广林星云

2013年12月14日，携带着“玉兔”月球车的“嫦娥三号”顺利降落在月球虹湾着陆区，实现了37年以来的首次月面软着陆。此时此刻，让我们一起回顾一下这段不算太长，却饱含有太多故事和情感的人类探月史吧！

飞掠与撞月：“炮弹”们的月球初航

在科幻祖师儒勒？凡尔纳的小说《从地球到月球》里，探险家们飞往月球的工具是一枚足够容纳三个人的巨型空心炮弹。由于早期火箭运载能力和航天器设计水平的限制，第一代月球探测器基本上也都是些形状各异的“炮弹”。这些愣头青们对月亮的想法只有两个：要么从她身边飞过，远远看一眼；要么就一头撞上去。

说来难以置信，人类渴望到达月球的愿望竟是那么强烈。就在苏美两国相继成功发射人造卫星后不久，一枚枚火箭就开始携带简陋原始的“炮弹”们向月球进发。不过，这一时期火箭发射的失败率高得惊人。从1958年开始，美国一共发射了8枚“先锋”号探测器，只有“先锋”4号从月球“近旁”60000千米处飞过，勉强算是成功。苏联的做法更绝，只有到达月球附近的探测器才被收进“月球”系列的正式名册里，在地球附近兜圈子的“失意者”们被打入另册“宇宙”系列，没发射成功的干脆连编号都没有。

不过，这段日子里志得意满的显然是苏联。1959年1月4日，拖着4根天线的金属球“月球”1号从月球附近5995千米处——飞过，比“先锋”4号提前了两个多月。9月13日，同样的“月球”2号带着刻有镰刀锤子的五边形徽章第一个命中月球。半个月后的“月球”3号又创造了另一项纪录——首次拍摄到月球背面。为了瞄准月球拍照，“月球”3号被设计成史上第一个三轴稳定的航天器。照片是用相机拍摄后现场冲洗，再用摄像机一线一线扫描传回来的。虽然极其模糊，但毕竟让人类第一次看到了月球背面的真面目，也让苏联抢到了一个环形山和两个月海的命名权，那差不多是照片上能辨认的仅有特征。美国显然大为震惊，当“月球”3号的复制品赴墨西哥展出时，守在半道上的中情局特工们趁夜把它劫进小黑屋里拆了又装，然后抢时间开快车送去展馆。

落月与绕月：“我们选择去月球”

“我们选择去月球，不是因为它很容易，而是因为它很难。”在苏联接连取得人造卫星、月球探测和载人飞船“三连冠”之后，美国总统肯尼迪在1961年5月表态：美国将在十年内把人送上月球。这时候，美国的载人飞船才刚刚完成一次弹道飞行，被赫鲁晓夫讥讽为“跳蚤的一跃”。

从这句话说出的那一刻起，美国举国上下都投入到名为“阿波罗”的载人登月计划中。原有的无人探月项目被调整为登月前的探路计划，分三个部分：“徘徊者”尝试在撞月之前近距离拍照，“勘测者”在月面实施软着陆，“月球轨道器”进入绕月轨道，为未来的登月任务拍照选址。配有钢丝勺天线和两条太阳翼的“徘徊者”一共发射了9个，直到1964年7月31日的“徘徊者”7号才取得成功，三个探测器在撞月前共发回17259张高清照片。

正当美国人小有得意之时，1966年2月3日，英国焦德雷尔班克天文台意外收到了来自月球的神秘讯息，让所有人面面相觑。有人听出那是传真机的信号音，于是急忙从附近报社取来一台传真机，结果看到了另一个星球的地平线——在几度失败后，苏联“月球”9号使用气囊首度实现了月面软着陆。它像花瓣一样分裂展开，伸出几支长长的鞭状天线和探头探脑的相机，像极了科幻小说里降临地球的外星飞船。首张月面全景照片被英国报纸抢先刊登，苏联表示自己很生气，后果很严重。不过，照片正确的长宽比只有他们自己知道。

