5月21日早上5點(diǎn)28分，人類首顆地月通信中繼衛(wèi)星——“鵲橋”——通過(guò)長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，從中國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并成功進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度40萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。
“鵲橋”衛(wèi)星由中國(guó)航天科技集團(tuán)空間技術(shù)研究院研制，上面裝有迄今人類深空探測(cè)史上直徑最大的通信天線。它的發(fā)射，屬于嫦娥四號(hào)探月任務(wù)的第一次發(fā)射。在嫦娥四號(hào)探月任務(wù)當(dāng)中，中國(guó)將實(shí)現(xiàn)人類首次對(duì)月球背面的著陸探測(cè)以及表面巡視。
由于月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相同，月球始終是一面對(duì)著地球，一面朝向黑暗的深層空間。人類站在地球上，永遠(yuǎn)只能看見(jiàn)月球朝向我們的這一面，而月球背對(duì)我們的那一面，如果不借助繞月探測(cè)器或者著陸器，人類將永遠(yuǎn)無(wú)法了解其真實(shí)面貌。
在過(guò)去幾十年的探月活動(dòng)當(dāng)中，已經(jīng)先后有美國(guó)、蘇聯(lián)(俄羅斯)、歐洲、日本以及中國(guó)的探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)月球的環(huán)繞探測(cè)、著陸探測(cè)甚至是載人探測(cè)。月球正面的情況，人類已經(jīng)看得比較真切了。但月球背面的情況，此前只能通過(guò)繞月飛行的探測(cè)器和飛船，拍攝過(guò)一些為數(shù)不多的照片，“霧里看花”地有一些大略的了解?？梢哉f(shuō)，月球作為距離地球最近的天體，人類卻仍然對(duì)其“一知半解”。
在月球背面進(jìn)行探測(cè)尤其是著陸探測(cè)，相比在月球正面著陸，最大的一個(gè)技術(shù)難題就在于通信。探測(cè)器著陸在月球背面，由于受到月球本身的阻擋，發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)無(wú)法傳回地球，而地球上發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)，探測(cè)器同樣也接收不到。因此，探測(cè)器一進(jìn)入月球背面的陰影區(qū)，就等于是“失聯(lián)”了。無(wú)人探測(cè)器就是通過(guò)無(wú)線電把探測(cè)到的各種圖片還有信息傳回地球的，如果連無(wú)線通信都不能建立，探測(cè)器在月球表面是否完好著陸就無(wú)法保證，更談不上獲得科學(xué)成果了。
我們的手機(jī)需要基站進(jìn)行中繼接力才能接入4G網(wǎng)絡(luò)，如果向月球軌道以外的深空發(fā)射一個(gè)中繼衛(wèi)星，讓它充當(dāng)一個(gè)茫茫太空中的“基站”，探測(cè)月球背面的通信問(wèn)題就迎刃而解了。今天發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星，就是為了完成這個(gè)使命而升空的。
“鵲橋”這個(gè)極具中國(guó)傳統(tǒng)文化色彩的名字，形象揭示出了衛(wèi)星的功能，就是在地球和月球之間架起一座無(wú)形的“鵲橋”，將探測(cè)器和地球聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)然，由于地月之間的距離十分遙遠(yuǎn)，“鵲橋”所要定點(diǎn)的位置還不止于此，它要飛到地球和月球的第二引力平衡點(diǎn)，也就是科學(xué)家所稱的“拉格朗日2點(diǎn)”(L2)進(jìn)行定點(diǎn)。在那里，“鵲橋”就像一塊反光鏡一樣，可以無(wú)盲區(qū)地接收和傳遞來(lái)自地球以及月球背面的信號(hào)。
