天文 > 月球號探測器
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簡介
  月球號是蘇聯的第一個月球探測計劃“月球計劃”中所使用的空間探測器的名稱。美國方面的對應計劃是“先驅者計劃”。先驅者計劃所使用的探測器被命名為先驅者。
  美國第一個發射了月球探測器——先驅者0號(1958年8月17日),它在發射臺上就爆炸了。蘇聯人在美國人經歷挫折1個月之後纔做出第一次嘗試(1958年9月23日,探測器未命名),也衹收穫了失敗。月球號的前3次發射均未能接近月球。直到1959年1月2日發射的月球1號飛掠月球,使該係列最終成為人類的第一個取得成果的太空探測計劃。
正式名稱
  月球1號、月球2號和月球3號這三艘最早的探測器的俄語名字是Луних,以後的探測器均被命名為Луна。中文刊物一般不加區別都翻譯成月球號。
任務歷史
  從1958年至1976年,前蘇聯發射24個月球號探測器,其中18個完成探測月球的任務。
  1959年9月12日發射的月球2號,兩天後飛抵月球,在月球表面的澄海硬着陸,成為到達月球的第一位使者,首次實現了從地球到另一個天體的飛行。它載的科學儀器艙內的無綫電通信裝置,在撞擊月球後便停止了工作。
  同年10月4日月球3號探測器飛往月球,3天後環繞到月球背面,拍攝了第一張月球背面的照片,讓人們首次看全了月球的面貌。
  世界上率先在月球軟着陸的探測器,是1966年1月31日發射的月球9號。它經過79小時的長途飛行之後,在月球的風暴洋附近着陸,用攝像機拍攝了月面照片。這個探測器重1583千克,在到達距月面75千米時,重100千克的着陸艙與探測器本體分離,靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢着陸成功。
  1970年9月12日發射的月球16號,9月20日在月面豐富海軟着陸,第一次使用鑽頭採集了120剋月岩樣口 ,裝入回收艙的密封容器裏,於24日帶回地球。
  1970年11月10日,月球17號載着世界上第一輛自動月球車上天。17日在月面雨海着陸後,月球車1號下到月面進行了10個半月的科學考察。這輛月球車重756千克,長2.2米,寬1.6米,裝有電視攝像機和核能源裝置。它在月球上行程10540米,考察了8千平方米月面地域,拍攝了200幅月球全景照片和20000多張月面照片,直到1971年10月4日核能耗盡纔停止工作。
  1973年1月8日發射月球21號,把月球車2號送上月面考察取得更多成果。
  最後一個月球24號探測器於1976年8月9日發射,8月18日在月面危海軟着陸,鑽采並帶回170剋月岩樣品。至此,前蘇聯對月球的無人探測宣告完成,人們對月球的認識更加豐富和完整了。
列表
  探測器編號發射時間
  未命名1958年9月23日
  未命名1958年10月11日
  未命名1958年12月4日
  月球1號1959年1月2日
  未命名1959年6月18日
  月球2號1959年9月12日
  月球3號1959年10月4日
  未命名1960年4月15日
  未命名1960年4月19日
  未命名1963年1月4日
  未命名1963年2月3日
  月球4號1963年4月2日
  未命名1964年3月21日
  未命名1964年4月20日
  未命名1965年4月10日
  月球5號1965年5月9日
  月球6號1965年6月8日
  月球7號1965年10月4日
  月球8號1965年12月3日
  月球9號1966年-1月31日
  月球10號1966年-3月31日
  月球11號1966年8月24日
  月球12號1966年10月22日
  月球13號1966年12月21日
  月球14號1968年4月7日
  月球15號1969年7月13日
  月球16號1970年9月12日
  月球17號1970年11月10日
  月球18號1971年9月2日
  月球19號1971年9月28日
  月球20號1972年2月14日
  月球21號1973年1月8日
  月球22號1974年6月2日
  月球23號1974年10月28日
  月球24號1976年8月14日
