近期，人类月球探测器密集奔赴月球，标志着新一轮探月热已经到来。探月国家增多、国际合作增强、商业探月兴起，成为本轮探月热潮的新趋势。

探月高潮的背后，无不是各国厉兵秣马多年的技术积累，凸显了月球在未来科技发展与资源开发利用方面的战略地位。随着人类探索宇宙的日益深入，探月的科学内涵还将不断扩展，甚至会超越月球本身。

(资料图片仅供参考)

——编者

▲玉兔号月球车在月面用全景相机拍摄的嫦娥三号着陆器。

新一轮探月热正在全球兴起。

7 月 14 日，印度 " 月船 -3" 探测器发射升空，于 8 月 23 日晚在月球南极表面软着陆。8 月 11 日，俄罗斯 " 月球 -25" 踏上奔月征程，遗憾于 19 日撞月失联。这是俄罗斯时隔 47 年再次发射月球探测器，任务前半段基本顺利，但落月的最后一次轨道调整出现问题，只差临门一脚。

今天，日本将发射 " 小型月球探测智慧着陆器 "，它有望成为日本的落月 " 首秀 "。

按计划，美国直观机器公司 " 新星 -C"（Nova-C，又译 " 诺瓦 -C"）月球着陆器将于 11 月 15 日发射。它是美国航空航天局（NASA）" 商业月球有效载荷服务计划 " 的第一个着陆器，有可能成为第一个在月球着陆的美国私营公司探测器。年底，美国拟用新研制的 " 火神 - 半人马座 " 火箭发射航天机器人技术公司的 " 游隼 -1" 着陆器。

这轮探月高潮涌起的背后，无不是世界各国多年厉兵秣马的技术积累。探月在未来科技发展与资源利用中的战略地位愈加凸显。

日本努力多年

再度冲击 " 成功落月 "

日本对探月的兴趣由来已久。早在 1990 年 1 月 24 日，日本率先打破美苏对探月的垄断，发射了首个月球探测器 " 飞天号 "，成为第三个发射月球探测器的国家。

日本的月球轨道器曾实现过一次撞月。2007 年 9 月 13 日，日本发射 " 月女神 " 月球轨道器，在经历了约 10 个月的定期运行和 7 个半月的后期运行后，于 2009 年 6 月 11 日撞月。

2022 年 11 月 16 日，日本首个月球着陆器 " 好客号 " 承载着首次落月探测的希望，搭乘美国 " 航天发射系统 " 重型火箭升空。6 天后，日本宣布 " 好客号 " 任务失败。不过，与 " 好客号 " 一起升空的日本超小型月球轨道器 " 小马座 " 目前运行正常。

作为全球首个商业登月任务，去年 12 月 11 日，日本民营航天公司 ispace" 白兔 -R"M1 月球着陆器搭乘美国 " 猎鹰 -9" 火箭发射升空。不过，今年 5 月 26 日，ispace 宣布着陆月球任务失败。搭乘在该着陆器上的阿联酋第一个月球探测器 " 拉希德号 " 月球车任务也宣告失败，阿联酋探月初试由此夭折。

▲日本 " 小型月球探测智慧着陆器 "。

这一次，日本使用 H-2A 运载火箭从种子岛航天中心发射 " 小型月球探测智慧着陆器 "，旨在验证精准的月球软着陆技术。

这台着陆器长 1.7 米、宽 2.7 米、高 2.4 米，研发费用达 180 亿日元。它将在月球正面风暴洋马吕斯山区域的一个小陨石坑（月球南纬 13 ° 和东经 25 °）软着陆，着陆精度优于百米。

" 小型月球探测智慧着陆器 " 将对月球表面多个地点进行拍摄，运用数码相机的面部识别技术检出环形山，并通过之前由 " 月女神 " 轨道器收集的数据来确定着陆器当时的位置。为了实现精确着陆，它可通过雷达测量高度，并借助传感器感测自身倾斜度。

着陆后，这台着陆器将用多波段相机评估当地的矿物环境，尤其是月面上的橄榄石，它可能起源于月幔。着陆器还装有一个小型激光反射器阵列，专家将借助它考察月球环境及资源能否供人类利用，并对将航天员送上月球开展长期活动的可能性进行研究，也为无人探测器考察火星积累经验。

作为参加美国阿尔忒弥斯（Artemis）计划的一部分，日本还将在美国帮助下把航天员送上月球空间站，并期待登上月球。今年 7 月 21 日，丰田汽车公司透露，正与日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）联合研制重约 10 吨的载人加压月球漫游车，计划于 2029 年用美国火箭发射，用于支持美国抓总的阿尔忒弥斯月球探索计划。

月球南极首落

印度俄罗斯竞争激烈

最近一二十年，印度一直在为亚洲探月霸主地位而努力，近年来更是在落月探测上与日本展开激烈竞争。

2008 年 10 月 22 日，印度发射了第一个月球探测器 " 月船 -1" 轨道器。2019 年 7 月 22 日，又发射了 " 月船 -2" 尝试着陆月球，但在着陆时刻以失败告终。

今年 7 月 14 日，印度发射 " 月船 -3"，以期完成 " 月船 -2" 未完成的任务。因此，" 月船 -3" 的着陆点与 " 月船 -2" 相同，着陆器和月球车设计也相似，但着陆器上的 800 牛着陆缓冲发动机数量从原来的 5 台减少到 4 台，以降低系统的复杂程度，减少故障率。

▲地面上的印度 " 月船 -3" 探测器。

为提高着陆成功率，" 月船 -3" 重新匹配了姿控发动机，将其姿态修正能力整整提高了一倍，并增加了多普勒激光测速仪，以实时测定着陆器的三维姿态。此外，其飞控软件和紧急控制系统也得到了加强，以应对着陆时可能出现的意外。

