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【登月 50 特辑】首次登月的阿波罗之后,更多后继者也想踏上月球(一)

阅读354| 发布: 2018-01-23 15:16 | 点赞: 257

【登月 50 特辑】首次登月的阿波罗之后,更多后继者也想踏上月球(一)

我们最耳熟能详的登月名词不外乎美国太空人阿姆斯壮,然而过去,苏联的太空发展曾把美国打趴在地,现如今更有无数国家正急起直追,準备在月球留下历史性脚步。下一个登月的人类会由哪个国家夺得先机呢?

现今各国都在疯狂拟定登月任务,不过登月的源头要追溯至冷战时期美国、苏联两大阵营的对弈。1957 年,苏联成功发射全球第一颗人造卫星震惊整个西方,尤其美国反应最大,自此掀起两国持续长达 20 多年的太空竞赛;为了超越苏联,美国总统甘迺迪决定玩一把大的:把人类送上月球再回来。

这颗掀起太空战争的苏联卫星称为「史普尼克 1 号」,由于发射当时正值二战后的冷战时期,战争从地面转移到空中,美国与苏联在航太领域竞相争取不可撼动的地位,而史普尼克 1 号毫无预兆地成功进入行星轨道,对美国来说犹如当头棒喝,当时许多美国人更认为他们面对苏联正在失去技术优势。

苏联卫星成功连发

苏联震撼接二连三,继史普尼克 1 号卫星后,1959 年 9 月 12 日,苏联四度尝试发射探月探测器,而这次他们成功了──「月球 2 号」成为全球第一颗在月球表面硬着陆的太空飞行器(9 月 14 日硬着陆并毁坏)。虽然寿命只有短短两天,但月球 2 号已经带来月球没有磁场、月球周围没有辐射带等研究成果。

同年 10 月,苏联的「月球 3 号」近月探测器又一发成功,这次还传回 29 张月球背面的黑白照片,让世人首次目睹月球背后的真面目。

那幺这段时间美国在做什幺呢?美国当然也在努力发射探测器与卫星,但美国的成绩是这样:先锋 0 号──失败;先锋 1 号──失败;先锋 2 号──失败;先锋 3 号──失败;先锋 4 号──部分成功;先锋 A 号──失败。

看表格更清楚。

【登月 50 特辑】首次登月的阿波罗之后,更多后继者也想踏上月球(一)

(製表:科技新报)

过了几年苏联依然持续领先,1961 年 4 月 12 日更首度执行载人太空飞行任务「东方 1 号」,尤里·加加林成为第一个进入外太空、并乘坐飞船在地球轨道绕一圈的人类,这消息几乎捣碎了美国人自信心,促使美国决心成为第一个将人类送上月球的国家,如此才能超越苏联。

而原本对太空事业态度保守的美国总统甘迺迪,也因此于 1962 年发表了激励人心的演讲:重拾阿波罗计画(Apollo program),前往月球,在 NASA 共计 17 次阿波罗任务中,大概投入资金 250 亿美元,约有 40 万人参与计画。

1962 年 4 月,美国尝试发射了第一艘登月太空船游骑兵 4 号(Ranger 4),不幸的是太空船失事坠毁月球背面,虽然这使美国成为继苏联「月球 2 号」后第 2 个完成月球硬着陆的国家,但游骑兵 4 号没有传回任何科学资料。

到了 1964 年,美国的 「游骑兵 7 号」太空船终于成功在月球硬着陆了,并将 4,000 多张月球表面近距离图像传回地球。然而这代表美国终于追上苏联脚步了吗?不,苏联还在进化。

苏联首先达成月球软着陆、绕月飞行

1966 年 1 月 31 日,苏联「月球 9 号」任务成功达成人类第一次在月球软着陆目的,探测器还在月球表面运行了 8 小时 5 分钟,传回数据分析表明,月球表面很坚固,人类完全可以降落在月球上。

