月球勘测轨道飞行器进入月球轨道的模拟图

美国重返月球

北京时间6 月19 日凌晨，美国宇航局成功将“月球坑观测与感知卫星”和“月球勘测轨道飞行器”发射升空，标志着NASA 的“重返月球”计划正式开启。

文/ 刘旭阳

6 月23 日，上午3:09。“月球的引力抓住我了！我到了。”

上午3:14。“我已经接近月球了。”

即时讯息：“嗨，我的第二节助推器已经让我成功来到了距离月球200 公里的位置。再来三个燃料箱，我就要下降到距离月球表面50 公里的预定轨道了。”

上面的这些信息，来源于Twitter 网站，作者是代号LRO 的月球勘测轨道飞行器。

这不是前卫的美国航空航天局（NASA）第一次选择用网络实时直播火箭发射、卫星升空，但这一次绝对是最具有历史意义的公关策划。距离上一次阿姆斯特朗登月已经足足40 年，而北京时间6 月19 日凌晨5 点32 分（ 美国东部时间6 月18 日17点32 分），美国宇航局“月球坑观测与感知卫星”（LCROSS）和“月球勘测轨道飞行器”（LRO）搭乘“阿特拉斯五号”火箭，在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射升空，标志着NASA 的“重返月球”计划正式开启。美国人想要告诉世界，他们又回来了，而且这一次他们要永远留在月球上。

打造人类太空探索之旅的太空基地

在地球上，即使最贵的，用奢侈的水晶玻璃瓶盛满的水最多也只要40 美元，但是在月球，最平常的一瓶水，代价是让人咋舌的5 万美元。因为，人类每多带一磅东西登月，成本就要增加5万美元。换句话说，在月球上找到水源，就等于为人类又发现了一座金矿，或者说，水的存在，关系到人类在太空中能走多远。

事实上，人类科学家们已经发现了水或者水的成分之一—氢，存在于月球的某些特殊区域。由于月球的特殊倾斜角度，月球的两极地区，一些火山口已经几十亿年没有阳光照射。在那些漫长黑夜笼罩的永夜之地，或许就存在着冰或者氢状态下的水分子。在这个比地球上最干燥的沙漠还要恐怖的月球表面，“水”的来历，对于人类来说始终是一团迷雾。有人说，是彗星撞击带去的，有人认为是月球土壤中一直存在的，甚至有一种说法认为是太阳风中的氢分子留下的痕迹。

当然，月球找到“水”的意义，绝不仅仅是供人类饮用那么简单。它可以被分解为氢和氧作为火箭的燃料和呼吸用的氧气。仅仅是在月球上找到氢，也足以震惊世界，这种神奇的物质不仅可以用作燃料，还可以通过和土壤中的氧分子，合成饮用水。如此，月球将会成为人类向宇宙深处进军的最佳阵地。

在NASA 的“重返月球”计划中，最重要的任务就是在月球上找到“水”资源。

一箭两星的壮举

在美国的“重返月球”计划中，升空的“阿特拉斯五号”火箭携带了两颗探测卫星，月球坑观测与感知卫星和月球勘测轨道飞行器，它们都有着各自的使命。

耗资5 亿美元的月球勘测轨道飞行器携带7 大科学仪器，主要目标是探测月球资源和辐射环境。

在阿波罗时代，人类对于月球已经有了史无前例的认识。但实际上，月球仍然充满了无数未知。40 年前，阿姆斯特朗登上月球的时候，根本没有月球地图。可以说，阿姆斯特朗登月完全是摸着石头过河的英雄举动，因为直到着陆前的一刻，他们才幸运地找到了可靠的着陆点。为了能够更长时间地在月球工作和生存，人类需要寻找一个最佳登陆点，并且在探月之后能够从这里安全返回地球。

在距月球50 公里的轨道上，月球勘测轨道飞行器将环绕月球运行一年左右，全方位对月球进行高精度拍照。科学家将据此绘制有关月球的三维图像，以便为载人飞行器重返月球后寻找合适的登陆点。它的高清照相机还能够清楚地告知几步之内的情景，告诉人们，哪里安全，哪里是不能去的，这让宇航员可以轻松避开月球上那些危险的巨石。月球勘测轨道飞行器拥有的激光探测系统，能够提供高分辨率的月球表地形图，详细标明月球上的地势起伏、山脉高度、矿产、温度、资源含量等等。

此外，月球勘测轨道飞行器的另一个任务，是测算月球上的辐射强度。在以前的阿波罗探月过程中，高强度的宇宙辐射始终是宇航员的头号杀手。月球上的辐射到底会不会让宇航员罹患癌症和对通讯设备造成损害，月球勘测轨道飞行器上的探测设备将会在本次探月之后给出一份精确的答案。

相比于月球勘测轨道飞行器，月球坑观测与感知卫星的任务很直接，即确认月球上是否存在水源，以及月球上的水是以什么形态存在的。月球坑观测与感知卫星上还有一颗可以分离的半人马座火箭。在升空45 分钟之后，月球勘测轨道飞行器将会与月球坑观测与感知卫星和半人马座火箭相分离，后两者将进入月球轨道。

升空4 个月后，也就是大约在10月9 日左右，半人马座火箭和月球坑观测与感知卫星将会相继撞击月球极地区域。在撞击前9 小时40 分中，月球坑观测与感知卫星会与半人马座火箭在距月球表面8.7 万公里的地方分离，后者会以2.5 公里/ 秒的速度撞击月球表面，预计会在月球极地撞出约350 吨的物质。而月球坑观测与感知卫星上的相关仪器将观测半人马座上级火箭碰撞月球表面的重要过程，其中包括首次碰撞，喷射物的产生，羽状烟尘的驱散，以及碰撞地点所暴露出的“新鲜”土壤层。月球坑观测与感知卫星将拍下撞击照片，其携带的光谱仪可以对尘埃进行分析，寻找水、盐、含水矿物质等痕迹。半人马座火箭撞月4 分钟后，月球坑观测与感知卫星撞向月球，预计它将撞出月球极地约150 吨的物质，, 撞出的坑直径可达12 米, 深2 米。其携带的相机将一路跟拍, 月球勘测轨道飞行器、地面以及在轨天文望远镜也将对两者的撞击进行观测。