同时，印度还简化了留轨的推进舱，将减重额度用于增加着陆器的推进剂，并设计了错过预定登陆地点后扩大范围随机登陆的 " 失败模式 "。

由于印度目前推力最大的地球同步轨道运载火箭 MK-III 的地月转移轨道运载能力仅约 2 吨，无法将 " 月船 -3" 直接送入地月转移轨道，因此 " 月船 -3" 进入地球轨道后要靠自身发动机多次点火加速变轨，才能进入地月转移轨道。

所以，" 月船 -3" 在发射 20 多天后的 8 月 5 日才进入月球轨道，8 月 17 日进入 100 千米高度的环月极地轨道。此时开始，装有月球车的维克拉姆着陆器与推进舱分离，进入距离月面 35 至 100 千米的椭圆轨道，为在月球南极表面着陆做准备。

然而，让印度没想到的是，俄罗斯 " 月球 -25" 着陆器后发先至，于 8 月 11 日发射后，16 日即顺利进入月球轨道，并计划 8 月 21 日在月球南极着陆。可就在 8 月 20 日，俄罗斯国家航天集团宣布，" 月球 -25" 探测器因偏离预定轨道，于 19 日与月球表面相撞后失联。

▲俄罗斯 " 月球 -25" 探测器。

根据俄罗斯此前公布的月球探索与开发计划，" 月球 -25" 是该计划第一阶段的首个任务。此后，俄罗斯计划在 2027 年发射 " 月球 -26" 月球轨道器，对全月球进行普查，为 2028 年发射的 " 月球 -27" 提供数据中继服务和选择载人登月地点提供信息。而 " 月球 -27" 着陆器则将用于研究月球内部结构和月震机制以及月表下 2 米深月壤的矿物学、化学、同位素组成等。2030 年或更晚些时候则将发射 " 月球 -28"。

耗资 7500 万美元的 " 月船 -3" 着陆点选在月球南极附近的曼齐努斯 U 陨石坑西南方向（南纬 69.37 °，东经 32.35 °）。软着陆成功后，它将释放小型月球车。不过，印度着陆器和月球车设计寿命仅为 1 个月亮日（14 个地球日），因为它们没有装放射性同位素加热器，无法熬过严寒的长月夜。俄罗斯 " 月球 -25" 设计寿命为 1 年，原本计划在月球南极博古斯拉夫斯基陨石坑附近（南纬 69.5 ° , 东经 43.5 °）软着陆，距离 " 月船 -3" 着陆点仅相距 120 千米。

随着俄罗斯 " 月球 -25" 的坠毁，在地形复杂的月球南极首次着陆的重任再次回到了印度 " 月船 -3" 的肩上。

终于，北京时间 8 月 23 日 20 时 34 分，" 月船 -3" 成功软着陆在月球南极附近的预定地点。这使印度成为 " 月球着陆俱乐部 " 第四个成员，" 月船 -3" 也成为首个在离月球南极最近地点着陆的人类探测器。

美国重返月球

商业探月方兴未艾

作为世界探月强国，上世纪六七十年代，美国为了实现载人登月，先后发射多个、多种月球探测器，最终通过 " 阿波罗 " 飞船使 12 个美国人登上月球。过去 30 年，美国的探月努力不曾停止，发射了多个月球探测器，最近两年更是在商业探月上频频发力。

去年 6 月 28 日，美国将 " 拱石 " 月球探测器送上太空。同年 11 月，" 拱石 " 采用弹道月球转移方式进入月球轨道。这是 NASA 主导的一项地月空间立方星任务，旨在通过与商业伙伴的合作，低成本地完成任务，对未来月球空间站计划将采用的轨道进行验证，并测试新型导航技术。已升空一年多的绕月立方星 " 拱石 " 目前运行良好，为阿尔忒弥斯重返月球项目提供了数据支持。

去年 11 月 16 日，美国用首枚 " 航天发射系统 " 发射了 " 猎户座 " 无人绕月飞船，实施 " 阿尔忒弥斯 -1" 任务，开启重返月球之旅。

▲执行阿尔忒弥斯 -1 任务的 " 猎户座 " 飞船拍摄的月球照片。

阿尔忒弥斯项目分为 3 个阶段：" 阿尔忒弥斯 -1" 任务是实施无人绕月飞行，研究 " 重返月球 " 对人体可能产生的影响；" 阿尔忒弥斯 -2" 任务是实施载人绕月飞行，有 4 名航天员参加；" 阿尔忒弥斯 -3" 任务是实施载人登月飞行。

阿尔忒弥斯计划有 3 个特点：一是广泛开展国际合作，截至今年 7 月 27 日，已有 28 个国家签署《阿尔忒弥斯协定》；二是建立月球空间站，航天员先飞往月球空间站，然后根据需要从月球空间站出发完成载人登月任务，最终再返回月球空间站；三是让私营企业也参与其中，NASA" 商业月球有效载荷服务计划 " 为那些对月球感兴趣的小公司提供了一个机会。

今年 11 月 15 日，美国休斯敦直觉机器公司将用 " 猎鹰 -9" 发射 " 新星 -C" 无人月球着陆器，首次执行 " 商业月球有效载荷服务计划 "。今年底，美国匹兹堡太空机器人技术公司将用首枚 " 火神 - 半人马座 " 火箭发射 " 游隼 -1" 月球着陆器，它将把 20 多个 " 商业月球有效载荷服务计划 " 有效载荷送到月面。

（作者为全国空间探测技术首席科学传播专家）

作者：庞之浩

图片：均由作者提供

编辑：许琦敏

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