[科普中國]-“月亮女神”月球探測器

簡介

北京時間2007年9月14日上午9點31分,月亮女神探測器由H-2A火箭在距東京以南約1000km的鹿兒島縣種子島航天中心發(fā)射升空。1

（SELENE）的人造衛(wèi)星將由H2A火箭搭載，在種子島航天中心發(fā)射升空。SELENE是Selenological and Engineering Explorer 的縮寫，意為“月球探測工程”，同時也是希臘神話中“月亮女神”的名字。該衛(wèi)星長寬各為2.1米，高4.8米，大約3噸重，包括一個主探測器和兩個子探測器。月亮女神探測器在軌干質(zhì)量1984kg,造價320億日元(約合2. 72億美元,19億元人民幣),由日本三菱重工業(yè)公司負(fù)責(zé)研制。1

按照發(fā)射計劃，“月亮女神”的主探測器將在離月球表面大約100公里的軌道上環(huán)繞飛行。兩個子探測器將被釋放出去，它們各有分工，一個主要保障各探測器與地面的通信工作，另一個負(fù)責(zé)測量月球的重力場。

“阿波羅”后最大探月計劃日本的“月亮女神”探月計劃最早始于1999年。當(dāng)時受到美國“阿波羅”登月計劃的啟發(fā)，還有宇宙發(fā)展的需要，JAXA暗自綜合了當(dāng)時最新的開發(fā)技術(shù)，嘗試開發(fā)出最先進的新型月球探測器。經(jīng)過多年的努力，“月亮女神”的研制終于在2006年10月中旬進入最后調(diào)試階段，但比預(yù)定時間延后了4年。

2007年9月14日，日本發(fā)射了“月亮女神”月球衛(wèi)星?！霸铝僚瘛碧栍芍鳝h(huán)繞器和兩枚子衛(wèi)星組成，日本航天界稱為“繼Apollo工程之后最大規(guī)模的月球探測任務(wù)”。2

“月亮女神”月球探測器JAXA表示，此次探月計劃總研發(fā)費用高達(dá)320億日元（約合2.69億美元），是繼美國“ 阿波羅”號登月之后規(guī)模最大的探月計劃?！鞍⒉_”計劃主要是以月球赤道附近為中心展開考察活動，隨后的許多月球考察也尚未獲取月亮全球的詳細(xì)觀測數(shù)據(jù)。日本1990年曾發(fā)射過一個月球探測器，但只是飛越月球，并未進行繞月飛行，因此“月亮女神”是日本第一個月球軌道探測器。

為了引起公眾的關(guān)注，JAXA還在日本國內(nèi)發(fā)起了“寄愿月球”的活動，從民眾寫下的心愿和寄語中挑選出最具代表性的，把話語和人名刻在金屬片上，隨探測器一起飛往月球。

日本航天借月球崛起日本的航天技術(shù)在亞洲處于領(lǐng)先地位，曾在1972年發(fā)射亞洲第一枚衛(wèi)星。冷戰(zhàn)后，日本也一直努力跟上大國間的航天競爭。其宇航計劃從超高速太空飛機、間諜衛(wèi)星，到大推力火箭再到載人航天國際研究等，幾乎涉及了所有航天重要領(lǐng)域，其國際航天合作非常頻繁。2003年和2005年，日本兩次成功發(fā)射子載人航天飛機，第三次發(fā)射計劃于明年進行。

日本曾在1991年啟動“月球-A”計劃，其主要內(nèi)容是在1995年發(fā)射月球探測器“月球-A”。這一探測器計劃攜帶兩個穿透式著陸器，并在接近月球后將它們發(fā)射，用以探查月球內(nèi)部構(gòu)造、組成和熱狀態(tài)等。但由于著陸器技術(shù)難關(guān)遲遲未能攻破，致使先于著陸器10余年開發(fā)完成的探測器嚴(yán)重老化，JAXA 不得不在今年初宣布放棄這項耗資200多億日元的計劃。

盡管十幾年苦心經(jīng)營無果而終，但“月亮女神”計劃的成功還是幫助日本在登月之路上邁出了第一步。根據(jù)JAXA的長期計劃，從 2005年到2015年，該機構(gòu)將主要完成月球的探查和技術(shù)開發(fā)并投入實際運行；從2015年到2025年，將完成月球資源利用技術(shù)的技術(shù)積累；2025 年將著手建立以月球表面為據(jù)點的月球空間活動站。

