(德國之聲中文網) 來自中國山東的於佳,是德國基爾大學地外物理系的博士後研究員。這些天,他忙著在實驗室裡測試一台粒子輻射探測儀的數據傳輸功能。該儀器具備帶電粒子、中性粒子自動化檢測等多項功能。五髒俱全的儀器,體積卻只有兩個咖啡杯那般大小。
基爾大學物理系開發的粒子輻射探測儀,將隨「嫦娥四號」登陸月球背面。圖片來源: Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Uni-Kiel "這台儀器搭載中國的'嫦娥四號',一同在月球背面著陸。這是人類探測器首次在月球背面進行著陸。"
基爾大學實驗室裡的這台探測儀,其實只是一件備份。和它結構完全相同的"孿生兄弟",幾個月前就已經被裝載到"嫦娥四號"裡,即將發射升空,前往月球背面實施軟著陸。為瞭解決地球與月球背面的通信問題,中國已經在今年5月發射了"鵲橋號"中繼衛星 前往月球背面上空的地月L2點。
基爾大學的粒子探測儀隨"嫦娥四號"著陸後,就將正式開始在月球表面的科研工作。採集到的輻射數據,將通過"鵲橋號"中繼星,源源不斷地傳回地球。
於佳的導師、月球粒子輻射探測儀項目的負責人維默教授(Robert Wimmer-Schweingruber)對德國之聲介紹說,這些數據將用來研究宇宙射線輻射對太空人健康的影響。他相信,今後十年內,人類有望重返月球,月球背面也是可能的著陸地點之一。
誰將率先重返月球?
1972年12月,在完成六次登月任務後,耗資巨大的美國阿波羅探月計劃落下了帷幕。阿波羅17號飛船的太空人,也成為了迄今最後一次踏上月球的人類。近年來,美、歐、俄、中等航天大國紛紛重提載人探月任務。美國與俄羅斯計劃在2024年前後共同建成"深空門戶"空間站(Deep Space Gateway),運行於月球軌道上,將其作為載人登月、飛往火星的基地以及中轉站。而中國航天部門也有計劃在本世紀三十年代實現載人登月,正在進行中的"嫦娥"無人探月工程,可以被視為載人登月的先導任務。
基爾大學的維默教授說:"我認為,首先實現重返月球目標的,會是中國人。中國的航天計劃現在有著最強的驅動力,進展速度明顯高於俄羅斯和美國。我甚至懷疑美國人和俄國人是不是真心想登上月球以及火星。"
歐洲空間局的太空人,一直都是搭載美國或者俄羅斯的航天器進入太空。在載人登月議題上,歐洲也需要合作夥伴。不久前,歐空局局長沃納(Jan Wörner)在接受德國之聲採訪時表示,希望中國屆時實施載人探月、載人火星任務時,也能像如今的"嫦娥"項目一樣開放國際合作。近年來,歐空局還為多名太空人進行中文語言培訓,毛雷爾(Matthias Maurer)、克里斯托弗萊蒂(Samantha Cristoforetti)等人還曾與中國航天員一同參加訓練。
於佳和維默教授在實驗室中。桌上的電腦連接到粒子輻射探測儀的備份件上。圖片來源: DW/Mu Cui 開放國際合作
除了德國基爾大學的粒子輻射探測儀,此次「嫦娥四號」項目,還有兩台其他歐洲國家的科研設備,分別來自荷蘭和瑞典。其中,荷蘭的設備已經在今年5月隨「鵲橋號」中繼星先行升空。維默教授對德國之聲介紹說,大約三年前,他的團隊就向中科院國家空間科學中心申請了"嫦娥四號"的載荷艙位。"我們去北京展示了我們的科研計劃,幾個月後我們就收到了郵件,給我們帶來了巨大的喜悅。我猜測,選中我們大概是因為我們的研究是為載人登月做準備的,而中國人很有可能會率先重返月球。"
「嫦娥四號」上的德國科研儀器This browser does not support the video element.
