1609年:伽利略的一眼千年

**伽利略开创了月球探测的望远镜观测时代。(图片来源:pbshawaii)

1609年的某一天,大科学家伽利略将自制望远镜对准了月球。他惊讶而又欣喜地发现,发射着皎洁光辉的月面居然崎岖不平,布满了无数沟壑和大大小小的环形山。1610年,他描绘出了望远镜中的月球正面,人类历史上第一张较为完善的月面图诞生了。

几乎是在无意之间,伽利略达成了人类探月活动的一个划时代的里程碑。只能依靠肉眼和简陋仪器观测月亮的日子就此过去,人类月球探测的第二阶段-望远镜观测时代悄然到来。利用望远镜进行的月球科学观测一直延续至今,成为人类月球空间探测的重要基础和补充。

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1959年1月4日:“月球1号”的惊鸿一瞥

**“月球1号”探测器掠月想象图
(图片来源:mirkosmosa)

苏联“斯普特尼克1号”人造卫星的一飞冲天,宣告了人类太空时代的来临,人类月球探测活动随之进入第三阶段——空间探测时代。从1958年到1976年的不到20年期间,既是为了开展月球探测研究,更是为了争夺空间科技霸权,美苏两国进行了一场激烈的探月争霸赛,形成了人类月球空间探测第一个高潮时期。

1959年1月2日,苏联“月球1号”探测器以每秒11.7千米的高速直飞月球。由于火箭控制的误差,“月球1号”并没有按照预定计划撞向月面,而是从月面上空5995千米之外一掠而过,成为第一颗环绕太阳运行的人类航天器。功败垂成的“月球1号”,以首个接近月球的人类航天器永载史册。

 1959年9月14日:“月球2号”的激情撞击

**“月球2号”探测器。
(图片来源:维基百科)

“月球1号”掠月8个多月之后,苏联“月球2号”探测器用一天多的时间飞越了地月之间的漫长距离。1959年9月14日,“月球2号”一头撞向月球,坠毁在月面的两座环形山之间。“月球2号”成为第一个实现月球硬着陆的探测器,也成为了第一个登上地球之外天体的人类航天器。

以每秒3.3千米的速度撞击月面之前,“月球2号”探测器发回了月球磁场和辐射带的有关信息,证实了月球并不存在全球性的磁场。“月球2号”的成功,使得苏联人在探月竞赛中取得又一次完胜,让正在苦苦追赶的美国产生了更深的危机感。

 1966年2月3日:“月球9号”降落风暴洋

**展开天线的“月球9号”登月舱。
(图片来源:rgantd)

1966年,苏联人赢得了又一项重要探月成就,那就是人类探测器的第一次月面软着陆。

1966年2月3日,历经79小时的太空飞行之后,苏联“月球9号”探测器到达月球上空。它在距离月面75千米的位置抛弃仪器舱,释放出用气囊包裹的登月舱,利用4个小型缓冲火箭开始了一次史无前例的降落。

2月3日格林尼治时间18时45分,“月球9号”登月舱成功软着陆于月球风暴洋区域。四个花瓣状的天线顺利展开,登月舱装备的摄像组件近距离拍摄了月面的黑白照片,并在8小时之后传回了地球。“月球9号”对月球土壤的探测,还证实月球表面足够坚实,完全适合开展载人登月活动。

1966年4月:“月球10号”绕月飞行

**“月球10号”绕月飞行想象图。
(图片来源:laspace)

1966年3月31日,苏联“月球10号”探测器从拜科努尔航天中心发射升空。经过多次精准的变轨,“月球10号”探测器于4月3日进入了环绕月球的椭圆极轨道,成为第一个实现绕月飞行的人类航天器。

尽管不像登月行动那般令人印象深刻,而且简陋到连相机都没有装备,“月球10号”探测器还是取得了丰硕的探测成果。在环绕月球的460圈飞行中,“月球10号”传回了月球磁场、大气层和重力分布的大量数据。利用无线电信号向苏共二十三大直播《国际歌》,也成为美苏月球探测竞赛中一段有趣的插曲。

1967年1月27日:“阿波罗”的至暗时刻

**“阿波罗1号”飞船火灾中不幸罹难的三位宇航员。(图片来源:NASA)

苏联人在上世纪五、六十年代的一系列成功,使得美国航天事业变得黯然失色。为了扭转不利的太空竞赛形势,美国总统约翰•肯尼迪于1961年5月25日宣布,美国将在10年内实现载人登月,前无古人的“阿波罗”登月计划很快全面启动。

1967年1月27日,美国宇航员维吉尔•格里森、爱德华•怀特、罗杰•查菲躺卧在“阿波罗1号”飞船的指令舱里,在这艘预计将于1个月后发射的飞船中进行例行测试。然而,一个小小的电火花点燃了充满纯氧的指令舱,三位宇航员在几十秒之内便被烈火和浓烟吞噬了。经历了如此至暗的时刻之后,NASA花费近两年时间改进“阿波罗”飞船,为即将进行的首次载人登月任务做好了万全准备。

