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发信人: bage (铁八哥@hiahia), 信区: Aero
标  题: 国际深空探测技术的发展现状及展望（上） 
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月08日00:46:39 星期四), 站内信件

深空探测是人类了解地球、太阳系和宇宙，进而考察、勘探和定居太阳系的第一步。深
空探测主要包括月球探测、行星探测、行星际探测和星际探测。
通过深空探测，能帮助人类研究太阳系及宇宙的起源、演变和现状，进一步认识地球环
境的形成和演变，认识空间现象和地球自然系统之间的关系。从现实和长远来看，对深
空的探测和开发具有十分重要的科学和经济意义。
1. 月球
月球是离地球最近的星球，自古以来对人类有着极大的吸引力。随着航天技术的崛起，
在50年代末70年代初，人类实现了对月球的探测和载人登月，对月球有了基本的认识，
是至今了解得最详细的星体，但还有很多问题尚待进一步研究。
从1959年2月至今，只有美国、前苏联和日本向月球发射了探测器，共发射过86个无人探
测器，美国进行过9次载人月球探测，其中包括6次载人登月。
（1） 美国
美国先后共发射过38个无人月球探测器，主要有“先驱者”（Pioneer）系列，主要为月
球探测做准备。“徘徊者”（Ranger）系列，只有“徘徊者”6～9号成功地在月球上进
行了硬着陆，并发送回大量的高分辨率照片。“勘测者”（Survey0r）系列，除“勘测
者”4号失败外，其余全部在月面实现软着陆，发送回大量的电视照片和化学分析数据。
“月球轨道器”（Lunar 0rbiter）系列，共发射5个，它们均以月球卫星的形式绕月飞
行，成功地拍摄了月面地形图，为载人登月选择着陆点。“探险者”系列，以月球卫星
的形式绕月飞行，“探险者”15号向地球发回了粒子和磁场资料，“探险者”49号进入
月球轨道并进行了射电天文研究。“阿波罗”飞船系列，共发射17次，其中“阿波罗”
1～6号为不载人地球轨道飞行试验，‘阿波罗”7号首次进行了载人地球轨道飞行；196
8年12月发射的“阿波罗”8号首次进行了载人月球轨道飞行；1969年7月发射的“阿波罗
”11号首次实现载人登月，此后，从1969年11月至1972年12月又进行了5次载人登月飞行
。
美国在完成著名的“阿波罗”载人登月计划之后，从未间断过建立月球基地的准备工作
。1989年7月，美国前总统布什在庆祝“阿波罗”载人登月20周年的大会上，便提出在2
1世纪重返月球，建立月球基地，在1991～1994年进行了“生物圈”2号密闭生态系统试
验计划，为在月球和其它行星上建立定居点做准备。
1994年1月21日，美国发射了由NASA和国防部联合实施的“克莱门汀”月球探测器，运行
两个月后获得了迄今为止最详细的月球表面图象。
1998年1月6日，美国发射了“月球勘测器”。“月球勘测器”计划的总费用为6400 万美
元。探测器采用了一些低成本的飞行器设计，结构较简单。探测器提供了大量有关月面
上一些重点地区的基础性数据，所发回的月球科学数据要比“克莱门汀”探测器详细得
多。这对于了解月球的起源及其整体构造是十分重要的。科学家们根据“月球勘测器”
对月球的初步勘测，有充分的证据表明月球两极存在大量零散的冰块，且北极藏冰量约
为南极的两倍，总储量为60亿吨。这一发现证实了下面的猜测：在过去几十亿年里，冰
慧星和冰陨石撞击月球时，把冰留在了月球上。由于陨石坑底终年不见阳光，使得这些
冰块未曾得以融化和蒸发。通过探测器获知月球水冰量远远超出原先的估计，从而使其
拥有更大的开发价值。60亿吨水的储量，可以保证20万人在月面上生活300多年，如果从
地球上向月球运送这么多水，至少要耗资18000亿美元。
（2）前苏联
前苏联从1959年2月至1976年8月先后共发射47个无人月球探测器，主要有“月球”（Lu
na）系列，“月球”系列除4次失败外，其余均成功地分别进行了硬着陆、软着陆和月面
探测。“宇宙”（Comos）系列和”‘探测器”（Zond）系列，它们进行了绕月飞行和取
样并返回地面的飞行试验。
70年代以后，由于技术上的障碍以及美国首先登月成功的原因，前苏联便放弃了载人登
月计划。
（3）日本
日本在1990年1月发射了“飞天号”月球探测器，成为第三个探测月球的国家，该探测器
重182kg，用于地一月轨道环境探测，同时发射一颗重11kg的“造箭室”’月球轨道器用
于对月观测。
目前日本正在研制“月球”A和“月女神”探测器。
“月球”A探测器将进入一250km的环月轨道。轨道器载有3个矛形穿头，穿头能钻入月面
下几英尺。每个穿头将携带一台月震仪、热流传感器、两组蓄电池、一台数据处理装置
以及发射／接收和特高频天线。有两个穿头将射向月球面向地球的一面，另一个射向背
向地球的一面，将提供有史以来第一批有关月球背面的数据。
“月女神”计划共包括3颗航天器。这3颗航天器分别是轨道器、着陆器和中继卫星，轨
道器将在高100km的轨道上运行，将对月面下4.8km深度以上的亚表面结构进行测量和对
大部分月面进行精确的测绘。着陆装置用于验证日本的着陆技术能力。中继卫星将同大
型轨道器配合，用于多普勒试验，以便获得月球背向地球一面更好的重力图。
按原计划，“月球”A和“月女神”探测器于2002年同时发射，为避免一次失败全盘皆输
的后果和分散风险，2000年6月18日日本宇宙开发事业团决定将原计划分两次进行。第一
步在2004年先发射“月球”A探测器，第二步在2006年后再实施软着陆计划。
（4）欧空局
欧空局于1995年10月提出了研制“环月观测器”和“欧洲探月验证器”计划，“环月观
测器”是一个月球极轨卫星。其任务是对月面进行遥感观测，对月球进行月貌和重力场
测量，为研究月球的形成、演化和未来提供科学数据。“欧洲探月验证器”是一着陆探
测装置，并将携带一辆漫游车。但由于各种原因，目前欧空局已取消了这两个计划，改
由研制“小型先进技术研究计划”1 (Small Missions for Advanced Research in Tec
hnology 1，简称SMART-1)探测器。
SMART-1 被设计为测试未来探测器技术的月球探测器。被测试的主要的技术是一个太阳
能电推进系统。它将也装备一个试验性的深空通信系统和一台监视推进系统的仪器，并
对月球进行观测。SMART-1将于2002 年12月发射，探测器将在 17 个月后到达月球并进
入1000×10000km的月球极轨道。
（5）印度
印度科学家从1997年就已经开始就探测月球展开了争论。1999年10月，他们举行了公开
的高级会议，讨论了进行登月飞行的科学目的、轨道、航天器设计方案、印度运载火箭
能力等问题。
印度空间研究组织（ISRO）已向国家航天委员会提交一项关于2005年向月球发射无人探
测器的任务计划。该探测器为一小型探测器，将装备反射计、分光计和照相机等设备，
整个飞行任务的经费为7780万美元。 刘晓川 
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