登月之梦，越来越近

随着嫦娥五号成功从月球采样返回，中国无人探月阶段的“绕、落、回”三期的关键技术突破已经实现，取得了一系列重大的创新性科学探测成果。接下来的几年里，“嫦娥家族”将继续验证相关技术，开展月球基础科学和开发利用月球能源、资源与环境的应用研究，建成月球科研站的基本型，为大约 2030 年的载人登月做好准备。将来，我们的航天员能在月球长期驻留，并将那里当作新的基地，探索更遥远的深空。对月球的探测与行星探测相辅相成，中国航天将挑战火星采样返回，对近地小行星、小行星带的彗星、木星系和行星际的穿越探测也蓄势待发。激动人心的是：这些都并不遥远。太阳系探测梦想的接力棒，也正在往年轻一代的手中踏实传递。

“嫦娥”再续征程

2021 年末，国家航天局向公众透露：中国探月工程的下一系列任务已获批复。将在未来十年之内陆续实施的这些任务包括嫦娥六号、七号和八号。嫦娥六号是嫦娥五号的备份，具有返回功能，要到月球高价值地区进行采样返回，后续还有新的月壤、新的样品返回地球。嫦娥七号主要对月球极区进行科学探测，特别是对月球水分布进行探测。嫦娥八号将实施极区的科学探测以及为科研站后续的关键技术进行验证。中国科学院院士、中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远告诉《新民周刊》记者：中国的探月工程划分为“探、登、驻”三大阶段，其中“探”指的是“无人月球探测”阶段;无人探测阶段又划分为“绕、落、回”三期，即嫦娥一号与二号执行绕月探测，嫦娥三号与四号执行“落月探测”，嫦娥五号与六号执行取样返回任务。

嫦娥一号至五号已经顺利实现了无人探测的全部步骤，接下来的第四期为嫦娥六号至八号同样属于无人探测的阶段，并与月球科研站的建设相结合。

“应该说，在前几次任务的成功经验积累之下，后续三次嫦娥任务在技术上已经比较成熟，没有太大的挑战。”欧阳自远表示，每一个“嫦娥”都不是为了发射而发射，而是各自怀有专门的使命。

嫦娥五号为什么落在月球正面风暴洋西北部的吕姆克山脉附近，只是因为那里还没有其他探测器去过吗？嫦娥四号、六号、七号的着陆区目的地为什么都是月球南极，只是为了探索在那里可能存在的水冰吗？

欧阳自远介绍说：其实，它们更主要的目的是要解决关于月球的一些最重大与最关键的科学问题。这些问题包括月球演化历史中的一“老”与一“新”。

月球由于内部能源已经耗尽，如今是一个“死亡”的星球，月球的火山活动、岩浆侵入和内部引发的强烈月震早已停止，月球的全球性偶极子磁场也已消失，但内力活动停止的具体时间点是何时呢？之前科学家推测是距今30 亿年前，但并没有实质性的科学证据。嫦娥五号的着陆点如此确定，正是因为那里的月壤可能帮助人们解决这个问题。果然，中国科学家从嫦娥五号带回的月壤中找到了相关科学证据，表明月球停止内部活动的时间应该是距今20亿年前，这将之前的月球演化历史延长了10亿年！月球演化历史中的“一新”问题，已经有了新的科学数据的解答。

“一老”问题就要追溯到月球的起源时期了。人们推测月球在 45 亿年前形成，但月球只有距今 40 亿年以来的演化历史才有科学证据证明，缺失距今45亿-41亿年前的科学证据。月球背面大约在40 亿年前被一颗巨大的小行星撞击，撞击形成了一个直径2480千米、深12.8千米的撞击盆地，现命名为艾肯盆地。在艾肯盆地内一定可以找到被撞击而剥露出来的、比40亿年更古老的月球深部的岩石。嫦娥四号在月球背面南极艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑底部着陆，很重要的目的就是为了找寻这样的证据。根据嫦娥四号的月球车——玉兔二号的就位探测成果，发现了月球深部古老的月幔岩石。由于嫦娥四号携带的仪器功能有限，完整的分析要在取样返回地球才能完成，但可惜它没有取样返回地球的能力，而嫦娥六号可以完成这个任务。

嫦娥八号将建立月球科研站的基本型，并不是说科研站凭借这一次发射任务就能完成。实际上，这只是一个开始。中国将和俄罗斯等国家合作，共同建设一个服务全人类的国际月球科研站。

科研站最初依然是在无人的情况下运行，等到计划中的2030 年左右中国实现载人登月后，将来有可能实现有人照料。“登”的突破意义也是显而易见的，中国探月工程的 Logo 中，既是“月”字中间的两横、又是一双脚印的图形，清晰地表达了中国人登上月球的梦想。

科研站进行的观察、试验和生产将为载人登月实现后的月球基地建设提供重要的前期支持。从短期驻留到长期驻守，基地是人类在月球真正的“家”。基地既可以建在月球表面，也可以是建在环绕月球轨道的空间站。到那一步，也就实现了中国探月的最终阶段“驻”，从此人们可以开发利用月球资源、能源与环境。

探月是行星际探测的起步。中国在探月工程上的技术积累，与行星探测互相验证、互相促进。天问一号之所以能够在初次探访火星就一次性成功实现“绕、落、巡”三大目标，正是因为嫦娥一号至五号在月球“先行先试”带来的经验。而嫦娥五号从月球成功采样返回后，中国探火的下一步就要挑战人类首次火星采样返回。