 1969年7月21日2时56分:全人类的一大步

**“阿波罗11号”宇航员走下登月舱扶梯。
(图片来源: nbcnews)

1969年7月16日,“阿波罗11号”登月飞船载着三名宇航员从美国肯尼迪航天中心升空,踏上人类第一次登月行动的漫漫征程。7月20日,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱,开始缓缓地向下方的月面降落。宇航员阿姆斯特朗手动操纵登月舱寻找着降落地点,他的心跳从每分钟77次骤升到156次。

协调世界时1969年7月20日20时17分,“阿波罗11号”登月舱的支腿触及了月球静海区域的表面。21日2时56分,阿姆斯特朗走下登月舱扶梯的最后一阶,伸出左脚印下了人类在月面上的第一个脚印。他同时说道:“这是我个人的一小步,但却是全人类的一大步(That's one small step for a man, one giant leap for mankind.)”正如阿姆斯特朗所说的那样,他在月面上迈出的一小步,同时也是人类走出地球摇篮的第一步。奇迹般的第一次载人登月,使得人类历史翻开了全新的一页。

1970年9月21日:“月球16号”采样返回

**“月球16号”探测器模型。
(图片来源:anyaero) 

与取得惊人成功的美国“阿波罗”登月计划相比,苏联人的载人登月尝试却挫折连连。为载人登月而生的苏联“N-1”重型运载火箭,历时数年的四次发射均告失败。苏联航天部门不得不放弃了载人登月计划,继续致力于无人月球探测器的研制和发射。

1970年9月12日,苏联发射了“月球16号”探测器,并在月球丰富海区域成功软着陆。借助带有机械臂的采集系统,“月球16号”一共采集了101克月球样品。9月21日,“月球16号”的上面级带着样品从月面起飞,其返回舱于数天后再入地球大气层降落。这种高度自动化的月球采样返回方式,不仅为探月竞赛落败的苏联挽回了些许颜面,也为月球样品采集开创了更加经济安全的途径。

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2013年12月14日:“嫦娥”、“玉兔”游月宫

**“玉兔号”月球车拍摄的“嫦娥3号”探测器。(图片来源:中国航天六院101所) 

从1976年开始,人类月球空间探测进入了长达十几年的低潮期。1990年代初期,人类的月球探测器重装上阵,羽翼初丰的中国航天也开始把目光投向月球。2004年,中国探月“嫦娥工程”横空出世,按照“绕”、“落”、“回”三步走的原则实施月球探测,循序渐进地实现绕月飞行探测、月球软着陆和自动巡视,以及月球样品自动取样返回。

2013年12月2日,中国“嫦娥三号”探测器奔向月球,12月14日携带“玉兔号“月球车软着陆于月球雨海虹湾着陆区。人类航天器回到了阔别37年的月面,中国成为了世界第三个实现月球软着陆的国家。闪耀着五星红旗的登月探测器和月球车,见证了中国航天的又一个荣耀时刻,呆萌的“玉兔号”月球车也很快成为人气爆棚的网红。“嫦娥三号”和“玉兔号”正常运行了三年以上,双双打破月面探测器最长工作时间的世界纪录。

2019年1月3日:“嫦娥四号”登上月之暗面

**“嫦娥四号”探测器和“月之暗面”
(图片来源:维基百科)

自转周期和公转周期的完全一致,使得月球永远不会对地球显露背面,“月之暗面”因此成为月球最令人感到神秘的区域。月球本身对通信和控制信号的阻隔,使得在60年的月球空间探测历程中,从来没有一个探测器能在月球背面成功降落。

2018年12月8日,中国“嫦娥四号”探测器由长征三号乙运载火箭成功发射,随后进行了历时近一个月令人眼花缭乱的变轨着陆准备。2019年1月3日,“嫦娥四号”完美登陆月球背面南极附近的冯·卡门撞击坑,随后释放了携带的“玉兔二号”月球车,为人类探测器在月球背面的首次软着陆画上了圆满的句号。借助先期发射的“鹊桥”中继卫星,“嫦娥四号”和“玉兔二号”不断传回大量观测数据,正在为人类一点点揭开“月之暗面”的神秘面纱。

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从远古时代开始的肉眼观察,到近代科学兴起时期的望远镜观察,再到历时六十余年的月球空间探测,人类从来不曾停止过探索月球奥秘的努力。宇航员重返月面、设立月球基地、开发月球资源、建造月球城市……我们与月球的情缘来日方长,人类未来的探月之旅之中,还会涌现无数值得我们铭记的难忘瞬间。

作者简介

秦彧,科普作者、译者,生态观察爱好者,曾荣获蝌蚪五线谱举办的2017年度「科普创客大赛」文章类一等奖。

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