探測器介紹“月亮女神”號探測器包括一個主軌道器和兩顆小衛(wèi)星（一顆是中繼子衛(wèi)星，一顆是“甚長基線干涉測量無線電”子衛(wèi)星），主軌道器將在距離月球100公里的環(huán)形軌道上飛行。

探月軌道飛行器主艙與子系統(tǒng)

探月軌道飛行器主艙是一個2.1 x 2.1 x 4.8米的盒形艙，盒形艙被分成了一個頂部長為2.8米的上層艙和1.2米的下層艙，上層艙稱之為任務(wù)艙，主要裝載大部分科學(xué)設(shè)備，而下層艙為推進艙。探月飛船的一邊安裝有一個太陽帆板，另一邊與太陽能電池板成90度的地方安裝有一個1.3米的高增益天線。探月飛船的頂端伸出一個12米的磁強計轉(zhuǎn)臂，任務(wù)艙的頂部和底部安裝了四個15米無線電聲波探測器天線。探月飛船總發(fā)射質(zhì)量為2885千克，這其中包括了795千克的推進劑和兩個衛(wèi)星。

為探月飛船提供電源的太陽能電池板由22平方米的GaAs/Ge電池組成，可以提供3486瓦的電力，為四個容量為50伏和35安的鎳電池充電。通過高增益天線的 S波段和X波段與60米直徑地面圓形衛(wèi)星接收器進行通信連接，X波段向下鏈接數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)10 Mbps，S波段向下鏈接數(shù)據(jù)傳輸率為40或2 kbps。四個S波段全方向天線用于向上傳輸指令，數(shù)據(jù)傳輸率為1 kbps。飛船搭載的數(shù)據(jù)記錄器容量為10 Gbytes。飛船通過散熱器、天窗和加熱器來進行熱量控制。

推進艙中安裝有一個500N的二元推進劑（NTO/N2H4）主發(fā)動機。通過12個二元推進劑20N推進器來控制軌道保持和偏軌傾斜姿態(tài)。由8個單元推進劑1N推進器來控制滾轉(zhuǎn)姿態(tài)。探月飛船使用四個太陽傳感器、兩個慣性測量器、兩個星象跟蹤儀、4個20 Nms反力輪和推進器來三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制。任務(wù)艙g攜帶有13個儀器，用于科學(xué)研究：多頻帶成像儀、地形相機、高清晰電視攝影機、光譜輪廓儀、X射線分光計、伽馬射線分光計、雷達(dá)聲波探測器、激光測度計、磁力計、等離子體成像儀、帶電粒子分光計、等離子體分析儀和無線電科學(xué)設(shè)備。

“月亮女神”探測器甚長基線干涉測量無線電子衛(wèi)星是一個0.99 x 0.99 x 0.65米八邊形圓柱體，質(zhì)量為53千克。子衛(wèi)星頂端安裝了一個偶極天線。探月飛船穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分，不帶推進裝置。電源由一個安裝在衛(wèi)星側(cè)面的70 瓦硅太陽能電池板提供，可為一個13安和26伏鎳氫電池充電。子衛(wèi)星上有一個X波段和3個S波段無線電源。衛(wèi)星與無線電中繼衛(wèi)星結(jié)合起來，可以從地面進行微分甚長基線干涉測量觀測。飛船將在100 x 800公里極地軌道上運行，有望在軌道上飛行一年時間。甚長基線干涉測量無線電衛(wèi)星和無線電中繼衛(wèi)星在脫離前安裝在任務(wù)的頂端。

小衛(wèi)星：無線電中繼子衛(wèi)星

無線電中繼子衛(wèi)星類似于甚長基線干涉測量無線電衛(wèi)星，是一個0.99 x 0.99 x 0.65米八角形的圓柱形衛(wèi)星，質(zhì)量為53千克。無線電中繼子衛(wèi)星頂端安裝有一個偶極天線，四個小S波段小天線安裝在飛船上，有兩個在飛船頂端，另外兩個在底端。飛船穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)率為10轉(zhuǎn)/分，不帶推進裝置。電源由一個安裝在衛(wèi)星側(cè)面的70瓦硅太陽能電池板提供，可為一個13安和26伏鎳氫電池充電。無線電中繼子衛(wèi)星有一個X波段和3個S波段甚長基線干涉測量無線電源和一個異頻雷達(dá)收發(fā)機，可為一個地面站和位于100 x 2400公里軌道對月球遠(yuǎn)端重力場 進行研究的軌道飛行器轉(zhuǎn)發(fā)4路多普勒距離修正信號。飛船軌道飛行壽命有望達(dá)一年以上。

