孙家栋在研究月球的同时,不仅自己安排了大量时间了解国外登月的事例,而且多次向大家提出要多了解一些国外发展的动向,要求相关技术人员深入分析国外在探月、登月方面的成功经验和失败教训,通过对国外情况的了解增加自我的感性认识。
我国虽然是世界上最早对月球的运行进行科学观测和记录的国家之一,但现在已经远远落后于发达国家。根据从河南安阳出土的文物记载,在公元前14世纪,中国殷朝甲骨文中已有日食和月食的常规记录。明代以前,中国对日月运行的观测、研究和认识达到了很高的水平,发明了一系列精巧的天文观测仪器,以日月运行规律为基础编制出来的历法,曾经一直领先于世界水平。明代中叶以后,欧洲科技的发展突飞猛进,对月球的科学认知水平很快就有了超越,从对月的远距离观测逐步走向全面的科学探索。
国外登月历程虽然有许多趣闻逸事,但更多的是艰辛与不幸。
人类对月球的探测始于20世纪50年代末。当时美苏两个航天大国出于争夺空间的霸权目的,展开了以月球探测为核心的空间竞赛。
1961年5月,美国宣布“在60年代结束之前人类将登上月球,而且要让上去月球的人平安返回地面”,为了完成“阿波罗”登月计划,在18年时间内,美国耗用资金高达250亿美元,先后参加登月计划的人员多达400余万人,其中仅工程技术专家就有1200余名,参加研制的有2万多家工厂、100多所大学。
在其后的十余年里,美苏两国共成功发射了45个月球探测器,美国曾经先后6次将人类送上月球。
然而,人类在探索月球的道路上,虽然取得了辉煌成就,但探月之路并不是一帆风顺,不论是美国还是苏联,他们在探月、登月的道路上都充满着艰辛。
1967年1月27日,阿波罗14号飞船在飞行中突起大火,3名美国宇航员在飞船内被无情的大火夺去了生命。
1967年4月24日,苏联出于政治目的,为了急于向“五一”献礼,在匆忙之中发射了“联盟一号”飞船。然而,在飞船返回即将回归大地时由于减速用的主降落伞没能打开,回收舱落地后航天员被摔得粉身碎骨。
1969年7月,“阿波罗11号”实现了人类登月之梦,月球上留下了12名美国宇航员的足迹。这些活动显示了科学的力量,推动了航天技术的发展,促进了人类对月球的认识。
“阿波罗11号”登月道路也并非平坦,可以说是险象环生。从发射到返回竟有6次惊心动魄的险情。第一个险情发生在飞船起飞前4小时,当时发射场已经进入倒计时发射程序,而矗立在发射台上运送“阿波罗11号”飞船的“土星5型”火箭却出现了燃料泄漏,宇航员对此毫不知晓,所幸泄漏问题得到了解决,火箭终于点火起飞了。第二个险情发生在火箭升空后的48小时,这时的飞船已经安全飞行了20万英里。然而却出现了一个意外现象,宇航员在飞船内看到外面有一个不明飞行物尾随着飞船时隐时现,并且还发现舱内似乎也有神秘的闪光。在没有空气的太空中,飞船出现任何泄漏都会发生灾难。当地面控制中心了解了这一情况后告知,这种现象应该是高速重粒子,幸运的“阿波罗11号”没有被重粒子的轰击所破坏。第三个险情发生在飞船进入环月轨道,飞船即将着陆月球的时刻,飞船上的计算机突然出现乱码,接着死机而停止显示。紧急检查后认为是着陆传感器获取的信息超过了飞船计算机的内存,超量信息阻塞了计算机所致。这一问题得以解决,飞船才开始降落。然而,第四个险情又悄悄降临。这时显示器上出现发动机燃料严重不足的指示,表明登月舱的燃料只能支持30秒,如果按照往返数量计算,宇航员必须在15秒内登月。而正常情况宇航员完成降落至少需要10分钟,所以宇航员决定立即紧急降落,登月舱得到了安全着陆。