月球探測

月球也稱太陰，俗稱月亮。是地球唯一的天然衞星。月球的年齡大約有46億年。月球有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60-65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的温度約為1000度，很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11，太陽的1/400。月球的體積只有地球的1/49，質量約7350億億噸，相當於地球質量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。

第一階段（2002～2005年或稍後），繞月探測。研製和發射第一個月球探測器——月球探測衞星，主要用於對有開發利用前景的月球能源與資源的分頁與規律進行全球性、整體性與綜合性的探測，並對月球表面的環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。 ^[2] 

第二階段（2005～2010年或稍後），月球軟着陸探測與月面巡視勘察。研製和發射月球軟着陸器及月面巡視車、自動機器人。試驗月球軟着陸技術，探測着陸區岩石的化學與礦物成份，測定着陸點的熱流、岩石剩磁，月表的環境，進行高分辨率攝影和月岩的現場探測或採樣分析，為月球基地的選址提供月面環境、地形、月岩的化學與物理性質等數據。實施第二階段發展規劃，即我國月球探測二期工程。

第三階段（2010～2020年或稍後），月面巡視勘察與取樣返回。發展新型月球巡視車，對着陸區進行月面巡視勘察。2015年或稍後，發落上型採樣返回艙、月表鑽巖機、月表採樣器、機器臂等。在月面巡視分析取樣基礎上，採集關鍵性樣品返回地面。同時，對着陸地區進行考察，深化對地、月系統（尤其對月球）的起源與深化的認識。實施第三階段發展規劃，即我國月球探測三期工程。

從技術層面看，3種空間探測方式有明顯的遞進關係，每一步都是對前一步的深化，並同時為下一步奠定基礎，最終達到全面、深入瞭解月球的目的。完成月球取樣返回任務，需要經歷一個全面、精細、深入的科學探測過程，可以突破一系列關鍵技術，併為今後載人登月和月球基地選址等提供有關數據、奠定技術基礎。 ^[3] 

對月球探測的方式有：①在月球近旁飛過或在其表面硬着陸，利用這較短時間探測月球周圍環境和拍攝月球照片。蘇聯月球3 號探測器就是以近旁飛行發回首批月球背面照片；美國徘徊者7、8、9 號探測器就是擊中月球表面前發回一批照片。②以月球衞星的方式取得信息，這種方式能有較長的探測時間。③載人航天器、不載人航天器或探測器，在月球表面軟着陸（通過減速使航天器在接觸月球或其他星球表面瞬時的垂直速度降低到最小值，以實現安全着陸的技術），登月載人航天器（見阿波羅工程）可大量收集月球土壤、岩石樣品，拍攝大量照片，安裝各種測量儀器，獲取豐富和詳細的月球資料；不載人航天器或探測器，在月球軟着陸後，拍攝高分辨率的月球表面照片傳回地面，或者將儀器測量的數據傳回地面，甚至像月球16、20、24號探測器那樣在月球軟着陸並取回月球表面樣品。由於30多年來對月球的各種探測，極大地充實了人們對月球的認識。 ^[4] 

月球1號（俄語：Луних-1）是蘇聯、也是人類發射成功的第一個星際探測器。它是一系列以“月球號”命名的探測器中的第一個成員。

在月球1號發射之前，蘇聯航天機構已經對向月球派遣使者做了三次嘗試。在第一顆人造衞星發射成功不到一年之後就進而做這種難度更高的航天活動，這一方面是因為赫魯曉夫基於與美國打宣傳戰的目的而鼓勵這種太空競賽，一方面也是由於蘇聯太空計劃的總負責人科羅廖夫對自己開發的火箭的能力具有充分的信心。

發射月球1號所使用的火箭被稱為月球號火箭。這實際上是衞星號火箭的一種改進型。

1959年1月2日，月球1號在蘇聯的拜科努爾發射場順利升空，隨即離開地球軌道。這使它成為人類發射成功的第一個擺脱地球引力場的航天器。1959年1月4日，月球1號從5995千米外掠過月球。