主探測器

主探測器呈箱形,上半部是長2. 8 m、搭載大部分有效載荷的任務(wù)艙,下半部是長1. 2 m的推進劑儲箱。太陽翼位于探測器一側(cè),入軌展開后,直徑1. 3 m的高增益天線與太陽翼成90°;探測器頂部伸出12 m長的磁強計探頭,探測器頂部和底部各伸出長15 m的測月雷達(dá)的偶極天線。星上能源由面積22 m2、最大功率3486W的砷化鎵/鍺(GaAs/Ge)太陽電池陣和4個50 V、35Ah的鎳氫電池提供。

測控通信由S和X頻段的高增益天線完成。其中,科學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)X頻段傳輸,由64 m天線地面站負(fù)責(zé)接收,下行碼速率為10 Mbit/s。工程測控數(shù)據(jù)經(jīng)S頻段傳輸,由40 m天線地面站負(fù)責(zé)接收,下行碼速率為2 kbit/s。另有測控系統(tǒng)的4座S頻段全向天線提供數(shù)據(jù)上行業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)上行碼速率為101 kbit/s。主探測器的星上數(shù)據(jù)存儲容量為10 Gbyte。1

科學(xué)目標(biāo)“月亮女神”月球探測器設(shè)計的主要科學(xué)目標(biāo)有三個：一是探索月球和地球的起源，研究月球的形成和演化過程；二是觀測月球的空間環(huán)境；三是利用月球觀測外太空。為實現(xiàn)這些科學(xué)目標(biāo)，“月亮女神”共搭載 15 種有效載荷，主要包括：X射線譜儀、伽馬射線譜儀、多光譜成像儀、連續(xù)光譜測量儀、地形測繪相機、激光高度計、測月雷達(dá)、月球磁強計、帶電粒子譜儀、等離子體分析儀、上層大氣和等離子體成像儀等，還有中繼子衛(wèi)星、VLBI 射電源子衛(wèi)星以及高清電視攝像機。受外部因素制約和空間環(huán)境影響，“月亮女神”的 X 射線譜儀、伽馬射線譜儀、測月雷達(dá)、帶電粒子譜儀等有效載荷也先后出現(xiàn)各種故障，但整體科學(xué)探測基本按預(yù)定計劃進行，獲得了大量新的、有價值的科學(xué)探測數(shù)據(jù)。3

三大探月使命“月亮女神”探測器將幫助揭開月球之迷。它將發(fā)現(xiàn)什么呢？

與其它探月使命相比，“月亮女神”深測器將對月球進行更加精確的研究。

1. 月球科學(xué)

地球表面始終火山活動，而地球內(nèi)部則存在地幔熔巖對流運動，因此地球經(jīng)常會發(fā)生變化，這使得我們無法了解地球最初的形態(tài)。如果我們通過“月亮女神”深測器的觀測掌握了月球的詳細(xì)資料，我們就可以解開月球何時及如何形成之迷。

→通過研究月球的起源，我們可以找到與地球的形成和早期太陽系有關(guān)的線索。

2. 月球上的科學(xué)

地球有大氣環(huán)繞，而月球沒有。因此太陽光直接照射在月球表面?！霸铝僚瘛鄙顪y器將圍繞月球旋轉(zhuǎn)1年的時間，研究太陽對月球造成的影響。

→觀測結(jié)果對人類未來在月球上的活動（比如建造月球基地）非常重要。

3. 從月球觀測地球

除了觀測月球之外，“月亮女神”深測器還將裝備觀測其它事物的設(shè)備。太空環(huán)境適宜于觀測太空中的電磁波，因為太空中沒有來自電視和手機的人造電磁波。此外， “月亮女神”深測器還能從月球觀測地球北極和南極的極光，從而研究太陽對地球的影響。