  另外,在月球號係列中有2個被編入了多用途的宇宙號係列衛星的編號之中。它們是1965年的宇宙-60和1966年的宇宙-111。
國際探月科技比較
  迄今為止,世界上衹有美國、俄羅斯(前蘇聯)、日本和歐盟等四個國傢和地區進行了探月活動。
  這四個國傢和地區的首次探月時間最大相距達44年,首次探月的水平有高有低。比如人類首顆月球探測器———前蘇聯的“月球”1號與月球擦肩而過;美國“徘徊者”號一連發射了六次都以失敗告終,直到第七次纔成功。
  中國探月工程首席科學家歐陽自遠接受采訪時說,目前在航天技術方面,美國、俄羅斯是第一梯隊。中國是世界上第三個有能力獨立進行載人航天的國傢,同時嫦娥工程也有很多技術和嘗試是開創性的。可以說,在國際探月領域,中國、歐盟國傢、日本是第二梯隊。有人打趣說,中國是“二鍋頭”———第二梯隊的領頭人。
  一、首次探月之前蘇聯
  與月球擦肩過
  1959年1月2日,前蘇聯發射人類歷史上第一個月球探測器———“月球”1號。
  遺憾的是,“月球”1號在距離月球5995千米處和月球擦肩而過,未能命中月球。
  俄羅斯航天署不久前公佈了未來探月計劃,俄計劃在2025年前實現宇航員登月,於2027年至2032年間在月球建立永久性基地。
  過程:與月球擦肩而過
  “月球”1號的目標是以接近第二宇宙速度擺脫地球引力場,直接“奔嚮月球”,然後撞擊月球表面。
  1959年1月2日,“月球”1號探測器由當時最先進的運載火箭———“月球號”火箭發射升空。這枚火箭雖然功勳卓著,但作為早期火箭,其發射成功率也是很低的。在“月球”1號之前,“月球號”火箭曾經三次發射月球探測器失敗。
  “月球”1號月球探測器由“月球號”火箭發射升空後,沒有經過停泊軌道,直接飛嚮月球。第二天,“月球”1號沒能撞擊到月球,而是在距月球5995千米處與月球擦肩而過。
   影響:首次擺脫地球引力
  “月球”1號是人類第一次對深空探訪的嘗試。之前,人類從未擺脫過地球引力。
  雖然沒有能夠完成撞擊月球的任務,但“月球”1號還是獲得了人類從未得知的月球科學數據,其利用攜帶的磁強計、離子腔等探測裝置,在飛行途中測量了月球和地球的磁場等,並發現月球的磁場幾乎為零。
  二、首次探月之日本
   衛星墜毀月面
  1990年1月24日,日本發射第一個月球探測器“繆斯a”科學衛星。
  “繆斯a”進入太空後,更名為“飛天”衛星。這個探測器沒有探測到什麽結果,衹是繞月球轉了一圈。
  今年9月14日,日本發射了“月亮女神”號探月衛星,這是目前人類最大規模探月活動。根據日本的計劃,“月亮女神”2號將於2012年發射,“月亮女神”x號也將於2017年發射。
  任務:在月面進行硬着陸
  “飛天”探測器原計劃是要藉助月球引力控製軌道的技術,將一顆子衛星送入月球軌道,進行地月空間氣動製動試驗;隨後讓“飛天”探測器運行到地月係統的拉格朗日點進行繞月飛行,最後在月面上硬着陸。
  過程:探測器速度比計劃慢
  負責將“飛天”月球探測器發射升空的是日本自己研製的m係列火箭的第五代火箭———m-3s-2運載火箭。這個火箭是同時代運載能力最大的火箭之一。
  1990年1月24日,m-3s-2運載火箭將“飛天”探測器發射升空。由於動力原因,“飛天”探測器進入軌道時候的速度比計劃少了50米/秒,結果導致“飛天”探測器的遠地點衹有29萬公裏,而沒有達到原計劃的47.6萬公裏,這意味着“飛天”還是衹能圍繞地球飛行。
  經過近兩個月的反復軌道修正,“飛天”探測器終於在1990年3月中旬進入原定地月大橢圓軌道,並於3月18日首次飛越月球。“飛天”在近月點將其頂部的“造箭室”釋放出來,並使其進入了月球軌道,但可惜的是,“造箭室”因為機械故障,僅繞着月球轉了一圈便失靈了。“飛天”探測器則在之後10次飛越月球,於1992年2月15日利用所剩燃料進入月球軌道,最終在1993年4月10日墜毀在月球上。
  首次探月之美國
  歷經六次失敗
  1961年5月,美國總統約翰·肯尼迪宣佈要在10年內實現載人登月。1964年7月28日,美國首顆月球探測器“徘徊者”7號在月球雲海着陸。
  三、美國的首次探月之路十分坎坷,經過三年時間六次失敗。