同样的技术将应用到中国对小行星的探测中。“近地小行星”，已知总数量超过 2 万颗，其中直径大于 1 千米的也有数千颗，它们有撞击地球、造成毁灭性破坏的危险。探测近地小行星，很重要的一个目的就是研究如何使地球免于它们的威胁。另外，火星与木星之间的小行星带和彗星，也可以成为探测目的地。“在小行星探测的技术上，我们也没有根本性的困难，就看届时的具体探测目的地如何选择。”欧阳自远表示。

再远一些，就是木星系。木星有 69 颗卫星，中国计划探访其中的木卫二、木卫四，将在这两颗卫星上寻找早期生命的踪迹。幸运的是，中国在太阳系内的不懈求索，当下许多人都将在有生之年亲身见证。

月球科研站畅想

中国探月的下一步进程中，在载人登月之前，最引人关注的无疑是月球科研站的建立。

2021 年 3 月 9 日，中俄两国政府正式启动国际月球科研站项目的合作。同年 6 月 16 日，在 2021 全球空间探索大会期间，中国国家航天局和俄罗斯国家航天集团公司联合发布了《国际月球科研站路线图（V1.0）》和《国际月球科研站合作伙伴指南（V1.0）》。这两个文件介绍了国际月球科研站的概念、科学领域、实施途径和合作机会建议等内容。

国际月球科研站并非由单一设施构成，其顶层设计包含了地月运输设施、月球表面长期支持设施、月球运输和运行设施、科学设施、地面支持和应用设施等部分。其中，地月运输设施将支持地月间往返转移、绕月、月面软着陆、月面上升以及返回地球。

“月球科研站要安全、交通方便、有能源，可以就地取材以 3D 打印材料，建成一个安全的指挥所。在人类驻留之前，先要有一个适合机器长期工作的环境。”欧阳自远向《新民周刊》记者介绍。

在目前的一些概念图中，人们能看到科研站的一些构想：有探测模块、飞跃模块、环月模块、中继模块，有月面监测站、实验平台、勘察机器人、装配机器人。其中的“飞跃模块”让人感到比较新奇。欧阳自远介绍说，当前的无人月球车行进速度比较慢，飞跃模块是让月球车可以“飞行”一段距离、快速到达目的地的设备。他表示，科研站具体的模块还在确定当中，届时哪些设备会实际应用，还要根据科研目标而定。

并且，月球科研站以及月球基地也不是一定要建在月球表面。欧阳自远就曾经提出过“建造月球空间站”的建议。在他看来，在轨道上环绕月球飞行的空间站完全也可以成为承担月球科研任务的场所。需要在月球表面工作时，航天员和相应设备从月球空间站降下去，完成任务后再回来;月地之间的往返也以空间站作为端点。如此一来，可以在建设人类长期驻留的月面基地之外，提供另一种载人登月的解决方案。

不过，中俄此次合作建设的科研站还是选址在月球表面。《路线图》描述了国际月球科研站的五大任务和八项科学目标。

第一项任务是建成指挥中枢、基本的能源和通信设施，用于满足月球基础设施、自动操作和长期研究及探索;第二项任务是建成月球研究与探索设施，例如月球物理、地质剖面、熔岩管探索和月球样品采集;第三项任务是建成月球原位资源应用技术验证设施;第四项任务是验证后续探测的通用技术，例如月球生物医学实验、分散式月球样品采集及返回;最后一项任务是建成月基天文和对地观测设施。

以上任务对应的八项科学目标是：月球地形地貌与地质构造、月球物理与内部结构、月球化学（物质成分与年代学）、地月空间环境、月基天文观测、月基对地观测、月基生物医学实验以及月球资源原位利用。“我们要弄清楚月球的形成、演化和它的现状、环境，以及它有哪些资源和能源可以被利用，来为我们人类未来的社会发展，提供一些非常重要的支撑。”欧阳自远说。

在建设的步骤上，延续中国探月工程之前的传统，中俄两国采用了“勘、建、用”三步走的战略，时间跨度为 15 年。

2025 年前的第一阶段任务，主要通过现有计划任务对月球进行勘察，为国际月球科研站实施设计及选址，并且确保高精度软着陆的技术验证。任务包括中国向月球发射嫦娥六号和嫦娥七号，俄罗斯发射月球 -25 号、月球 -26 号轨道探测器和月球 -27 号探测飞船。

在“双减”背景之下，全国数千个孩子和家庭参与了中国探月与麦当劳联合组织的2021年度“点亮梦想”活动。

第二阶段任务计划在 2026 年至 2030年间实施。届时，中国的嫦娥八号和俄罗斯的月球 -28 号将在月球选定地点着陆。该阶段将完成国际月球科研站指挥中枢的技术验证;实现月球采样返回;大承载货物运送及确保高精度软着陆，并且开始联合操作。这一阶段标志着国际月球科研站建设的正式开始。

2030 年到 2035 年为第三阶段任务，项目将集中建设国际月球科研站，完成在轨和月面能源、通信、月面运输等设施建设，以及月球资源原位利用的研究、探索，验证其他一些未来共性技术。中国计划在此期间试射长征九号重型运载火箭，支持基础设施建设。

2035 年之后，建成的国际月球科研站如何使用？前述文件指出：参与方将充分利用科研站开展月球研究与探测、技术验证、支持人类登月任务;并且根据需要，扩展、维护各系统模块。

在国际月球科研站运行后，后续的人类可长期驻留月球基地准备在 2036 年到 2045 年间建成。该基地能够全面大规模地开展月球的科学探测和技术实验，对月球资源、能源进行开发利用。

在国际月球科研站项目上，中俄两国展示出了开放合作的态度，双方欢迎国际伙伴在任务的各阶段以及阶段的各层级参与项目合作。《指南》中明确了 8 个合作方向和 5 种合作类型。