→通過從月球觀察太空和地球，我們可以得到從地球上很難得到的觀測資料。

“月亮女神”發(fā)射后在進入月球軌道之前會繞地球飛行兩圈，然后飛往月球?！霸铝僚瘛碧綔y器主軌道飛行器然后會與無線電中繼衛(wèi)星和甚長基線干涉測量無線電衛(wèi)星分離，在月球100公里高度軌道上空繞月球兩極飛行，對月球表面進行為期一年多的觀測。每個小衛(wèi)星會繞不同的橢圓軌道對月球進行觀測。

邁出登月第一步日本對月球探索的興趣由來已久。上世紀(jì)90年代，日本的第一個月球探測器繆斯A科學(xué)衛(wèi)星進入太空，這使日本成為繼美蘇之后，世界上第3個探測月球的國家。然而，在之后的幾年內(nèi)，繆斯A墜毀月球、“月球-A”計劃幾經(jīng)周折最后胎死腹中，日本的探月之路陷入低迷。

1999年，在美國“阿波羅”登月計劃啟發(fā)下，日本宇航開發(fā)機構(gòu)推出了自“阿波羅計劃以后規(guī)模最大、同時也是最復(fù)雜的”“月亮女神”探月計劃。經(jīng)過多年努力，“月亮女神”將在本月中旬發(fā)射，這將為日本的月球基地等遠(yuǎn)景計劃奠定基礎(chǔ)。

日本宇航開發(fā)機構(gòu)8月中旬宣布，耗資2.69億美元、重達(dá)3噸的“月亮女神”探測器將于9月13日由日本自主建造的H2A火箭攜帶升空。這是日本為未來登陸月球邁出的第一步，也是繼美國“阿波羅”計劃之后最大的月球探測項目。

繆斯A衛(wèi)星墜毀月球日本對月球探索的興趣由來已久，但是在過去幾十年中，由于在技術(shù)、研究活動統(tǒng)籌方面出現(xiàn)的問題，日本的探月計劃始終磕磕絆絆，未能順利實施。

日本的探月計劃從上世紀(jì)80年代中期就已經(jīng)啟動。日本的第一個月球探測器是1990年1月發(fā)射的繆斯A科學(xué)衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星進入太空后更名為“飛天”號，是日本第一次發(fā)射接近月球的科學(xué)衛(wèi)星，也使日本成為繼美蘇之后，世界上第3個探測月球的國家。

該探月計劃在很大程度上是試探性的，其主要目的是協(xié)助日本科學(xué)家掌握探月以及其他宇航計劃所必需的空間探索和軌道控制技術(shù)。

繆斯A衛(wèi)星在發(fā)射成功后向月球軌道放出了一個小型探測衛(wèi)星，但是這枚小型探測衛(wèi)星很快就出現(xiàn)了故障而告失靈?？娝笰衛(wèi)星本身在繞地球飛行一段時間后，最終在1993年4月墜毀在月球上，這一探月計劃宣告失敗。

到目前為止，繆斯A衛(wèi)星是日本唯一發(fā)射上天的探月器。在吸取了這次探月計劃失敗的教訓(xùn)以后，日本在1991年度又啟動了月球A計劃，其主要目標(biāo)是在1995年度發(fā)射月球探測器“月球-A”。

由于在研究過程中缺乏統(tǒng)籌安排，同時又太過急于求成，雖然探測器在1996年就已開發(fā)成功，但著陸器的技術(shù)難關(guān)一直難以攻破。經(jīng)過6次延期，著陸器的研發(fā)難題目前已被解決，然而在倉庫中沉睡10多年的探測器已嚴(yán)重老化而無法發(fā)射。日本宇航開發(fā)機構(gòu)被迫于今年1月取消了已持續(xù)10余年的“月球-A”探月計劃。

“月亮女神”卷土重來1999年，在美國“阿波羅”登月計劃啟發(fā)下，日本宇航開發(fā)機構(gòu)綜合了當(dāng)時最新的開發(fā)技術(shù)，開始了研制新型月球探測器的嘗試，這也就是后來的“月亮女神”探月計劃。經(jīng)過多年的努力，“月亮女神”探月器終于在2006年10月中旬進入最后調(diào)試階段，但是之后又由于技術(shù)故障而推遲了幾次，如果今年9月中旬月亮女神探月器能順利升空，也已經(jīng)比原定時間延后了5年。

