是不是中國在世界上挑起了登月競賽?
月亮高掛在夜空中,從古至今人們都想知道月亮上有什麼,會有人居住嗎?在人類發明瞭望遠鏡之後,月亮的神秘面紗逐漸被揭開,沒有生命,只是大大小小環形山和平原組成的荒寂世界。儘管如此,科學家們仍然充滿興趣,希望有朝一日登上月球,詳細研究一下這顆地球唯一的衛星。
這個願望在上個世紀六七十年代實現了。當時美蘇爭霸,蘇聯發射了人類第一顆地球衛星,第一個進入太空的也是蘇聯人加加林。爲了在航天領域爭得領先地位,美國決定載人登月,實施阿波羅計劃。計劃取得了成功,從1969年7月到1972年12月,共有12名宇航員6次登上月球表面,在月表安裝了許多測量儀器,帶回標本440公斤。1978年中美建交前,美國贈送了中國政府1克月岩樣品。但美國也付出了巨大代價,三名宇航員死亡,工程十一年總花費255億美元,平均佔每年GDP的0.25%,共相當於現在的5000多億美元。前蘇聯在人工登月上由於經濟及火箭技術原因沒能達到目的,但向月表發射了多個探測器,成功取回330克樣品。
從1972年末到本世紀初,美國和前蘇聯基本上停止了對月球的探索,荒涼的月球表面沉寂了三十多年。原因並不複雜,美國認爲再深入探索月球及開發利用月球資源是十分耗錢的,得不償失。另外其它國家能力有限不會登上月球挑戰其航天霸主地位,隨後美國把研究重心轉向了火星。但是,在二十一世紀初期,月表的荒寂再一次被打破了,中國宣佈了嫦娥工程,2007到2020年間,嫦娥二號,三號,四號,五號探測器都成功降落在月球表面並正常工作,尤其是嫦娥五號,完成了繞落回,取回了1731克月表樣品,使中國成爲第三個有能力在月球表面取樣返回的國家。接下來待發射的嫦娥六號七號八號分別將在月球背面及南極地區取樣返回。嫦娥工程的第二第三階段是人工登月及建立月球基地,中國已官方宣佈在2030年前後實現宇航員登陸月表,並在隨後的三十年代裡建立月球基地。
這一系列的成功與計劃震動了世界,刺激着各個對月球感興趣的國家。俄羅斯與日本先後宣佈了登月及建立月表基地的計劃,一些國家與私企開始向月球發射無人探測器。其中只有印度在月船一號二號失敗後月船三號於2023年9月降落在月球表面,成爲第四個探月成功的國家。而俄羅斯雖然繼承了前蘇聯的航天技術其無人探測器月球25號在2023年8月撞上了月表失敗。航天老大美國,在2017年由副總統彭斯宣佈了重返月球的阿爾忒彌斯計劃,在未來數年內人工登上月球,建立基地與月球軌道上的深空門戶即空間站,到目前爲止已有德日等30多個國家加入了該計劃,分擔經費與技術研究。顯然嫦娥工程的成功在世界上掀起了一個登月競賽,這也許是中國始料未及的。
中國爲什麼要實施人工登月並建立基地,這可是花費巨大的工程,預計將前後投入近千億人民幣。用嫦娥一號衛星系統總設計師中科院院士葉培建的話說:如果今天不去,將來想去都去不了,所以在能去的時候就一定要去。他這樣說涉及到聯合國月球公約,公約中明確規定月球屬於全人類,但誰開發誰受益。也就是月球的資源誰開發了就歸誰,表面地方誰佔了就歸誰使用。如果美國和西方將來把月球表面的好地方都先佔了,那中國就很難擠進去了。這的確有一定道理,雖然現在美國對火星感興趣,但說不準哪天回心轉意又奔向月球,憑美國已經登過月的能力,中國臨時再研發技術怕是來不及了,不如先下手爲強,乘美國猶豫之際研發成熟登月及建立基地的技術佔得先機。
應該說人工登月並建立基地耗資很大並沒有多少明顯的實際效益。月球上氦3儲量比地球大很多,使用氦3的核聚變方法目前只是理論上,再過三五十年也未必實驗成功。現在取得進展的核聚變使用的是氫的同位素氘和氚,如果氚的製取有突破,氦3可能就用不上了,用化學火箭運回月球礦產成本太高也沒有實際意義。另外以月球基地爲跳板進行深空探測恐怕三五十年實現不了,中國現在大運力火箭長征九號尚在研製之中,即便向火星發射飛船也不一定繞道月球。好處當然有,首先利用基地進行宇宙深空科研,再就是通過開發新技術推動科技及經濟發展,像美國的阿波羅計劃據說有3000多成果轉於民用。但是這些要花費巨大的成本,是否值得有待商榷,有限資金完全可以用在其它同樣重要的領域。
當年美國正是看清了這些利弊決定放棄探月,在中國剛宣佈嫦娥工程時也不一定有重返想法,畢竟總共得花一兩千億美元,他得先觀察一下中國人的技術水平。隨着嫦娥工程的順利推進,加上中國政府一貫言出必踐,美國自然感到了對其航天霸主地位的威脅,經過反覆論證利弊直到2017年才官宣阿爾忒彌斯計劃,可以這樣說,沒有中國的嫦娥工程未必有美國的重返月球。
在中美月球競賽的第一回合無人繞月是美國取勝,2022年12月,阿爾忒彌斯1號完成任務,登月火箭SLS系統成功將無人獵戶座飛船送上月球軌道繞月成功後返回安全降落在加利褔尼亞西部海面,而中國登月火箭長征十號及登月飛船尚在實驗測試中預計2027年發射,第二第三階段即載人繞月與登月尚未開始。分爲三階段是穩妥的,中國也應如此,如果爲了趕進度合併,欲速而不達怎麼辦。美國的計劃中有月球空間站,深空門戶,這怕是中國未曾預料的,想象一下,我國的月球基地上空有美國的月球空間站監視,這還有主動權嗎?如果中國也建立自己的月軌空間站,技術難度提高,費用上又得增加一千億人民幣,用處並不明顯完全是兩國的針鋒相對。如果中國此時放棄載人登月,美國會放棄重返計劃嗎?理論上是有可能的,但中國已經官宣,恐怕難以收回。兩國的較量已經開始,一個是主動出擊,另一個是被迫應戰,究竟鹿死誰手,2030年見分曉。