1966年4月3日，又一个探月新纪录——首次绕月飞行落到苏联手中。为了抢在美国之前实现绕月，苏联首个绕月卫星“月球”10号简陋到连照相机都没装，却能从月球附近发回《国际歌》信号，并在苏共党代会上播放——事实上，会场播放的是地面录制好的版本。接下来，苏联又发射了一个携带机械臂和测力计的花瓣式着陆器“月球”13号，以及另外三颗绕月卫星“月球”11号、12号和14号。不过，与美国举国上下的齐心协力不同，对是否实施载人登月，苏联一直摇摆不定。1964年跟风作出决定后，国力只及美国一半的苏联又同时上马了载人绕月和载人登月两个项目，并且自始至终都伴随着几个设计局无休止的争吵与反复。苏联载人探月计划的命运，似乎从一开始就注定了。

美国虽然与多项纪录失之交臂，取得的成果却比苏联像样得多。带有三条腿支架，头上耷拉着太阳能电池和板状天线的“勘测者”着陆器共发射了7枚，有5枚降落成功。它们在各自的着陆点现场拍照，伸出长长的折叠臂测定月壤的承受力和元素成分，其中的6号还尝试了落月后重新起飞。5颗形似风车的“月球轨道器”先是详细拍摄了预定的登月着陆区，随后又加拍了99%月球表面的高分辨率照片。相比之下，苏联只有一颗绕月卫星“月球”12号拍摄到照片，并且照片质量不敢恭维。

苏联已经觉察到处境不妙了。美国为“阿波罗”计划积累经验的“双子座”飞船任务进展十分顺利，但在1967年1月的“阿波罗1号”地面演练中，三名宇航员不幸被大火吞噬，美国宇航局只能放慢脚步，对飞船设计进行彻底整改。与此同时，苏联新研发的“联盟”飞船屡遭挫败，第一次载人飞行就把宇航员科马洛夫活活摔死。一向胆大的苏联人开始变得缩手缩脚，认为必须在无人飞船接连成功四次之后，载人绕月任务才能成行。

1968年9月21日，苏联的无人绕月飞船“探测器”5号携带着两只海龟，在绕月之后成功溅落印度洋。然而一个月后的“探测器”6号却在尝试降落苏联本土时坠毁。没过多久，从美国传来的消息让他们大吃一惊：“阿波罗”8号已于12月25日抢先实现了首次载人绕月飞行。三名宇航员面对着从月球背面缓缓升起的蓝色地球，情不自禁诵读起了《创世纪》的章句。苏联人的阵脚被彻底打乱了。尽管后续的无人绕月飞船“探测器”7号和8号都取得了成功，拍到了和“阿波罗”8号一样的“地出”照片，但这已经太迟了。“探测器”飞船终于没能把苏联人送去月球。

月面漫游与采样返回：人和机器人的一小步

“阿波罗”8号的大胆举动让美国第一次抢到了先机。接下来的“阿波罗”9号和10号又分别在地球和月球附近对登月的各个环节进行了演练。此时的苏联已经急火攻心，匆忙赶制的N1登月火箭在第一级未做整体试车的情况下就被推上发射台，4次试射全部爆炸。而美国的登月火箭“土星五号”只在发射“阿波罗”6号时出现一些问题，13次发射没有一次失败。

1969年7月20日或许是人类历史上最重要的日子。在历经两次计算机报警和长时间的悬停避障之后，下降级仅剩30秒燃料的“阿波罗”11号登月舱在月球静海着陆。3小时后，第一个人类脚印落在月面上。登月舱上带有一块小小的纪念牌：“公元1969年7月，来自行星地球的人类首次踏上月球。我们代表全人类和平来此。”两位宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月面安置了月震仪、激光反射镜和太阳风收集装置，采集了月球样本。不过，他们在起飞时眼睁睁地看着美国国旗被上升级喷出的气流吹倒。后来的登月宇航员都学会了把国旗插远一点。