日本宇航開發(fā)機構(gòu)認(rèn)為，“月亮女神”探月計劃是自美國阿波羅計劃以后規(guī)模最大、同時也是最復(fù)雜的探月計劃。

在充足資金的保證下，月亮女神號探測衛(wèi)星也難逃失敗與坎坷。在月亮女神計劃之前，日本曾經(jīng)研制了17年的月球探測器---月球A因為火箭發(fā)射技術(shù)問題遲遲不能升空，導(dǎo)致探測器上的相關(guān)科學(xué)技術(shù)隨時間“老化”而升空流產(chǎn)。月亮女神探測衛(wèi)星同樣在發(fā)射火箭的技術(shù)問題上遇到了阻礙。最初因為火箭發(fā)射一次次出現(xiàn)技術(shù)故障，使得后續(xù)計劃不得不延期。2003 年，一只 H-2A 火箭在發(fā)射后又偏離了預(yù)定軌道，日本被迫將其摧毀，重新審視火箭的技術(shù)細(xì)節(jié)。4

“月亮女神”探月計劃負(fù)責(zé)人Yoshisada Takizawa表示，該探測器將在為期一年的繞月飛行中利用14個傳感器對月球表面進行探測。日本科學(xué)家希望通過這些儀器了解月球表面成分和礦物組成、月球表面和次表面的結(jié)構(gòu)、重力場、磁力場、高能粒子環(huán)境以及月球的等離子區(qū)等。Takizawa說，通過上述研究活動，有望能進一步揭開月球的起源及演進的秘密。

“月亮女神”號探測器在發(fā)射升空后需要5天才能飛臨月球，此后將以離月球最近120公里、最遠(yuǎn)1.3萬公里的橢圓形軌道繞月飛行。在先后放出中繼子衛(wèi)星和射電干涉子衛(wèi)星之后，主軌道器將調(diào)整運行至距月球100公里的圓形軌道上運行一年。

日本宇航開發(fā)機構(gòu)認(rèn)為，如果“月亮女神”探月計劃進展順利，那么日本進一步探索月球及太陽系行星也就做好了鋪墊。

30年內(nèi)建月球基地按照日本宇航開發(fā)機構(gòu)的近景計劃，月亮女神2號預(yù)計于2012年發(fā)射，月亮女神X號也將于2017年發(fā)射。這些探月計劃可能包括月球車、月球望遠(yuǎn)鏡研制以及在月球表面建立科學(xué)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容，日本月球天文臺也有望于2010-2020年建立。

日本宇航開發(fā)機構(gòu)還制定了一個月球研究開發(fā)的遠(yuǎn)景計劃，即在月球上建立“太空港灣”。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，日本還打算進行更多的探月計劃和可能的月球資源利用計劃。而此次“月亮女神”探測器收集到的數(shù)據(jù)將對今后的研究奠定重要的基礎(chǔ)。

早在1996年，日本提出了建造永久月球基地的計劃，預(yù)計投資260多億美元，在之后的30年之內(nèi)建成月球基地，包括居住、氧和能源生產(chǎn)廠以及月球天文臺等。

2005年1月，日本宇航開發(fā)機構(gòu)重新公布了未來20年的太空開發(fā)遠(yuǎn)景規(guī)劃草案，主要規(guī)劃就是建立無人月球基地、通過國際合作開展載人航天活動以及建設(shè)作為小行星探測中轉(zhuǎn)站的空港等。

最近，媒體還披露了日本宇航開發(fā)機構(gòu)建造有人活動的月球基地的計劃。日本宇航開發(fā)機構(gòu)計劃在2015年向月球發(fā)射機器人進行探測，并開始在月球上建立以太陽能為能源的人類研究基地。為此，日本還將在2025年之前建造像美國航天飛機一樣的載人航天飛船。這一計劃還包括在地球上發(fā)生大的自然災(zāi)害，如海嘯時，使用衛(wèi)星來傳送有關(guān)疏散和救援的信息，確定地球上人們的位置等。

據(jù)日本媒體報道，為實施上述計劃，日本宇航開發(fā)機構(gòu)的預(yù)算可能至少要增加5倍，達(dá)到570億美元。

盡管目前這些計劃尚無經(jīng)費落實，但是日本宇航開發(fā)機構(gòu)的負(fù)責(zé)人表示，希望能夠得到政府支持，以在利用月球方面采取更多重要的步驟。