月球1號的最終命運是成為了第一個人造行星，它將永遠地圍繞太陽公轉，週期為450天。

月球2號（俄語：Луних‎-2）是蘇聯於1959年9月12日發射的無人月球探測器。它是世界上第一個在月球表面硬着陸的航天器。1959年9月14日，月球2號擊中月球。

月球2號的探測結果表明，月球沒有磁場，且月球周圍沒有像範艾倫帶一樣的輻射帶。 在月球2號上攜帶了兩枚刻有蘇聯國徽的裝飾物。1959年9月15日，蘇聯領導人赫魯曉夫把一枚這種裝飾物的複製品送給了美國總統艾森豪威爾。

月球3號（俄語：Луних‎-3）是蘇聯於1959年10月4日發射的無人月球探測器。它是世界上第一個拍得月球背面照片的航天器。1959年10月7日，月球3號在飛過月球背面時發回了29禎圖像，覆蓋了月球背面70%的面積。

在獲得這些圖像之後，蘇聯天文學家對月球背面的地貌進行了命名。月球3號後來成為一顆地球衞星。 月球9號探測器

月球9號是第一個在月球軟着陸的探測器，在1966年1月31日由蘇聯發射。它經過79小時的長途飛行之後，於2月3日在月球的風暴洋附近着陸，用攝像機拍攝了月面照片。月球9號探測器重1583千克，在到達距月面75千米時，重100千克的着陸艙與探測器本體分離，靠裝在外面的自動充氣氣球緩慢着陸成功。

該航天器原計劃2022年年內發射，推遲發射的原因是航天器上的速度和飛行距離測量儀不符合探月任務的技術要求。 ^[6] 

莫斯科時間2023年8月11日2時10分57秒（北京時間7時10分57秒），載有“月球-25”號無人月球探測器和“護衞艦”（Fregat）助推器的俄羅斯“聯盟-2.1b”運載火箭在東方發射場發射升空。 ^[8] 

最近幾年，作為世界第一航天強國的美國在空間探索政策上搖擺不定，對月球探測的目標和定位也一變再變。 在這種背景下，其他航天國家對月球探測卻依然非常積極。

世界上有10個想要繼續探測月球的國家， 都提出了各自的計劃。美國是布什政府在2004年宣佈的美國新航天計劃， 要從2008年開始對月球進行持續的無人探測，2018年實現第七次載人登月，然後再進一步載人登上火星。在這個過程中， 美國打算在2010年就不再支持航天飛機，也不再投資給國際空間站，集中全力實施月球、火星以及太陽系的探測工程。

布什政府的政策執行一段時間以後，奧巴馬政府在上台以前，在很多演説中全力支持布什政府的整個太陽系探測計劃。在他上台以後，確實遇到了實際的問題。首先是金融危機，再加上經濟復甦緩慢，政府的開支增大。 再加上星座計劃本身進展不順利，因此取消了這個計劃，但是仍然保留了人類飛往火星的計劃。 美國原來計劃的載人登月開支是1080億美元，但是實際上美國只能拿出800億美元， 還欠缺280億美元， 因此無力支持。 但是有國際評論認為，美國這只是戰術性的轉移，一旦國家經濟實力恢復，會重新啓動載人探月工程。

另外，奧巴馬政府動員很多民營企業，更多地參與載人登月和火星探測計劃，仍然不想把這件事情完全停止。美國宣佈取消星座計劃以後，其他國家進一步審視了自己的計劃。 歐陽院士也曾詢問過一些國家的月球探測首席科學家， 歐洲、 俄羅斯、 印度堅持執行原定計劃； 日本的計劃沒有太大的改動， 還提出了進一步利用機器人開發月球的設想。 總的來看， 很多國家都不會因為美國的變動而影響自己的計劃。中國將按照既有方針持續發展，沒有受到美國的影響。