第五个险情发生在宇航员准备历史性月球漫步的那一刻,登月舱的舱门竟然无法打开,原来是由于内外压差所置,当宇航员平衡了压力才把舱门打开。然而第六个险情却差点把宇航员留在月球而永远回不到地球。宇航员完成了2小时的月球行走后,偶然在月球的尘埃中发现了一个类似登月舱内电路开关的断裂头。经查,是臃肿的宇航服在狭小的登月舱内刮断了启动发动机的一个重要的电路开关。如果没有这个开关,宇航员将有可能会永远留在月球上。聪明的宇航员使用一支笔头没有金属的圆珠笔接好了电路,成功地使发动机点了火,登月舱具有历史意义地离开了月球回返地球。
7月22日下午1时56分,阿姆斯特朗奉命指挥“阿波罗11号”飞船指令舱离开月球轨道,踏上返回地球的旅途。7月25日凌晨1时50分,“阿波罗11号”飞船指挥舱载着三名航天英雄平安溅落在太平洋中部海面,人类首次登月宣告圆满结束。尼克松总统在白宫举行盛宴欢迎他们凯旋归来,他们所到之处充满了鲜花、鼓声……
美国1969年7月,“阿波罗11号”飞船实现了人类登月之梦,这是迄今为止人类在月球探测中取得的最辉煌的成就。
1976年以后,苏联停止了月球探测计划。接着,美国也停止了探月计划。至此,两个超级大国历时十多年的探月竞赛以美国领先而告结束。又过了近二十年,随着冷战年代的结束,学者们逐步披露出一些探月竞赛鲜为人知的秘闻。
1989年11月,美国麻省理工学院和加州理工学院的六位教授访苏联时,在莫斯科航空学院,亲眼看到了当年匆忙研制出来的登月舱,看到了用于把两名航天员从月球送回地球的飞船。莫斯科航空学院的主人在沉默近二十年后,坦率地向客人说:“这些是为了抢在阿波罗登月之前而研制的,苏联原计划于1968年12月实现载人绕月飞行,但1968年12月初,‘阿波罗8号’抢先实现了绕月飞行,苏联终止了这次绕月活动。1969年7月21日,美国‘阿波罗11号’又率先登月成功。这时,苏联火箭不幸连续发生事故,便确定停止探月活动,出于政治上的原因,这段秘史被一直保密隐藏。”
然而,近十几年来,随着航天科技的飞速发展和人类对月球认识的逐渐深入,人们意识到月球上蕴涵的丰富资源将会对人类的未来发展起到重要作用,在20世纪末,月球探测经过30年的平静之后又一次升温,进入新一轮的热潮。
1986年,美国提出要重返月球、建立月球基地的设想,并在1994年和1998年分别发射了两个探测器。1998年1月发射的以绘制月球表面地形图、分析月球地质结构和寻找月球存在冰或水证据等为目的“月球勘探者”号探测器,于1999年7月完成使命。2004年1月14日,美国总统布什在关于美国载人太空探索政策的演讲中,提出了美国重返月球计划。2006年4月又提出一项撞击月球南极的计划,希望能成功找到月球存在水的证据,以利未来宇航员登陆月球并建立长期基地。计划于2008年10月发射“月球环形山观测与感知卫星”来撞击月球。
对欧洲来说,继2006年9月3日第一个月球探测器“智能一号”圆满完成撞击月球使命后,欧洲还计划未来让宇航员登陆月球并分阶段建立月球基地。欧洲还制定了进行月球和火星探测的“曙光女神”计划,印度也公布了“月球初航”探测计划。
目前,俄罗斯、印度和日本等国也在按照自己所制定的探月方案进行紧锣密鼓的准备。
这新的一轮探月热潮必将会掀起了一场国际间的竞争与合作,没有科学技术实力,就没有资格参加真正意义的航天国际合作。我国开展月球探测,可为未来开发月球资源奠定必要的物质技术基础,一旦时机成熟,我国就能直接或间接地参与国际月球资源开发活动,与世界航天同步推进,赶上或超过世界先进水平。