從發(fā)射到定點(diǎn)成功還需要等上幾天的時(shí)間，等到“鵲橋”定點(diǎn)成功并通過(guò)在軌測(cè)試之后，嫦娥四號(hào)的第二階段任務(wù)，也就是月球探測(cè)器的本尊，就可以發(fā)射了。這個(gè)時(shí)間科學(xué)家大致是規(guī)劃到今年年底。嫦娥四號(hào)將成為人類首個(gè)在月球背面成功著陸的探測(cè)器，將放出月球車到月球背面巡視，采集回的圖片以及各種科學(xué)成果，都將經(jīng)由“鵲橋”的中繼傳回地球。
近年來(lái)，中國(guó)在大科學(xué)技術(shù)工程上已經(jīng)創(chuàng)造過(guò)許多世界第一，比如這次發(fā)射成功的“鵲橋”以及即將發(fā)射的嫦娥四號(hào)。這些要?dú)w功于中國(guó)在工程技術(shù)領(lǐng)域的飛速進(jìn)步。與這些耀眼的工程成就相比，探月工程所瞄準(zhǔn)的科學(xué)目標(biāo)更加宏偉，對(duì)今后中國(guó)科學(xué)的進(jìn)步以及人類科學(xué)的貢獻(xiàn)，將是更長(zhǎng)期的、更具持續(xù)性。
就拿這次即將登陸月球背面的嫦娥四號(hào)探測(cè)器來(lái)說(shuō)，它的科學(xué)任務(wù)除了對(duì)月球表面的常規(guī)勘察以外，還包括對(duì)“宇宙黑暗歷史”的考察。而這類科研項(xiàng)目已經(jīng)大大超出了月球科考，屬于更加宏大的宇宙學(xué)的范疇了。
科學(xué)家是通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡，接受來(lái)自遙遠(yuǎn)外太空的微弱電磁波來(lái)了解宇宙的歷史的。由于地球人類文明日益發(fā)達(dá)，地球表面乃至近地軌道充斥了人類制造的各種電磁波。因此，科學(xué)家希望找到一個(gè)沒(méi)有噪音干擾的地方，來(lái)靜靜地傾聽宇宙的聲音。而月球背面是一個(gè)良好的所在，因?yàn)樵虑蚱帘巫×藖?lái)自地球的電磁干擾。
因此，當(dāng)國(guó)外的科學(xué)家聽說(shuō)中國(guó)要發(fā)射一臺(tái)在月球背面著陸的探測(cè)器后，都興奮了起來(lái)。他們認(rèn)為，嫦娥四號(hào)對(duì)他們的研究是一個(gè)重要的機(jī)遇。在即將發(fā)射的嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器上，將搭載四臺(tái)來(lái)自歐洲的探測(cè)儀器。正是中國(guó)的航天技術(shù)，使得歐洲的科學(xué)家終于有機(jī)會(huì)能夠探測(cè)宇宙的歷史。反過(guò)來(lái)，正是因?yàn)檎莆樟讼矜隙鹚奶?hào)這樣的別人沒(méi)有的核心技術(shù)，中國(guó)科學(xué)家可以與國(guó)際頂尖的科學(xué)家進(jìn)行合作，掌握第一手的原創(chuàng)科研數(shù)據(jù)，大大增強(qiáng)了中國(guó)宇宙學(xué)界在國(guó)際上的話語(yǔ)權(quán)。
目前，人類再次迎來(lái)了月球探測(cè)的高峰期。美國(guó)特朗普政府已經(jīng)批準(zhǔn)建造一個(gè)名為“深空之門”的環(huán)月軌道空間站，將其打造成開發(fā)月球的基地，以及從月球軌道出發(fā)探測(cè)火星的橋頭堡。印度即將于今年發(fā)射其首個(gè)月球著陸器——月船二號(hào)。日本也將不遲于2019年發(fā)射其首個(gè)月球著陸器。
人類探測(cè)月球的最終目的，一方面是為了將其作為探測(cè)深層空間的墊腳石，另一方面也是為了解決好地球上的問(wèn)題，比如能源問(wèn)題。因此，探測(cè)月球以及今后的載人登月，已經(jīng)不再是一個(gè)純科學(xué)意義上的問(wèn)題，而是關(guān)系到人類永續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題。在這一領(lǐng)域，中國(guó)正在快速領(lǐng)先。
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