。随后的“月球2号”探测器又成为第一个撞击月球的人造物体。

但在20世纪60年代围绕载人登月展开的美苏竞争中，美国“阿波罗”计划率先实现人类登月的壮举，遭遇惨败的苏联被迫将航天发展重心转移到太空站的建设上。不过苏联高层认为，载人登月计划还有部分配套项目尚值得挽救——即将研制完成的无人采样器和无人月球车或许可以为苏联在月球上挽回一点颜面，至少不会让月球就此成为美国人独占的舞台。

苏联的无人月球采样返回项目进展并不顺利。从1969年到1970年，苏联匆忙发射5个月球采样探测器，但都因各种原因遭遇失败。直到1970年9月，苏联“月球16号”探测器才取得成功。该探测器高约4米，底部直径约4米，发射质量约5.8吨，由下降级与上升级组成。

或许是之前的坏运气都用完了，苏联方面的记录显示，“月球16号”于9月12日发射升空后，飞行超乎预想的顺利，它只完成了一次轨道修正（原计划需要两次甚至更多）就精确地踏上奔月之旅。9月20日，探测器顺利降落在月球正面富海东北部。在地面指令操控下，自动钻孔机被激活，开始钻入月球表面提取月壤样品。7分钟后，钻孔机在距月表35厘米处停止，一套特殊设备通过中空的钻头将取得的月壤装入容器中。然后是最关键的阶段——月壤必须被运回地球。9月21日，“月球16号”的上升级从月球上腾空而起，这是人类航天史上首次从太阳系中的另一个天体上发射无人探测器返回地球。三天后，它携带101克月壤准确降落到苏联的哈萨克斯坦共和国境内，完成人类首次月球无人采样返回任务。

11个月球无人采样探测器仅3个成功

然而苏联随后发射的“月球18号”探测器试图再次前往月球取样时又遭遇失败——它在降落月面的过程中失控坠毁。这一任务被移交给1972年2月14日发射的“月球20号”探测器。它于2月21日成功地在月球软着陆成功，降落地点距离“月球16号”着陆点约160公里。“月球20号”此次任务共采集月球样品55克，但与“月球16号”不同，苏联科学家希望能收集坚硬的月球岩石颗粒。为此它的钻头在下钻过程中曾3次触发自动保护功能，以防止过热。“月球20号”最终成功返回地球，它带回的样本与“月球16号”的样本明显不同，并证实苏联科学家的假设：月海诞生于大约45亿年前。

1976年8月9日，苏联又发射“月球24号”探测器。不同于此前采样任务选择的月球表面样本，这次任务需要挖掘月球表层以下的岩石。8月18日，“月球24号”降落在此前人类未曾涉足的月球危海区域。降落完成后仅过了15分钟，它就打开钻探装置开始工作。钻头首先以常规的旋转模式钻至约1.2米深處，随后改为更强有力的冲击旋转模式一直向下钻探。资料显示，它的总钻孔深度为225厘米，考虑到钻探的倾斜角度，取得的约170克样本主要来自月面以下2米处。苏联对这些样本的研究表明，它们呈层状结构，类似地球的沉积岩。1976年12月，苏联用1克的任务样本交换了美国航空航天局的月球样本。“月球24号”是苏联发射的最后一个月球探测器，也是最后一个在月球上进行软着陆的航天器。这一记录直到37年后的2013年12月14日，才被到访月球的中国“嫦娥三号”探测器打破。

据统计，苏联共发射11个月球无人采样探测器，但仅有3个取得成功，共采集月球土壤样品326克。尽管这些成就无法与美国“阿波罗”计划相比，但苏联证明无人月球采样可以少花钱，办大事，而且不会危及人的安全。从这个意义上讲，苏联的无人月球采样计划为人类深入开展月球科学研究提供了新的方案。

（摘自《环球时报》12.3）