對比中國嫦娥一號眾所周知并萬眾矚目的中國探月工程第一期的標(biāo)志物－－“嫦娥一號”探月衛(wèi)星，已經(jīng)定于2007年秋天中秋節(jié)前后發(fā)射。據(jù)經(jīng)驗人士分析，鑒于2003年中共十六屆三中全會閉幕的第二天,“神舟五號”飛船于10月15日發(fā)射升空。胡錦濤總書記親臨發(fā)射基地為航天員楊利偉壯行。今番“嫦娥工程”的發(fā)射是否也沿用該模式，目前仍是個未知數(shù)。但無論如何，今年下半年，來自中國政治和科技的雙響，將震撼世界。

“ 嫦娥工程”原計劃上半年發(fā)射，此次將發(fā)射時間推遲，著實是為了確?！笆装l(fā)必成、萬無一失”。繞月探測工程領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人日前在發(fā)射倒計時動員會上表示：月球探測對中國航天事業(yè)發(fā)展具有里程碑意義，我們一定能把中國衛(wèi)星第一次送到離地球38萬公里的環(huán)月軌道，順利完成探測任務(wù)。

“嫦娥一號”發(fā)射時間的推遲，客觀上極有可能成全了日本的首顆繞月衛(wèi)星“月亮女神”，形成PK中國探月衛(wèi)星“嫦娥一號”的戲劇性勢態(tài)。

得知日本即將發(fā)射“月亮女神”探月衛(wèi)星的國人很少，但從已知曉此情的航天愛好者的言語中，表達(dá)出了些許遺憾，即極希望中國探月工程能夠走在日本人的前邊，相信這樣的心態(tài)，也應(yīng)是大部分國人的真實想法。是中國人就沒有不愛國的，希望國家強大科技領(lǐng)先是極其正常的情感部分。但金筆寫銀在此要提醒網(wǎng)友的是：先胖不是胖，況且我們“嫦娥一號”探月衛(wèi)星的發(fā)射只晚日本“月亮女神”一個月左右，選定的是最能吻合國人情感的中秋節(jié)前后發(fā)射，是別具特色的。再有就是，中日兩國的探月衛(wèi)星，都將繞月飛行一年有余，因此，考察內(nèi)容都將極其豐富。如今乃和平年代非冷戰(zhàn)時期，無需做出表面的競爭姿態(tài)。

H-IIA大型運載火箭介紹H-IIA是日本主要的大型運載火箭。充分利用H-IIA運載火箭技術(shù)可以滿足不同的發(fā)射需求，具有成本低，可靠性高的特點。通過簡化設(shè)計，改進制造效率和發(fā)射過程，H-IIA成為全球效費比最高的發(fā)射系統(tǒng)之一，其發(fā)射成本降低了一半以上。

世界各國探月計劃在2003年10月神舟五號載人航天飛行取得圓滿成功后，中國提出了探索月球的“嫦娥工程”。在中國的刺激下，美國迫不及待地在2004年1月宣布了雄心勃勃的登月計劃——在2015年到2020年間再度登上月球，并在月球上建立永久性人工站。隨后俄、歐、日、印也先后提出了探月計劃。

【美國：重整旗鼓】

美國是最早的月球開拓者。1961年5月25日美國啟動了“阿波羅登月計劃”，八年后的1969年7月，美國航天員阿姆斯特朗乘“阿波羅11號”登上了月球，實現(xiàn)了人類的登月夢想。1972年后，因探月活動耗資巨大，探月工程曾一度放緩。

2004年1月14日美國總統(tǒng)布什正式宣布了美國新的探月計劃：第一階段，計劃于2007年通過一顆環(huán)月人造衛(wèi)星向月球發(fā)射數(shù)枚采用“地堡克星”科技的穿透導(dǎo)彈來穿透月球數(shù)米深的巖石地底，導(dǎo)彈內(nèi)部高能炸藥將會換成高科技儀器，當(dāng)導(dǎo)彈深入月球極地地底后，儀器將馬上進入工作狀態(tài)，尋找月球冰存在的直接證據(jù)，以利人類在不久的將來在月球上建立一個適合生存發(fā)展的基地。第二階段，計劃在2010年前完成國際空間站的建設(shè)工作，2008年前先完成開發(fā)與測試“ 乘員探索飛行器(CEV)”，2014年前投入首次載人飛行，用新一代的太空飛船取代航天飛機。第三階段，首先于2008年前將無人駕駛探測器送往月球，2015年到2020年美國航天員重返月球并建立月球基地。

