当印度公布了“月船四号”计划,表示将采样5公斤月球样品,超越中国的两倍时,国际航天界一片哗然,热议不断。但在我们为此兴奋之前,先让我们冷静下来,审视一下其中的真实情况。
2024年,嫦娥六号成功从月球背面带回样本,这不仅是人类首次进行月背采样,更是技术上的一大挑战。而此时印度的月船四号计划,依旧停留在“设计阶段”,距离实际执行尚有一段距离。虽说计划目标令人惊叹,但如果仔细分析,这项任务的技术难度与嫦娥六号相比,仍有不小的差距。
2024年6月25日下午2点07分,嫦娥六号的返回器成功降落在预定区域,带回了人类历史上首份月球背面样本。月球背面环境复杂多变,陨石坑、山脉、高原交错,视线受阻,信号无法传递。虽然20世纪以来人类完成了上百次月球探测,但采样任务始终集中在月球正面。月背,几乎无人涉足。
嫦娥六号突破了这一难关,成功着陆在月球南极的艾特肯盆地,这一地区被认为是太阳系中最古老且规模最大的撞击盆地之一,深达13公里,直径2400公里。该区域被认为可能蕴藏着月球早期地幔物质,因此,嫦娥六号采集的样本并非普通的月土,而是承载着月球“化石”的历史。
从2024年5月3日下午5点27分开始,嫦娥六号搭乘长征五号遥八火箭展开了这次伟大的任务。在此之前,中国已成功发射“鹊桥二号”中继星,它成为了唯一可以实时传输月球背面数据的卫星。嫦娥六号的整个任务完全自主,系统协调,技术复杂,堪称当前世界最先进的探月范式。
此时,印度的“月船四号”计划宣布要从月球南极区域取回约5公斤样本,计划将在2027至2028年间执行。听起来的确令人兴奋,数据也相当庞大,但这一计划仍处于设计阶段,许多核心技术尚在研发中。具体的钻机、采样设备、以及返回系统等都还在优化阶段,发射方式也并未定型,计划利用LVM-3火箭分两次发射将着陆器和轨道器送往月球。
其中,月船四号的关键目标之一是验证月夜生存能力,任务周期预计长达6个月。然而,电源系统、热控系统等关键技术在实际任务中并未经过验证。印度计划通过钻机钻入月壤2米深,分析其中是否包含水冰或挥发性物质。简单来说,技术思路是“初步采样、传回初步数据”。相比之下,嫦娥六号采用了完整的“钻采-铲采-封存-轨道返回”流程,所有样本都被封存,回到地球后交由专业实验室进行详细分析。
月船四号确实有亮点和野心,但与嫦娥六号相比,工程的复杂性还有很大差距。以目标采样5公斤月壤为例,从数字上看,似乎这项任务比嫦娥六号更具挑战性,但实际的技术难度却并不一定更大。可以类比为,一个人爬上青藏高原挖土,而另一个人跳下珠穆朗玛峰捡沙子。表面上看,前者似乎更具挑战性,但实际上后者的难度无疑更高。
月背探测,技术要求极高。月球背面没有地球信号,通信完全依赖中继星。而且从月面起飞后的自主导航、轨道调整、交会对接等技术环节,任何一个环节出现问题,任务都可能宣告失败。嫦娥六号顺利完成了这项挑战。2024年6月4日早上7点38分,嫦娥六号的上升器从月背垂直升空,成功进入预定轨道,与轨道器对接,完成样品转移,再由返回器带回地球。
相对而言,印度的月船四号计划虽然有“返回”目标,但目前仅在设计阶段,尚无相关的实战记录。印度尚在研究如何实现月面起飞后与轨道器对接的技术,其前代“月船三号”任务也未涉及“返回”环节。
此外,嫦娥六号不仅完成了采样任务,还验证了长时间在月夜生存的技术。月球夜晚温度极低,达到零下173℃,电池组需要在极端环境下持续供电并保持温度。嫦娥六号的技术足够可靠,确保了样品安全返回。而印度月船四号虽然提出了月夜生存的目标,但其相关技术仍在研发阶段,尚未得到验证。
对于样品的回收,嫦娥六号采用了封闭式气密容器,以确保样品不受污染,整个过程的封闭性和可靠性均经过充分验证。月船四号则计划在月面对样本进行初步加热分析后再封装返回,其密封性和可靠性仍没有实际验证结果。
更值得一提的是,嫦娥六号着陆的地点是极其复杂且技术要求高的南极-艾特肯盆地。该区域着陆窗口狭窄,地形复杂,环境不稳定,成功完成任务需要极高的自主性与精准度。这些技术亮点使得嫦娥六号成为全球探月任务中的标杆。
相比之下,月船四号的任务仍面临诸多不确定性,如选址未定、设备研发进展缓慢、关键技术尚未验证等问题。它的目标是为2030年的载人登月任务做技术预研,而非能力验证。总之,目前印度的月船四号仍处于规划阶段,距离正式执行还有很长的路要走。
嫦娥五号是中国首次成功从月球正面带回1731克样本的任务,成功打破了30年的苏美空白。四年后,嫦娥六号再次突破,成功完成了月背采样任务,这一意义远超前者。而印度直到2023年才首次实现月面软着陆,目标仍局限在月球南极的70°纬度区域,距离极地探测还有差距。
到目前为止,印度的月船四号并没有进行返回任务的演练,也没有进行轨道对接测试,相关设备依然处于研发阶段。其任务预计在2027年至2028年之间执行,但依然仅停留在草图阶段。嫦娥六号已经成功完成了它的使命,带回了珍贵的月背样本,而印度的月船四号,仍在为实现这一目标的道路上不断努力。