作者:張田勘
12月17日凌晨,「嫦娥」五號返回器攜帶月球樣品,採用半彈道跳躍方式再入返回,在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。
從發射到回家,「嫦娥」五號歷經23天,度過了一系列艱難歷程,包括地月轉移、近月制動、環月飛行、月面著陸、自動採樣、月面起飛、月軌交會對接、再入返回等多個難關,並帶著月球「土特產」——月壤順利回家,這是中國航天航空的重大成就和成功,再次體現了中國在航天航空領域多方面的軟硬實力。
除中國之外,世界上只有40多年前,美國和蘇聯登月器登上過月球並帶回月壤。而且,從2013年12月2日至今,中國在7年時間內三次發射「嫦娥」登月。其中「嫦娥」四號在月亮背面登陸,成為世界第一個探月器在月球背面登月的國家。此外,中國是繼美國、蘇聯之後,全球第三個有能力到月球採樣的國家,也是44年以來第一個到月球「挖土」的國家。這些成就足以表明,中國已經躋身於全球空間探索的第一梯隊。
回顧「嫦娥」登月以及此次「嫦娥」五號順利回家,可以知曉中國在空間探索和航天技術上有了突飛猛進的進步。僅僅是「嫦娥」五號返回地球的方式就令人耳目一新。
「嫦娥」五號回到地球的方式,術語叫「半彈道跳躍式返回」。指的是,返回器第一次進入大氣層一定「深度」並滑行一定距離後,再調整返回器姿態,使其再次升高;隨著返回器的升高,其速度會進一步降低,在降到第一宇宙速度以下時,返回器就不再具有一顆地球衛星的較高速度,此時再次開始下落,以類似神舟飛船的返回過程回到地球。因此,人們也把這個返回過程通俗地解釋為打「太空水漂」回家。
一般從近地軌道返回的太空飛行器速度大多為7.9千米/秒的第一宇宙速度,但「嫦娥」五號返回器從月球歸來的速度是第二宇宙速度(11.2千米/秒),相差的每秒3千米多的差距使得太空飛行器進入大氣層會因摩擦產生劇烈高溫,有可能讓太空飛行器燒毀,因此要降到第一宇宙速度才能讓返回器順利地球。為此中國研究人員設計了這種讓返回器在太空中打「水漂」的方式,順利著陸。
一個看似簡單的著陸蘊藏了諸多航天航空高精尖設計,既是中國成功躋身全球空間探索第一梯隊的能力展現,也體現了中國的實力。未來的探索更多,國際上的競爭也將更激烈和複雜,中國也將百尺竿頭,更進一步。
現在,中國和美國、俄羅斯、歐洲、日本、印度和以色列等國家已經參與到太空探索和競爭與協作之中,而且有各自不同的計劃,如美國的「阿耳忒彌斯」計劃、俄羅斯的「月球」系列計劃和歐洲的兩手計劃(獨立自主研發、與多國合作)等。一些國家還為登月計劃制定了更為長期和雄心勃勃的藍圖。美國的航天航空局提出,未來登月要實現的任務是:建立技術滿足其他在太空的國家利益;實現美國在太空領域的卓越地位;實施月球科學探索計劃;發展人類在月球環境中工作的能力。
事實上,一些國家的登月和太空探索計劃也是圍繞這些方面來考慮的,目前最現實的任務是,發展人類在月球環境中工作的能力。既如此,美國、俄羅斯和歐盟等國家未來的登月計劃都著眼於在月球找到水源,尤其是月球的南極可能有冰川和水源。如果能找到水源,就可以建立月球基地,不僅可以供給探月者生活使用,還可以作為能源使用,從而讓月球成為人類奔赴火星或其他星球的跳板和基地。美國的「阿耳忒彌斯」計劃、俄羅斯的「月球—25」以及歐盟的登月計劃都提出了將在月球南極地區「找水」,並測試軟著陸等技術。這也為中國的下一步的登月和空間探索提供了參照和借鑑。
另外,需要思考的是,在和平利用太空方面,有很多工作要做。首要應建立和遵守關於探月和太空探索的一系列法規。
人類探索外層空間首先可能取得的是其他星球的資源,如何採集和利用需要有共同的協議。20世紀60年代美國進行第一次載人登月時,聯合國就制訂了一份《外層空間條約》。這個條約於1967年10月10日生效,無限期有效,也被視為國際空間法的基礎,號稱「空間憲法」,迄今已有100多個國家和地區批准了這一條約。
條約中明確指出,「不得通過提出主權要求,使用、佔領或以其他任何方式把包括月球和其他天體在內的外層空間據為己有。」此後,1979年,聯合國又制定了《關於各國在月球和其他天體上活動的協定》(也稱「月球協定」)。協定規定,空間探索必須用作和平用途,「月球及其自然資源均為人類共同繼承財產」,並且在月球資源開採切實可行之前,就要先制定相關的國際協定。此外,任何人計劃建設太空站,必須向聯合國匯報空間站的具體位置和建立的理由。
中國探月的著眼點是,「為人類和平利用太空、推動構建人類命運共同體做出更大的開拓性貢獻。」顯然,這與聯合國的《外層空間條約》和「月球協定」中的本質精神和規定是一致的。
現在,由於只有11個國家承認「月球協定」,下一步應當推動各國遵循這一協議,競爭當然也是協作探月,和平利用太空資源。所有這一切都是包括中國在內的國家未來要做的事情和要履行的義務。(張田勘)
來源: 光明網-時評頻道