這次運載飛船搭乘的是美國著名的大推力運載火箭—土星5號火箭。土星5號由三級組成:第一級火箭工作2.5分鐘,使飛船速度達(dá)每秒2.7千米。飛船飛到離地60千米高度時,第一級火箭脫落后墜入海洋中。接粉第二級點火.第二級火箭點火后工作約6分鐘.飛船速度可達(dá)每秒6.8千米,當(dāng)飛行高度達(dá),80千米時,第二級火箭脫落,第三級火箭接.點火.工作約2分鐘,即起飛后12分鐘,飛船速度達(dá)到每秒7.9千米的第一宇宙速度。這時阿波羅飛船和土星5號運載火箭第3級一起進入170千米至190千米的近地軌道。5

美國重返月球計劃意義重大，不但可以利用月球基地開發(fā)月球的豐富資源，而且也是美國“火星之旅”的前奏。美國計劃于2030年之后將航天員送上火星，載人火星探險將是一項極為困難的挑戰(zhàn)，而利用月球基地可能有利于完成火星探險的一系列難題。鑒于美國于2004年初勇氣號和機遇號火星車先后在火星登陸，并發(fā)現(xiàn)火星上曾有水存在的證據(jù)；之后“卡西尼”號飛船又順利進入土星軌道，成為第一個繞土星飛行的探測器，這些都將有力地加速美國探月計劃的步伐。

【俄羅斯：欲振雄風(fēng)】

1959年9月12日，蘇聯(lián)發(fā)射探測器“月球2號”，首次抵達(dá)月球。蘇聯(lián)解體后，俄羅斯繼承了其航天衣缽，但由于資金缺乏，俄羅斯政府叫停了許多發(fā)展計劃。但蘇聯(lián)太空探測及研究領(lǐng)域的發(fā)展計劃卻成為俄羅斯政府重點發(fā)展的項目。

2005年7月14日，俄羅斯聯(lián)邦航天局局長安納托利·佩爾米諾夫在政府工作會議上宣布了一項令全世界關(guān)注的決定：俄羅斯政府已完全批準(zhǔn)了俄羅斯 2006年至2015年航天計劃。這是一項發(fā)展創(chuàng)新的計劃，它將使該行業(yè)擺脫停滯不前的局面。根據(jù)2006年至2015年的航天計劃，俄羅斯擬于2008 年前制造并發(fā)射26顆衛(wèi)星，今后10年內(nèi)制造并發(fā)射70顆新一代衛(wèi)星，其中包括通信衛(wèi)星、地球遠(yuǎn)距離探測衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等，2010年建造月球基地，2015年向火星發(fā)射載人飛船，這個時間比美國預(yù)期的時間提前了整整15年。計劃預(yù)算為3050億盧布。

在該計劃中，俄羅斯的目標(biāo)是研制一種新的太空飛船“快帆”，替代已經(jīng)使用了38年的聯(lián)盟號飛船。據(jù)來自負(fù)責(zé)“快帆”飛船研制工作的能源火箭航天公司的消息稱，該飛船長約為10米，發(fā)射重量超過14.5噸。新型飛船最多可搭載6名航天員和700千克重的貨物，同時，其返回艙還可重復(fù)使用。俄航天部門計劃在今年進行模擬載人火星飛行實驗：6名志愿者將在一個地面太空艙里生活超過一年，以便模擬載人火星探索飛行時面臨的各種壓力和挑戰(zhàn)。

