2020年11月24日,嫦娥五號月球探測器搭乘長征五號運載火箭發(fā)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(xiàn)了首次月球無人采樣返回,這標志著探月工程三期的完美落幕,隨后一年多的時間里,科學家依據(jù)帶回來的土壤樣本,建立起了精準的月球年代函數(shù)模型,同時也發(fā)現(xiàn)了稀有能源氦-3,可以說是收獲頗豐。
國務院新聞辦公室發(fā)布了《2021中國的航天》白皮書,我國即將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著陸,其中嫦娥六號將在月球南極區(qū)域采集一公斤到兩公斤的樣本返回地球,嫦娥七號將對月球南極的環(huán)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,為以后長期在月球工作打下基礎。
更為振奮的是,根據(jù)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(qū)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(xiàn)將近零下200攝氏度的極寒,但在月球南北兩極地區(qū)由于極晝和極夜的存在,往往會出現(xiàn)連續(xù)180天的光照期。
只有在光照期間,月球基地的太陽能裝置才能發(fā)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(qū)域存在很多深度達到幾公里的隕石坑,那里常年不見天日,很可能存在月球上為數(shù)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著里程碑的意義,因為科研站不僅僅是為了科學研究和月球資源利用開發(fā),還可以作為深空探測中轉(zhuǎn)站,畢竟從月球發(fā)射火箭前往火星可比從地球發(fā)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(diào),我國將于2049年實現(xiàn)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號,直抵太陽系的最外圍,初步估計探測器將至少飛行150億公里,也就是100倍地日距離。
考慮到美國1977年發(fā)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?qū)樱覈胍?049年來臨之前的20多年里到達150億公里外,就必須讓探測器速度達到旅行者一號的兩倍,也就是每秒34公里才行。
乍看之下這個速度很快,但在旅行者系列探測器發(fā)射四十多年后的今天,人類科技其實已經(jīng)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(shù)的加持下,我國的探測器一定能在20年內(nèi)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云,這個尚處于假想中的星云被認為包裹了整個太陽系,如果有探測器能突破日球?qū)舆M一步保持與地球的聯(lián)系的話,人類或?qū)⒂H眼目睹奧爾特云的壯觀。
航天航空領域因為基礎推進方式長期沒有大的革新,所以后發(fā)優(yōu)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(fā)射的太陽系邊緣探測器的各項參數(shù),也會遠超40多年前的旅行者一號。
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?yōu)槟芰吭吹娘w船將獲得比以往更快的速度,太陽系內(nèi)將真正變成我國飛船的自家庭院,往返火星與地球的常態(tài)化航班也能得以建立。
中國航天作為目前世界上規(guī)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。