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安全着陆! “嫦娥”成功,着眼未来

安全着陆! “嫦娥”成功,着眼未来
2020-12-18 10:26:37 来源:光明网

12月17日凌晨,“嫦娥”五号返回器携带月球样品,采用半弹道跳跃方式再入返回,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。

从发射到回家,“嫦娥”五号历经23天,度过了一系列艰难历程,包括地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关,并带着月球“土特产”——月壤顺利回家,这是中国航天航空的重大成就和成功,再次体现了中国在航天航空领域多方面的软硬实力。

除中国之外,世界上只有40多年前,美国和苏联登月器登上过月球并带回月壤。而且,从2013年12月2日至今,中国在7年时间内三次发射“嫦娥”登月。其中“嫦娥”四号在月亮背面登陆,成为世界第一个探月器在月球背面登月的国家。此外,中国是继美国、苏联之后,全球第三个有能力到月球采样的国家,也是44年以来第一个到月球“挖土”的国家。这些成就足以表明,中国已经跻身于全球空间探索的第一梯队。

回顾“嫦娥”登月以及此次“嫦娥”五号顺利回家,可以知晓中国在空间探索和航天技术上有了突飞猛进的进步。仅仅是“嫦娥”五号返回地球的方式就令人耳目一新。

“嫦娥”五号回到地球的方式,术语叫“半弹道跳跃式返回”。指的是,返回器第一次进入大气层一定“深度”并滑行一定距离后,再调整返回器姿态,使其再次升高;随着返回器的升高,其速度会进一步降低,在降到第一宇宙速度以下时,返回器就不再具有一颗地球卫星的较高速度,此时再次开始下落,以类似神舟飞船的返回过程回到地球。因此,人们也把这个返回过程通俗地解释为打“太空水漂”回家。

一般从近地轨道返回的航天器速度大多为7.9千米/秒的第一宇宙速度,但“嫦娥”五号返回器从月球归来的速度是第二宇宙速度(11.2千米/秒),相差的每秒3千米多的差距使得航天器进入大气层会因摩擦产生剧烈高温,有可能让航天器烧毁,因此要降到第一宇宙速度才能让返回器顺利地球。为此中国研究人员设计了这种让返回器在太空中打“水漂”的方式,顺利着陆。

一个看似简单的着陆蕴藏了诸多航天航空高精尖设计,既是中国成功跻身全球空间探索第一梯队的能力展现,也体现了中国的实力。未来的探索更多,国际上的竞争也将更激烈和复杂,中国也将百尺竿头,更进一步。

现在,中国和美国、俄罗斯、欧洲、日本、印度和以色列等国家已经参与到太空探索和竞争与协作之中,而且有各自不同的计划,如美国的“阿耳忒弥斯”计划、俄罗斯的“月球”系列计划和欧洲的两手计划(独立自主研发、与多国合作)等。一些国家还为登月计划制定了更为长期和雄心勃勃的蓝图。美国的航天航空局提出,未来登月要实现的任务是:建立技术满足其他在太空的国家利益;实现美国在太空领域的卓越地位;实施月球科学探索计划;发展人类在月球环境中工作的能力。

事实上,一些国家的登月和太空探索计划也是围绕这些方面来考虑的,目前最现实的任务是,发展人类在月球环境中工作的能力。既如此,美国、俄罗斯和欧盟等国家未来的登月计划都着眼于在月球找到水源,尤其是月球的南极可能有冰川和水源。如果能找到水源,就可以建立月球基地,不仅可以供给探月者生活使用,还可以作为能源使用,从而让月球成为人类奔赴火星或其他星球的跳板和基地。美国的“阿耳忒弥斯”计划、俄罗斯的“月球—25”以及欧盟的登月计划都提出了将在月球南极地区“找水”,并测试软着陆等技术。这也为中国的下一步的登月和空间探索提供了参照和借鉴。

另外,需要思考的是,在和平利用太空方面,有很多工作要做。首要应建立和遵守关于探月和太空探索的一系列法规。

人类探索外层空间首先可能取得的是其他星球的资源,如何采集和利用需要有共同的协议。20世纪60年代美国进行第一次载人登月时,联合国就制订了一份《外层空间条约》。这个条约于1967年10月10日生效,无限期有效,也被视为国际空间法的基础,号称“空间宪法”,迄今已有100多个国家和地区批准了这一条约。

条约中明确指出,“不得通过提出主权要求,使用、占领或以其他任何方式把包括月球和其他天体在内的外层空间据为己有。”此后,1979年,联合国又制定了《关于各国在月球和其他天体上活动的协定》(也称“月球协定”)。协定规定,空间探索必须用作和平用途,“月球及其自然资源均为人类共同继承财产”,并且在月球资源开采切实可行之前,就要先制定相关的国际协定。此外,任何人计划建设太空站,必须向联合国汇报空间站的具体位置和建立的理由。

中国探月的着眼点是,“为人类和平利用太空、推动构建人类命运共同体做出更大的开拓性贡献。”显然,这与联合国的《外层空间条约》和“月球协定”中的本质精神和规定是一致的。

现在,由于只有11个国家承认“月球协定”,下一步应当推动各国遵循这一协议,竞争当然也是协作探月,和平利用太空资源。所有这一切都是包括中国在内的国家未来要做的事情和要履行的义务。(张田勘)

(责任编辑:耿倩)