已經為這台粒子輻射探測儀忙碌了兩年的於佳,還在實驗室裡與維默教授商討儀器著陸後的數據接收等各類問題。於佳介紹說,登月後,他們的探測儀將與"嫦娥四號"一起接受月球表面惡劣環境的考驗,其中最大的難點在於長達14天、沒有陽光的"月夜",儀器屆時將面臨攝氏零下150度以下的低溫。"屆時,著陸器的頂蓋將會封閉。沒有太陽能的情況下,『嫦娥四號』上的核熱電池只能滿足最最基本的供電需求,其產生的熱量也將用來給儀器保溫,防止它們被凍壞。14天後,太陽重新照到著陸器上,探測儀重新開機。14天的月夜與月晝不斷循環。"
不過,這是於佳與維默一個多月後才需要擔心的事情。"嫦娥四號"已經在北京時間周六(12月8日)凌晨2點23分搭載長征三號乙改進III型火箭升空。隨後,它將經歷一系列複雜的變軌過程,大約一個月後在月球背面著陸。"嫦娥"工程此前的三枚探測器,全都取得了成功。
12月27日,中國國務院發表了《2016中國的航天》白皮書,回顧了過去5年取得的成就,並對未來5年進行展望。其中透露中國計劃在2018年實現在月球背面軟著陸、2020年發射首枚火星探測器。 圖片來源: Picture-Alliance/dpa/H. H. Young 12月27日發布的《2016中國的航天》白皮書中,提到中國計劃在2017年實現月球表面著陸並采樣返回、2018年實現在月球背面軟著陸。在此之前,還從來沒有任何航天器在月球背面著陸。
圖片來源: picture-alliance/dpa/NASA 而在月球的正面,已經有許多各國的探測器甚至載人飛船成功著陸。圖為跟隨嫦娥3號一同登上月球的中國第一艘月球車—玉兔號的模型。玉兔號在月球表面工作972天後,已於2016年7月31日晚停止工作。
圖片來源: picture-alliance/dpa 白皮書也再次提及了雄心勃勃的火星探測計劃,計劃在2020年發射首顆火星探測器,並表示此後還要開展火星采樣返回的關鍵技術攻關——人類至今沒有任何航天器從火星返回地球。這是2016年8月公佈的中國火星任務的探測器外觀設計構型圖。
圖片來源: Reuters/China Daily 在2020年發射的中國首枚火星探測器中,還將攜帶一台火星車。按照設計,火星探測器還將攜帶13台科研載荷,其中包括火星全球遙感相機、火星地表下探測雷達等設備。
圖片來源: Reuters/China Daily 除了火星和月球,白皮書中還提到要在今後五年內開展小行星探測、木星系及行星穿越探測等的方案深化論證和關鍵技術攻關,適時啟動工程實施,研究太陽繫起源與演化、地外生命訊息探尋等重大科學問題。圖為木星及其衛星。
圖片來源: NASA/JPL/DLR 而在運載火箭方面,中國同樣也雄心勃勃。白皮書中計劃,今後五年內,將展開重型運載火箭工程。迄今為止最重的中國火箭長征5號已於今年11月從海南文昌發射, 其發射重量超過800噸。
圖片來源: REUTERS/China Daily 值得注意的是,用於發射重型航天器的海南文昌發射場已經於今年6月投入使用。圖為今年6月從該基地首飛的新型中型運載火箭長征7號。
圖片來源: picture-alliance/dpa/Y. Jun 令人驚訝的是,白皮書對載人航天只是寥寥數筆:發射天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室進行對接;完成空間站各艙段主要研製工作,開展空間站在軌組裝建造和營運;提升載人航天能力,為載人探索開發地月空間奠定基礎。圖為今年10月神舟11號載人飛船與天宮2號實驗室對接的合成照片。
圖片來源: picture alliance/Xinhua/Q. Zhendong 不過,白皮書中花了較多筆墨描寫了過去5年中載人航天領域的成就,稱「中國已突破掌握載人天地往返、空間出艙、空間交會對接、組合體運行、航天員中期駐留等載人航天領域重大技術。」圖為10月17日,即將搭乘神舟11號開始太空旅程之前,兩名太空人陳東和景海鵬(右)向歡送人群揮手致意。
圖片來源: Picture-Alliance/dpa/H. H. Young 在過去五年間,中國還先後將兩名女性太空人送入太空:劉洋與王亞平(圖)。
圖片來源: picture-alliance/dpa 白皮書還提到了北斗衛星導航系統,表示中國計劃在2020年前後,完成35顆衛星發射組網,為全球用戶提供服務。
圖片來源: picture-alliance/dpa 中國原本計劃在導航系統上與歐洲合作,共同開發伽利略衛星導航系統(圖)。然而,由於歐洲各國之間協調不暢,項目進展緩慢,導致中國決定「單干」。不過,在27日公佈的白皮書中,中國方面強調將進一步加強國際航天合作,並且提到中國與歐洲已經簽署了《2015-2020年中歐航天合作大綱》。
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