從科學上説，研究月球的目的，就是要研究月球是如何形成、如何演化的。而地月又是一個系統，研究月球同時也能更加深我們對於地球起源和演化的認識。而地月系統的起源和演化，主要背景就是太陽系的起源和演化，在科學上，這是一個值得永遠探索的基本問題。這大致就是從科學角度的探月目的。當然這是一個長期的， 要通過很多代人的努力才能逐步弄清楚的問題。另外， 從應用上説， 根據每個國家對月球的理解， 必然提出月球在應用上有什麼價值。這是可以理解的。月球上有4個方面是值得人們關注的。

第一， 資源， 這裏所説的資源是狹義的礦產資源。 月球上有極其豐富的礦產資源。比如原子能發電用的鈾礦和釷礦，比地球上多得多；還有極其豐富的稀土、鈦礦，是以鈦鐵礦形式存在的。在我國，這種礦石在四川攀枝花地區有一些， 所以建立了攀鋼。 而在月球上，這種礦石的分佈面積大概接近一箇中國的面積，而且品位也非常好。還有很多其他礦產資源。但是礦產資源存在一個基本問題， 誰也不會在月球上開發礦產。 首要原因是成本太高， 經濟上不合算。 但是， 人類應該知道月球上有哪些資源將來是可供人類使用的。 一旦經濟上可行， 再去開發才有價值。 所以，還處在科學探測礦產資源的階段。

第二種是大家比較關注的能源。 我們地球上的化石能源終究是要耗盡的。人們算了一個帳， 估計石油和天然氣大約還能用60多年， 煤大概還能用100多年。 核電站也要用原料， 一次性核燃料也只能用幾十年。 正在發展太陽能發電、風能發電、 生物能源發電，等等，但是，終究不能解決全人類長期持續發展的能源需求。 因此，人類正在尋找另一種能源。 人類一定會想出替代的辦法， 找出終極能源。 天然氣水合物（ 可燃冰） 藴藏有4倍於石油和煤炭的碳含量， 將是一種極其豐富的能源，能保證人類使用更長的時間， 但考慮到很多環境問題，還不敢開發利用。但無論如何，人們依然寄希望於受控核聚變發電能夠實現商業化。

月球的第三個資源是它的環境資源。第一， 月球上是超高真空， 沒有磁場。 月球31億年以前有磁場， 後來突然丟失了。 月球上不但是超高真空、 沒有磁場、 温度變化巨大， 而且沒有火山活動、 沒有強烈的月震， 很穩定， 還沒有污染。 因此， 在月球上所能生產、 製備的一些東西， 地球上是望塵莫及的。 比如一些特殊的材料、 生物製品、 藥品， 當然， 必須是極高附加值的東西， 已經有很多這樣的產品清單了。 還有就是在地球上有重力的影響，而月球上的重力就小多了。所有這些， 使月球的環境成為非常重要的資源， 可以很好地加以利用。

第四類資源， 是大家公認的， 月球可能是很好的軍事戰略平台。 ^[5] 

2023年4月24日，國家航天局發佈一系列中國未來深空探測的戰略及規劃，記者日前對中國探月工程總設計師吳偉仁院士進行了獨家專訪。

吳偉仁院士介紹，中國正在進行月球探測的四期工程，其中，嫦娥六號任務計劃於2024年前後實施，它的主要任務是到月球背面採樣，並攜帶月球樣品返回地球，這也是人類第一次從月球背面採集月壤。嫦娥七號將去月球南極尋找月球存在水的證據，嫦娥八號將配合嫦娥七號在月球南極建立國際月球科研站的基本型，對月球資源勘探和利用等進行一系列試驗。在採訪中吳偉仁院士還介紹，中國正在構建一個環月球的通信導航衞星星座，簡單地説就是月球版的北斗導航系統。 ^[7] 

2024年2月，中國載人月球探測任務新飛行器名稱已經確定，新一代載人飛船命名為“夢舟”，月面着陸器命名為“攬月”。 ^[9]