古人仰望月亮，暢想其上有著壯美的廣寒宮。而在2023中國航天大會“走向世界的中國航天”主題展覽上，未來月球科研站的沙盤繪就了航天人心中的“月宮”。嫦娥五號探測器系統副總設計師彭兢展望了我國探月工程四期任務的藍圖，嫦娥七號將到月球去尋找水的蹤跡，嫦娥八號的目標則是建設月球科研站基本型，后續，有望通過一系列任務持續探索建設月球科研站。
月球“土特產”已孕育60余項成果
2020年12月17日，嫦娥五號返回器帶著1731克月球樣品成功返回地球。國家航天局探月與航天工程中心主任關峰介紹，自2021年7月發放首批月球樣品以來，已向98個科研團隊發放5批樣品，共198份，65.1克。
【資料圖】
截至目前，這些珍貴的月球樣品已經孕育出60余項科學成果。關峰列舉了其中的一系列代表性成果：通過對月球樣品玄武巖進行定年分析，表明該玄武巖形成于20億年前，將月球巖漿活動記錄推后了8至9億年；在14萬個樣品顆粒里“披沙揀金”，科研人員找到了一個可以用來解析“嫦娥石”原子排列方式的顆粒；通過對樣品中的灰石、橄欖石和斜長石礦物開展研究，發現嫦娥五號著陸區礦物表層中存在大量的太陽風成因水，與阿波羅任務、蘇聯月球任務采集的樣品相比，嫦娥五號樣品代表了更年輕的月球年齡，具有極高的科研價值。
嫦娥五號在設計研制過程中的探索，也為后續航天重大任務提供了寶貴經驗。
彭兢介紹，嫦娥五號在“回家”的過程中，上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接，這是我國航天器首次實現月球軌道交會對接；再入大氣層時，返回器還上演了“打水漂”絕技，即半彈道跳躍式返回，這讓大質量航天器返回的減速過程變得柔和。這些在研制及飛行任務過程中獲取的經驗，將為我國載人登月任務的推進作出貢獻。
嫦娥七號要到月球上找水
月球上到底有沒有水？在月球樣品中尋找水、水冰、水分子，乃至于氫氧基團，是我國科學家乃至全世界都關注的熱點科學問題。但彭兢表示，根據目前已發表的科學成果來看，月球表面水的絕對含量是很低的，甚至比地球上最干燥的撒哈拉沙漠還要干燥上千倍。以人類目前的技術水平，從這樣的月壤中提取水，代價過于昂貴。
但航天人仍未放棄努力，彭兢介紹，我國的探月四期工程中，嫦娥七號就瞄準了月球南極，期望能尋找月球存在水的證據。月球上還有一種特殊的地形——永久陰影區，科學家推想，這類區域甚至從月球形成至今就沒有見到過陽光，其中可能原本就有水，或由于天體撞擊帶來了水，結合極低的溫度，就可能成功地將水捕獲、留存。
基于遙感探測數據，科學家推測，永久陰影區內水的含量可能達到5%。“這么高的含量，水不論是以冰的形式存在，還是與泥土混合，都有了提取的可能。”彭兢暢想，如果這一猜想通過探月工程得到了直接證據，不論是未來為航天員駐留月球提供生命保障，還是將水電解成氫和氧作為能源使用，都將有很大的想象空間。
根據目前探月四期工程的方案，嫦娥七號的組成除月球軌道器、著陸器、巡視器外，還包括了一個飛躍器，這將是人類探測器首次在月球表面進行飛躍。彭兢說，嫦娥七號飛躍器的目標便是從平坦的、有光照的區域起飛，躍入附近的永久陰影區內，用自身攜帶的采樣和探測設備，去證明永久陰影區到底有沒有水、有多少水。
月球科研站將開展國際合作
嫦娥八號任務的目標是建設月球科研站基本型。何謂基本型？彭兢解釋，如果通過前期的探測能夠證明，月球的環境和資源可以被人類有效利用，就可以通過建設月球科研站進行持續的探測和開發。“其實我們要解決的最根本問題便是，為什么要去月球？如果未來可控核聚變成為現實，月球表面豐富的氦-3資源將是很好的原料；月球表面沒有空氣，能為材料、制造等領域提供良好的真空環境，太陽能等能源的利用效率也更高。”
彭兢展望了未來的月球科研站：通過一系列探月工程任務的實施，挑選合適的站址區域，多次、分布式建設長期科研設施，開展科學研究，甚至建設無人工廠等。
而這樣宏偉的藍圖，需要長期的堅持和多方共同努力，月球科研站的建設也將“國際化”。彭兢表示，期待未來，國際月球科研站能吸引更多國際合作伙伴參與，使其成為我國主導的國際性大科學工程。
近年來，中國航天圍繞重大工程已經開展了諸多國際合作，取得了一系列重要成果。在2023年“中國航天日”主場活動啟動儀式上，國家航天局公布了我國向俄羅斯、法國贈送月球樣品的消息。今年4月，我國向法國贈送了1.5克科學用月球樣品。2022年2月4日，我國贈送俄羅斯1.5克科學用月球樣品；2023年3月，俄羅斯回贈我國1.5克科學用月球樣品。
迄今，已有澳大利亞、俄羅斯、法國、美國、英國及瑞典等國科學家參與了我國月球樣品的科學研究。國家航天局表示，我國始終堅持和平利用、平等互利原則，與世界各國開展航天交流與合作，共同推動在外空領域構建人類命運共同體。
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