嫦娥三號成功軟著陸月球

高雄柏
(軍事評論家)


中國大陸自行研製與發射的嫦娥三號月球無人探測器於2013年12月14日21:11時在月球雨海的虹灣平安軟著陸(座標月球北緯44.12度,西經19.51度)。嫦娥三號分為著陸器和巡視器兩大部分。巡視器就是稱作玉兔號的月球車。七個多小時後,全重140公斤的玉兔號在15日04:35從著陸器脫離,成功抵達月球表面行駛。大約15日23:45,玉兔號機動到著陸器北面距離九公尺多的第一個拍照位置,著陸器上的全景相機與玉兔號的月表形貌相機互拍的圖像傳回地面指揮中心。

中國大陸的探月計畫分成三個階段——無人月球探測、載人登月、建立月球基地。無人月球探測的三個重點是繞、落、回。嫦娥一號環「繞」月球偵察預定著陸區,它搭載解析度10公尺的相機獲得的情報基本可以滿足需求。嫦娥二號本來是一號的備份,後來改為搭載更進步的解析度1到1.5公尺的相機偵察著陸區。嫦娥三號攜帶玉兔號降「落」在月球上。後續可能還有也可能沒有類似的軟著陸任務,然後就是著陸之後一段時從月球發射返「回」地球的無人飛行器並且重返大氣層。這樣就驗證了載人前往月球並且安全返回地球表面所需的全部基本技術,除了實際載人的生命維持系統——其技術已經在多次神舟任務與天宮任務驗證。

雖然蘇聯、美國都曾經發射太空飛行器成功軟著陸月球,但是1976年之後就沒有任何人造飛行器軟著陸月球。中國大陸於是成為世界第三個能夠自力發射自己研製的飛行器在月球成功軟著陸的太空科技玩家。日本原先打算2012年讓「月亮女神二號」軟著陸月球,但已經延期到2014年或者更晚。在長期生疏後,美國已經找不到載人登陸月球的農神五號運載火箭的製造圖紙,其他資料的保存情況也出紕漏。例如美國航太總署最初登月的錄影帶已經被洗掉改錄其他的影像。該署後來在澳洲的地面監測站找到原始資料修復後才有反擊登月造假論者的憑藉。美國2012年8月9日測試打算用在月球和更遙遠星體的新一代Morpheus無人著陸器失敗,到美東時間2013年12月10日才成功測試第二號原型機。所以,雖然蘇、美以前曾經成功軟著陸月球,但是那不等於軟著陸月球是容易的事。

2013年12月23日08:00時到24日08:00時之間,著陸器上的月球形貌相機以不同的俯仰角拍攝五圈環視周圍的影像,玉兔號則是進行充電與原地轉彎等活動。從12月25日開始,著陸器和玉兔號將陸續進入休眠狀態渡過長達14個地球日的月球黑夜。期間,月面溫度將會從晝間的攝氏127度降到攝氏零下183度。這個巨大的溫差將會考驗中國大陸的設計、製造、材料等多方面的技術能力。預計嫦娥三號在月球將會使用在紫外線範圍工作的光學望遠鏡、照相機分別觀測銀河系遙遠的星體和地球周圍的輻射帶,還有使用能夠穿透月壤與月巖的雷達探測月球的地質構造等首創的科研活動。

嫦娥三號任務已經完成的部分值得注意的有幾點。首先,中國大陸新聞報導提到使用波段雷達跟蹤一千多公里外的嫦娥三號。此種雷達技術應該和中國大陸成功飾演反飛彈有關。其次,嫦娥三號著陸器下降階段似乎是由它自身搭載的電腦分析下降照相機拍攝的月球表面坑洞情況的照片來最終微調選擇著陸地點。這個技術在飛彈導引方面的應用潛力是明顯的。其三,自從嫦娥三號12月2日凌晨在西昌衛星發射中心升空以來,所有多次軌道調整、下降到月球前的減速、調姿、懸停,還有後來釋放玉兔號,都是在直播情況下一次指令就完成的。這說明了整個龐大複雜的體系——地面測控通信網(包括亞洲最大的射電望遠鏡)、指令中心、著陸器、巡視器的分項與總體可靠性與精確性都很高。中國大陸的某些廉價產品固然劣質,但是在重要的地方能夠做得很好。其四,登月的不只是著陸器和玉兔號,而是中國大陸的計畫管理能力、巨大的系統工程實力、廣泛的科技底子和工業製造能力凝聚在一起的成果。其五,中國大陸的太空科技人才隊伍年輕人很多,這是未來持續發展的本錢。

月球富含多種金屬礦物以及氦3。如果可控核融合技術成功,月球上的氦3大約能夠提供地球1萬年無污染的核能發電。想想現在的空氣污染和越來越顯得無解的日本福島核污染,氦3的價值不只是能源而已。

隨著中國大陸的經濟發展壯大,其綜合實力也在迅速增強,深太空探索能力的進步只是其中一面而已。中國大陸的航太科技實力與先進國家的差距正在縮短。美國已經警惕此一趨勢,而且多方設法再度拉開差距。目前,美國最主要的進展是單位重量發射成本大幅度降低,甚至比中國大陸還低。這不止是商業太空發射的競爭優勢,而且有可能是美國未來發射大量物資在太空組裝軍事太空飛行器的預兆。所以中國大陸在太空科技方面,尤其是低成本大推力運載火箭,仍需加強努力。◆