从“阿波罗”12号开始，每次登月任务都严格标记采样位置，并放置了用核电池供电、名为ALSEP的自动仪器站，这些仪器包括月震仪、磁强计、太阳风光谱仪和离子探测器，以及三块用于测量地月距离的激光反射镜。“阿波罗”12号宇航员走访了距离登月点163米远的“勘测者”3号着陆器，带回了它的照相机，发现上面竟有微生物存活，可惜最终被证实是来自回收后的地面污染。“阿波罗”14号用上了备有全套工具的手推车，15号、16号和17号更是配备了可供双人乘坐的电动月球车，登月宇航员们享受着驾车的惬意在月面上四处巡游，去更多更有趣的地方考察。后期的“阿波罗”飞船还在绕月飞船上加装照相机，并在离开月球前释放小卫星。“阿波罗”17号搭载了最有价值的载荷——地质学家哈里森·施密特，他在月面上发现了橙红色的月壤。“阿波罗”13号则书写了一次失败的传奇，三名宇航员在历经磨难后平安返回地球。

苏联已经被打败了，但他们并未彻底认输。苏联科学家设计了新一代的探测器——精巧的自动月球车、自动取样器和重型绕月卫星。“月球”15号自动取样器抢在“阿波罗”11号之前出发，打算抢先得到月球样本，可惜最终在落月时坠毁。后续的“月球”16、20、24号取样器获得了成功，共取回月球样本326克。不过，真正为苏联赢得喝彩的还是自动月球车“月行者”1号和2号。1970年11月17日，“月行者”1号缓缓驶下着陆架的斜坡，第一次在月球上留下了车轮的印迹。它像一台装有八个轮子的澡盆，行走时盖子会打开，露出内侧的太阳能电池。月夜来临时盖子又会关上，依靠车体内部的同位素热源保温。月球车控制中心位于克里米亚，那里有五名驾驶员全神贯注盯着摄像机传回的画面，小心翼翼地操纵着这辆38万千米外的梦幻之车。每走一段距离，月球车就会利用仪器测定月壤的强度和化学成分。“月行者”1号足足工作了10个月，后来更先进的“月行者”2号也工作了5个多月，两车分别巡游了10.5千米和42千米。

1976年8月22日，苏联最后一台自动取样器“月球”24号成功返回，为长达18年的美苏探月竞赛画上了休止符。竞赛结果终于揭晓，美国和苏联分别实现了人和机器人的月面漫游和采样返回，让他们各自迈出了一小步。而这，都是人类迈出的一大步。

重返月球：新生代的曙光

狂热的探月竞赛落下了帷幕。巨大的“土星五号”火箭和N1火箭如同中生代的恐龙一般，走入历史一去不返，只留下那些曾经或未曾登月的美苏宇航员们，用余生遥望天际那轮承载着记忆和梦想的月球。

终于，人类再一次出发。1994年，地面站收到了美国“克莱门汀”号探测器雷达向月球南极发射的强烈回波，暗示月球南极可能存在水冰。这一发现让人们重新燃起探索月球的热情。随后，美国“月球勘探者”号，欧空局“智能”1号在任务末期相继撞月，试图寻找水冰。2007年前后，日本、中国和印度先后发射了“辉夜姬”、“嫦娥一号”和“月船”1号，掀起了“亚洲探月竞赛”小高潮。美国则在2009年发射了“月球侦察轨道器”，现已拍摄到月面上所有阿波罗登月舱下降级和部分苏联着陆器，是迄今为止成像清晰度最优的月球轨道器。

