人类登月50周年之际，中科院撰文谈嫦娥的月球研究站雄心

正值人类登月50周年之际，中科院国家天文台副台长、月球与深空探测研究部主任李春来等在顶尖学术杂志《科学》上刊文介绍了中国探月工程的现状和未来。

1969年，美国国家航空航天局的阿波罗11号飞船成功执行了人类第一次登月任务，指令长阿姆斯特朗走出了“人类的一大步”。50年后的2019年，中国的“嫦娥四号”探测器在神秘的月背留下了人类历史上第一个登陆印记。

李春来在7月19日发表的文章中介绍道，以中国的“月亮女神”命名的嫦娥工程于2004年出台，分“绕、落、回”三步走。随着工程的顺利推进，嫦娥工程将从技术验证逐渐走向技术应用。2030年前，嫦娥六号、七号、八号将围绕月球资源的调查和开采执行一系列任务，最终建立月球科研基地的雏形，为未来月球研究站的建立和运行奠定基础。

月球研究站在未来可能成为一个宇航员短期访问的基地，终极目标则是实现宇航员们的长期停留。

文章也提到，出于技术发展和经济承受能力方面的考虑，机器探索仍将是中国后续探月任务的主要方向。

2005年，中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远列出了月球科学的14大关键问题，成为中国制定探月计划的蓝图。这14大问题包括月球大气层的组分、来源和演化；月球电离层的本质；月球地貌的本质和起源；月球水冰之谜；月球和地月系统的起源等。

从2004年至2020年，嫦娥工程的目标是通过轨道探测器对月球获得全面的了解，通过地基测绘和软着陆月球车进行月表探测，再通过将月岩和月壤采样回地球，对月球及其历史建立起更深入的理解。“从科学、工程和技术的角度来看，这些任务紧密相关，彼此迭代。探月计划十分灵活，边走边学。”文章写道。

从嫦娥一号到嫦娥四号，中国在许多太空技术上取得进步，例如轨道设计、飞行控制、高精度遥测和通信、月球软着陆等。典型的案例是中国成功在地月L2点晕轨道上放置了嫦娥四号的中继卫星“鹊桥”，在地球和月背间建立通信，并为后续探测任务奠定坚实的技术基础。

此外，嫦娥工程也收获了一系列重要的科学成果，包括嫦娥二号发布7米分辨率全月球影像图、首次进行全月面微波辐射分析、在月球昼夜分界面发现质子加速现象等。

嫦娥三号则揭示了一种新的月球玄武岩，对着陆区的地下结构进行雷达探测，并在月球上观测对恒星亮度变化及地球等离子体层在紫外波段的变化。

嫦娥四号首次实现了对月背的实地探测，通过对陨石坑中挖掘的撞击喷射物进行可见光谱和近红外光谱的分析，揭示了月球内部深处的岩石结构。目前，嫦娥四号正在分析月背的电磁环境，评估其是否有潜力成为一个低频射电天文观测研究的基地。此外，嫦娥四号也在尝试探测由太阳活动等来源造成的低频射电波。

将于2020年年初发射的嫦娥五号，计划从最大月海风暴洋北部的吕姆克山上采样带回地球。之所以选择这个地点，是因为那里富有月球最年轻的火山玄武岩，且尚未被采样分析过。嫦娥五号的科学目标是确定月球火山活动的确切结束日期，分析年轻的火山岩石和矿物与早期的有何不同，从而对月球热演化和内部演化形成一个全面的了解。

2015年，随着前期阶段的顺利进行，中国提出了嫦娥工程在2030年的后续工作计划，围绕巡查月球环境和资源、建立长期研究基地和开采资源的技术验证展开。具体包括四大科学目标：调查全月球水资源和可挥发组分的分布、调查月球内部的组分和结构、测量月球南极和爱肯特地区的年龄、调查月球南极上空的空间物理环境。这些目标将在2030年前通过三大任务执行：

嫦娥六号将从月球南极地区采样返回；嫦娥七号将调查月球南极地区的环境和资源；嫦娥八号将在月球上验证3D打印等关键技术。三大任务过后，中国将在月球上建立一个自动科研基地的雏形。

为了实现这些目标，中国必须发展相关核心技术，包括高精度定点着陆、重负荷着陆、在撞击坑的永久阴影区发展探索能力、让智能机器人适应机器恶劣环境、综合控制月球科研基地、分离提取稀有气体等。

月球科研基地将具有长期运行和智能操作控制能力，设计用于技术验证、资源开发和利用技术验证、应用探索、提高月球科研能力，为未来月球研究站的建立和运行奠定基础。

2030年以后，中国的探月工程将持续发展机器探索和人类探索的能力。基于技术水平、航天器选择、经济承受能力和成本效益比的考虑，中国后续探月任务仍将以机器探索为主要方向。

随着资源开发利用、有机再生和生命支持方面的技术验证，月球研究站可能成为一个宇航员短期访问的基地。月球研究站的终极目标是实现宇航员们的长期停留。