  美國計劃在2020年讓宇航員重返月球,並在月球建立永久性基地。
   任務:瞭解飛船着陸可能性
  “徘徊者”月球探測器計劃是阿波羅登月計劃的輔助計劃的第一步,任務是逼近月球拍攝照片,測量月球附近的輻射和星際等離子體等,以瞭解未來的“阿波羅”飛船在月面着陸的可能性。
   過程:首次探月十分坎坷
  “徘徊者”計劃十分坎坷。美國前後發射了多顆“徘徊者”探測器,其中:頭兩次因為火箭發射失敗,探測器沒能夠脫離地球軌道;第三個探測器因火箭瞄準偏差,在距月球3.7萬千米處與月球擦肩而過;第四個因控製係統故障,探測器撞到了月球背面;第五個探測器因在到達月球前動力係統發生故障而失敗;第六個到達月球靜海後因電視攝像機失靈,沒有獲得任何探測成果。
  1964年7月,“徘徊者”7號由宇宙神阿金納b運載火箭送到了地月軌道,最終在月球雲海着陸。
   影響:傳送4300多幅圖像
  “徘徊者”7號探測器外形像個大蜻蜓,其進入月球軌道後嚮地球傳送了4300多幅電視圖像,最後送回的圖像是在離月面衹有300米處拍攝的,顯示出月球上一些直徑小至1米的月坑和幾塊不到25釐米寬的岩石。
  四、 首次探月之歐洲
   一次發射成功
  2003年9月28日,歐空局發射了他們的第一個月球探測器———“智慧”1號月球探測器。在“智慧”1號背後是歐空局一個龐大的多國參與的太空探測計劃———“曙光計劃”。
  目前,由於財力有限,歐空局暫時沒有新的大型探月計劃,但這並不影響歐洲航天局積極參與國際間的探月行動,歐洲航天局正在進行的相關研究包括月球探測器極地着陸等。
  任務:搜尋月球南極“水冰”
  “智慧”1號主要是一顆科學探測衛星。它的主要任務是探測月球的地形、地貌,搜尋隱藏在月球南極的“水冰”,測定月球的形成、月球的礦物成分,以及水的存在與否和數量。
  過程:運用運載力最強火箭
  “智慧”1號月球探測器集數國之力,不僅一次成功,還在其近三年的在軌時間內進行了多項研究。
  負責運送“智慧”1號的是“阿裏安”-5型運載火箭。這枚運載火箭是歐空局運載火箭中的佼佼者,也是一枚非常成熟的商用運載火箭。其發射單星任務時,可以把6500千克的有效載荷送入地球同步轉移軌道,而進行雙星發射任務時,可以把6000千克的有效載荷送入地球同步軌道,是同時代火箭中運載能力最強的火箭。
   影響:首用“電推鏡”作動力
  “智慧”1號在軌飛行中,探測了月球的地形地貌、月球的成分、月球的構造等。而其最大的特點還在於首次運用了“電推鏡”作為動力源,推着“智慧”1號圍繞地球在蠃旋式的軌道上一點點前行,走了將近17個月纔繞到了月球。
  去年9月,“智慧”1號以每秒2公裏的速度撞嚮月球,歐空局希望通過觀察“智慧”1號撞出的月塵,瞭解月塵裏面含不含水。 相關
  五、 五大因素
  掀月球探測熱潮
  昨天,國防科工委月球探測中心副主任郝希凡在接受新華社記者采訪時,剖析了近年來世界一些國傢掀起月球探測熱潮的原因。
  政治因素。以月球探測為起步的深空探測工程,集成了大量高精尖技術成果,需要大量資金支持,被公認為是一個國傢技術水平和經濟實力的集中展示,可以極大地鼓舞和振奮民族精神。
  科學價值。月球是研究天文學、空間科學、地球科學、遙感科學、生命科學與材料科學的理想場所。
  資源因素。月球上有豐富的資源,將對人類社會的可持續發展産生深遠影響。
  技術帶動因素。月球探測工程是一項多學科高技術集成的係統工程,實施這樣的重點工程將強有力地帶動信息技術、新能源技術、新材料技術等高新技術的發展。
  經濟發展因素。通過對航天探測技術的消化、優化和二次開發,會有力帶動整個科技的發展與經濟繁榮。
   六、 中國探月價值
  儘管月球資源的利用遙遠到無法預期,但科學家從不懷疑這一天的到來。科學家把可能開發利用的月球資源大致分成3類:
  高位置資源。目前的通信、氣象、資源等應用衛星都是因為擁有高位置而發揮作用,月球比衛星更“高”,從那裏回望地球有不同效果。
  微重力和高真空環境資源。重力衹有地球六分之一而且沒有磁場的月球,如果生産新型合成材料或生物藥品,將會獲得混合非常均勻的産品。
  礦産和能源資源。已經發現月岩中有100多種礦物,其中有很多是地球稀有礦物。