和“前辈”们比起来，新生代的探测器更加精巧灵敏，成果也更加出色。“辉夜姬”利用两颗子卫星对月球引力场进行了测绘，这一成果后来被2011年发射的美国“圣杯”月球引力场双子星任务所超越。“嫦娥一号”利用微波测定了全球月壤厚度，估算出了月球上的氦-3总量。“月船”1号则通过释放撞击器确证了月球南极水冰的存在。2010年发射的“嫦娥二号”不仅拍摄了更为清晰的全月图，还对L2点和小行星4179实施了扩展任务。

2013年9月，美国发射了考察月球稀薄大气尘埃层的LADEE轨道器。三个月后的12月2日，中国“嫦娥三号”着陆器携带“玉兔”月球车飞向太空，并于12月14日实施软着陆。着陆器本身装备有近紫外天文望远镜和极紫外地球等离子层相机，“玉兔”则带有测月雷达、粒子激发X射线谱仪和红外成像光谱仪。着陆器和月球车都安装有数台照相机，月球车可直接与地面联络，也可依靠着陆器中转通信。两台探测器都带有同位素热源，可用于月夜休眠期间的保温。“玉兔”月球车可在着陆器四周5千米的范围内进行巡视考察。目前，“嫦娥三号”的着陆器和巡视器已顺利完成两器互拍和多项仪器开机任务，并已进入月夜休眠状态。有趣的是，在落月十天之后，美国“月球侦察轨道器”成功拍到了“嫦娥三号”的着陆器和“玉兔”月球车影像，这也反映出美国对中国不断增长的航天力量有着浓厚的兴趣吧。

未来，中国还将发射作为“嫦娥三号”备份的“嫦娥四号”，并在2017年左右实现“嫦娥五号”取样返回任务。“嫦娥四号”可能于近两年内发射，并将对“嫦娥三号”上携带的仪器载荷及着陆位置进行调整。而“嫦娥五号”将是中国有史以来发射的最为复杂的月球探测器，整个探测器由“绕月部分”和“落月部分”组成，“绕月部分”包含轨道器和返回器，“落月部分”则分为着陆器和上升器。从地球发射到绕月轨道以后，“落月部分”与“绕月部分”分离，降低高度实施落月。完成取样以后，上升器起飞，回到绕月轨道与“绕月部分”对接，将月岩样本从上升器转移至返回器中，再由轨道器把返回器运回地球。“嫦娥五号”将带回月球样品2千克之多。在“嫦娥五号”发射之前，还将于今年年底发射一颗“绕月返回试验卫星”，用于验证绕月返回后的跳跃式二次再入大气层技术。

此外，俄罗斯、日本和印度也都有进一步探测月球的计划。在历经多次推迟之后，俄罗斯可能分别于2016年和2018年左右发射名为“月球-全球”的着陆器和轨道器。日本的“辉夜姬”2号和印度“月船”2号都包含有轨道器、着陆器和巡视器，将于2017年发射。欧空局的月球南极着陆任务将于2018年左右从南美库鲁升空。此外，2015年还将有两辆私人月球车，分别搭乘中国“长征二号丙”火箭及SpaceX公司“猎鹰9号”火箭发射，去问鼎谷歌设立的“月球X大奖”。只是，和探月竞赛时期相比，新生代的探月活动多少显得有些冷清。随着美国“星座计划”被废止，人类重返月球的时间，又一次显得遥遥无期了。

要等到什么时候，人类才会再一次登上月球呢？月球上真会有建成天文台、考察站和月球基地的那天吗？奥尔德林和其他曾经登月的宇航员们还能看到那一天吗？

让我们拭目以待吧。

参考资料

奔向月球，吴伟仁主编，中国宇航出版社，2007

苏联/俄罗斯探月历程，哈维著，邓宁丰译，中国宇航出版社，2008

阿波罗登月计划研究，李成智、李建华编著，北京航空航天大学出版社，2009

阿波罗是如何飞到月球的，W.David Woods编著、李平等译，清华大学出版社，2012

探月的故事，刘林宗等编著，中国宇航出版社，2008