【歐洲：奮起直追】

歐空局于2003年9月28日將 SMART-1月球探測器從法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射升空，踏上了奔月航程，經(jīng)過13個月的飛行后，終于進入環(huán)繞月球軌道，開始向地球傳送月球表面各種觀測數(shù)據(jù)，從而揭開了歐洲探月計劃的序幕。這是世界上第一個聯(lián)合使用太陽能推進系統(tǒng)和月球引力的空間探測器，其中安裝了一部分辨率為40米的光學(xué)照相機、一架紅外分光儀和一架X射線分光儀用于探測月球。據(jù)歐空局“SMART-1”項目科學(xué)家貝納特弗因?qū)Α短┪钍繄蟆?、《朝日新聞》等傳媒記者宣稱，“SMART-1”有三大使命：測量月球地貌，分析組成月球表面礦物質(zhì)的化學(xué)成分；使用紅外分光儀觀測月球南極附近的冰，這是美國的月球探測器發(fā)現(xiàn)的，科學(xué)家估計這是撞擊到月球的彗星殘留物；勘察月球南極附近幾個火山口，科學(xué)家估計這里也可能有冰?！癝MART-1”將為科學(xué)家繪制一張月球地形、地貌圖及礦物分布圖，并通過X射線分光儀確定月球表面巖石的化學(xué)成分。歐空局已決定2008年前再發(fā)射一個月球探測器，隨后在2009年或2010年實現(xiàn)月球表面著陸，并計劃在2020年實現(xiàn)載人登月，同時完成月球基地的建設(shè)，讓登月航天員入住基地。

【日本：雄心勃勃】

日本是第三個發(fā)射月球探測器的國家。1990年1月，日本率先打破了美俄壟斷，成功發(fā)射了“飛天號”月球探測器。該探測器重182千克，用于地—月軌道環(huán)境探測。1993年，“飛天號”撞上月球，結(jié)束工作。

1996年，日本提出建造永久性月球基地的計劃，預(yù)計投資260多億美元，30年內(nèi)建成月球基地，包括居住、氧和能源生產(chǎn)廠以及月球天文臺等，并計劃在2005年將漫游車送上月球。

2003年由于接連發(fā)射衛(wèi)星失敗，日本當(dāng)局曾正式表明“十年內(nèi)不會進行載人太空計劃”，這等于是宣布放棄送人上太空的計劃。

在美國新探月計劃的帶動下，目前日本正在啟動新的探月計劃，設(shè)想于2006年發(fā)射 “Selene-A”衛(wèi)星和“Selene-B”衛(wèi)星。其重點是研究月球構(gòu)造和演變過程，同時為日本自己資源貧乏尋找出路。據(jù)稱“A”衛(wèi)星(或稱“月球八號”)進入月球軌道時，探測器會發(fā)射兩個魚雷狀的小探測器，打入月球表面下2米深處，其中一個將被安置在面向地球的一面，另一個被安置在背向地球的一面，都帶有地震儀、檢波儀和熱傳感器，用來探測月震和監(jiān)視月球熱輻射，收集月球內(nèi)部信息及月核繪圖；“B”衛(wèi)星(或稱“月亮女神”)是比“A”衛(wèi)星更大的軌道器，它將繪制更詳盡的月球圖，使用儀器包括X射線和伽馬射線光譜儀、地形攝影機、激光測高儀和雷達(dá)探測器等。探測器將拍攝高分辨照片及時向地球傳輸數(shù)據(jù)，為科學(xué)家研究月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及月球起源和演化提供重要線索與依據(jù)。

近日，日本宇航局（JAXA）又提出在比月球更遠(yuǎn)的“宇宙深處”建造觀測宇宙和探測行星的“深宇宙港”的中期報告。內(nèi)容涉及數(shù)十年后日本宇宙開發(fā)的長期目標(biāo)，即在月球表面建立無人宇宙基地，并在比月球更遠(yuǎn)的地方建立“深宇宙港”。

【印度：邁出步伐】

印度總理瓦杰帕伊在2003年8月15日宣布了印度首次探月計劃Chandrayaan-l，計劃2007年到2008年用“北極星”運載火箭發(fā)射一個軌道探測器(即無人登月飛船一號)，它將攜帶X射線與伽馬射線分光儀，以探測月球的組成并繪制一張分辨率為5米的數(shù)字月面高度圖，探測月球礦藏資源。它是繞月衛(wèi)星，將在月球表面上空100千米處對月球進行研究。如果首次探月計劃成功，繼后再發(fā)射登月機器人，計劃在2015年讓印度航天員登上月球。

這股探月熱潮始發(fā)于中國的“嫦娥工程”，與20世紀(jì)六七十年代的第一次探月熱潮相比，無論是參與國的范圍，還是探月活動的規(guī)模，都要大得多。各國競相提出探月計劃，不僅有政治原因，更有深層的經(jīng)濟和軍事因素。