中國式嫦娥奔月將在2030年之前實(shí)現(xiàn)

文︱關(guān)品方

按照官方消息（由女太空人王亞平公布），中國計(jì)劃于2030年前實(shí)現(xiàn)中國人首次登陸月球。這將是中國航天事業(yè)的另一個里程碑。流傳數(shù)千年的嫦娥奔月傳說，終于要在這一代中國航天人的努力和見證下，成為現(xiàn)實(shí)。王亞平說:我和所有隊(duì)友一起全面投入訓(xùn)練，正為即將到來的任務(wù)作充分準(zhǔn)備。筆者大膽估計(jì)，如果中國有3個太空人參與到載人登月計(jì)劃，其中一人將會是女性，極有可能就是王亞平。

從“載人登月”工程任務(wù)視角來看，相應(yīng)技術(shù)有四個關(guān)鍵點(diǎn)：火箭技術(shù)、繞月技術(shù)、落月技術(shù)和返回技術(shù)。美國最近的一次“阿爾忒彌斯2號”工程只是完成了“火箭技術(shù)”的測試，嚴(yán)格來說只是完成了載人掠月飛行，還未到繞月飛行的地步，因?yàn)椴]有飛近月球并切換到近月軌道、利用月心吸力讓飛船繞月飛行。它遠(yuǎn)遠(yuǎn)地在月球附近掠過，依靠地球的引力讓飛船通過回鏢效應(yīng)返航地球。阿爾忒彌斯2號航天器并不支撐長時間飛行，其實(shí)只停留在地球引力的軌道范圍內(nèi)飛行。筆者在4月13日對于美國阿爾忒彌斯2號今次飛行的技術(shù)性質(zhì)已有詳細(xì)分析，本文還有月面月背的概念需要進(jìn)一步解釋，要分辨何謂“掠月飛行”和“繞月飛行”，讓有興趣知道的讀者（尤其是年輕人）增加了解、作為科普參考。除非美國故意隱藏實(shí)力，否則很多技術(shù)性細(xì)節(jié)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及中國往返空間站（雖然只離地球大約400多公里）的軌道轉(zhuǎn)換。

中國現(xiàn)時“航天器登月”的四個關(guān)鍵技術(shù)已全部完成，而且是月背登陸。下一步的載人登月，會不會一步到位，載人在月背登陸（而不是只在月面）？這是國家機(jī)密，不能胡亂猜測。

月背或月面登陸大不同，涉及“繼站”衛(wèi)星這個概念。它的學(xué)術(shù)名字叫月球的“中繼站衛(wèi)星”。有別于掠月飛行，繞月飛行的話，需要有通訊繼站，才可以在近月軌道飛行，從“掠月飛行”上升到“繞月飛行”。中國的航天器已經(jīng)能夠落到月球的背面。最近印度有航天器落到月球南極，但仍只是月球正面，還不是月球背面。原因是印度還未有月球通信繼站，即“中繼站衛(wèi)星”。

中國在月球L2點(diǎn)的中繼站衛(wèi)星，面向月球背面，無法直接觀測或通信月球正面。其設(shè)計(jì)目的是解決月球背面與地球的通信問題，因月球被地球潮汐鎖定，背面探測器信號會被月球本體遮擋，需要中繼站衛(wèi)星中轉(zhuǎn)信息。該衛(wèi)星位于月球背向地球一側(cè)約6.5萬公里處，通過環(huán)繞L2點(diǎn)的“暈輪軌道”，始終同時“看見”月球背面和地球，確保通信鏈路不被遮擋。其通信天線和觀測設(shè)備均朝向月球背面和地球，物理上背對月球正面，無法直接覆蓋正面區(qū)域。但這并無問題，因?yàn)樵虑蛘嫣綔y器可直接與地球通信，無需中繼站衛(wèi)星。因此地月L2點(diǎn)中繼站衛(wèi)星任務(wù)不包括服務(wù)月球正面。筆者這樣解釋，高中物理學(xué)合格的學(xué)生都會明白。

目前，中國是全球唯一擁有地月中繼站衛(wèi)星的國家。中國于2018年發(fā)射“鵲橋”中繼星，為嫦娥四號月球背面探測任務(wù)提供通信支持。2024年發(fā)射“鵲橋二號”提升性能，為月球背面和南極提供長期通信能力。其他國家尚未獨(dú)立部署地月中繼衛(wèi)星。美國并無專用中繼衛(wèi)星，阿爾忒彌斯2號飛船如要切換軌道進(jìn)入月軌飛行，臨時中繼存在通信中斷問題，請求使用中國“鵲橋二號”，據(jù)悉中國提供有限度支持，讓阿爾忒彌斯2號完成掠月飛行。印度“月船3號”任務(wù)因無中繼衛(wèi)星，在月球南極通信容易受阻，能夠完成任務(wù)已經(jīng)極不容易。歐洲航天局計(jì)劃發(fā)射“月球探路者”通信中繼衛(wèi)星，目前尚未部署。

美國12個太空人的登月痕跡，現(xiàn)時備受爭議；包括美國國旗、月球車及返回艙發(fā)射基座。這些都遺留在月球表面。返回艙升空的時候，由于月球沒有大氣層，表面沙塵向旁邊四周二維擴(kuò)散，太空人早前留下的腳印不可能后續(xù)仍如此清楚。數(shù)據(jù)傳輸?shù)那逦龋╠efinition）在信息交換和共享的過程中，當(dāng)年（57年前！）的通訊設(shè)備精度、密度、解象度和速度均不足，analog有延時效應(yīng)。當(dāng)年觀眾在電視上看到的畫面同步率極高，美國總統(tǒng)拿起電話筒通過固定電網(wǎng)和在月球上的太空人通話，當(dāng)年的數(shù)據(jù)傳輸能力不足，根本無法進(jìn)行實(shí)況處理。1969年還沒有互聯(lián)網(wǎng)。過去半個世紀(jì)以來，通訊和算力的演進(jìn)，今非昔比，差別何止十萬八千里？

筆者認(rèn)為，我們不要隨便武斷這是美國的世紀(jì)騙局。如果出于政治理由，為了方便人類知道載人登月成功，以荷里活方式展示一番，也許可以理解。但今天回顧昔日，當(dāng)年的畫面絕對超越我們今天的認(rèn)知，無法相信這是即時信息傳遞的真實(shí)。美國應(yīng)該不是存心撒下彌天大謊。美國當(dāng)年可能估計(jì)沒有其他任何國家在可預(yù)見的將來做得到載人登月。

阿波羅計(jì)劃后來由于各種原因決定終止。NASA對當(dāng)年的載人登月選擇沉默。阿爾忒彌斯2號完全可以拍攝過去12位太空人留在月球表面上的殘留痕跡。今次有沒有拍攝？沒說。過去6次載人登月的全部記錄和數(shù)據(jù)，NASA并未提出，宣稱都沒有了，相當(dāng)費(fèi)解。

過去9年，從特朗普第一任做美國總統(tǒng)時起，突然間出現(xiàn)這樣一個潮語，叫做“fake news”（即“假消息”）。筆者認(rèn)為，對美國載人登月的報(bào)導(dǎo)，盡管有懷疑，但無需公開深究，寧可信其有。有些疑點(diǎn)知道就得，不一定要查根問底，何須揭穿？因?yàn)闆]有戰(zhàn)略意義。估計(jì)在2030年（或之前）中國人登陸月球后，官方也許亦不會細(xì)說。筆者關(guān)心的是，美國6次載12人登月都是在月球正面，中國首次載2至3人登月，會否在月球背面？如果是這樣，才真正是人類在太空征程上踏出的一大步。