1966 年 3 月 31 日,苏联再成功发射人类第一颗环绕月球的飞行器「月球 10 号」,这颗卫星带有磁力计、伽马射线频谱仪、离子收集器压电测量仪、红外探测器、低能 X 射线质子测量设备等装置,收集有关月球磁场强度、辐射带、岩石性质等资讯,同年 5 月 30 日停止向地球回传无线电讯号。

到这边为美苏太空竞赛前半段,总结:苏联大获全胜;然而接下来就是 NASA 逆转胜的局面了,自 1966 年 NASA「测量员 1 号」也成功在月球表面完成软着陆之后,美国的登月任务开始取得压倒性胜利,几乎再也没有失败过(除了阿波罗 1 号);而成功将太空人阿姆斯壮等人带上月球的阿波罗 11 号,更是一举将美国推上巅峰。

1972 年美、苏结束冷战,两阵营疯狂的太空竞赛终于告一段落,1976 年苏联发射月球计画最后一个探测器「月球 24 号」后,下一个再度前去拜访月球的国家就是日本了,为 1990 年 1 月发射的飞天号(Celestial Maiden)绕月探测器。

在 1955~1976 年间,月球竞赛完全由美国、苏联两大阵营的太空机构主导,而美国、苏联也向月球、金星、火星等天体发射了不少人造卫星和无人驾驶太空探测器,奠定往后各国的航太发展基準与方向。随着技术和资金普及,日本、欧洲与中国、印度的登月梦于 1990 年、2003 年、2007 年开始大展身手。

【登月 50 特辑】首次登月的阿波罗之后,更多后继者也想踏上月球(一)

(製表:科技新报)

继美、苏两国后第 3 个拜访月球的国家:日本

飞天号是日本第一颗环绕月球的人造卫星,而日本也是仅次美国与苏联之后,第 3 个成功使人造卫星环绕月球超过 2 年的国家。

虽然日本没有在一开始就加入登月战局,但运载火箭的发展起步其实算早,早在 1966 年 9 月便使用拉姆达(Lambda)运载火箭进行首次发射(不过没有成功);连续 4 次失败后,终于在 1970 年 2 月 11 日首次成功发射拉姆达火箭,将大隅五号卫星送入近地轨道,成为继苏、美、法之后全球第 4 个发射卫星的国家。

而日本和其他国家不同之处,在于早期多数国家的卫星发展都是弹道飞弹研发的副产物而已,只有日本原意就是採用简单的不可控固体火箭发射民用卫星,也因此,日本能跻身当今有能力发射卫星的少数国家之一(美国、俄罗斯、欧盟、日本、中国、印度、以色列)。

接在拉姆达(Lambda)火箭之后研发的是 Mu 系列运载火箭,1970 年 9 月进行首次发射,1971 年 2 月 16 日首次发射成功,2006 年退役;在 1990 年 1 月发射的飞天号,就是搭乘这系列的 Mu-3S-II 火箭发射升空前往月球。而该系列最大型号为 M-V 运载火箭,火箭长 30.7 公尺、直径 2.5 公尺,总重约 140 公吨,为三节式火箭,可携带 1,800 公斤酬载送至离地 250 公里处的低地球轨道。

【登月 50 特辑】首次登月的阿波罗之后,更多后继者也想踏上月球(一)

Mu 系列运载火箭外型比较。

飞天号之后,日本下一个绕月探测器「月亮女神号」(SELENE)隆重登场,于 2007 年 9 月 14 日搭着 H2A 运载火箭发射升空,由于在当时是继阿波罗计画之后规模最大的探月计画,所以备受关注。

月亮女神号(也称辉夜号,Kaguya)包含有 1 颗主卫星及 2 颗子卫星(中继星和甚长基线干涉测量星),主卫星距离月面 100 公里、轨道倾角 90 度,于近圆形轨道上绕经月球南北极上空。

惊人的是,辉夜号搭载了 14 项观测仪器,分为调查月球表面物质、调查月球地形与地底构造、调查月球环境、调查月球重力分布、从月球调查地球、清晰拍摄月球与地球等 6 大类,并拍出从月球看地球升起的「地球现身」首部动画。

下一篇我们接着讲月球探索的后进国家,谈论印度、中国、以色列与未来各国的登月计画。

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