2020年11月24日,大陸嫦娥5號探月器發射升空成功,於發射後約370秒經過台灣上空,飛往月球,預期將於12月16、17日會把2公斤的月球表面及地下2公尺深採集的月壤樣本與科研成果帶回地球。無論最後成敗,這是全中國人都引以為傲的日子,據悉今後十多年內,只有中、美兩國,能夠獨力實現載人登月。

自美國1969年7月「阿波羅」Apollo 11號成功載人首登月球,前蘇聯於1972及1976兩度發射無人飛船,帶月壤回地球後,43年來人類迄未再有登月活動,嫦娥5號是最新嘗試。

目前看來,除中、美之外,俄、歐盟,和所謂第二梯隊的日本、以色列、印度及一些其他國家,都各有探月說法,但都沒有官方登月決定,並且都不同程度的須要依賴美國技術支援。

2017年末美國總統簽署「重返月球」命令,責令美太空總署NASA於2024年載人重返月球(2028實際載人),這計畫的代號為「阿提米絲」(Artemis)。為此美國採取多管齊下: 「阿提米絲」將有NASA與歐盟太空總署ESA合作的獵戶座飛船Orion、SpaceX的星船Starship、波音的星航Starliner、亞馬遜的藍源Blue Origin 等多款載人登月器的開發,只要其中有一個如期開發成功,NASA就能達到目的。

中國登月是後起之秀,探月遵循十分成功或略顯保守的繞、落、回三步走探月模式,迄今5次探月任務全部成功,且為人類在月背留下第一道印記。

2007年嫦娥1號經16個月的臨空探月後,程控在月球硬著陸;2010年嫦娥2號進行了482天的臨空探月任務;2013年底嫦娥3號帶月球車「玉兔二號」在月球正面無人軟著陸,配置了月基天文望遠鏡, 全景相機、紅外光譜儀和X射線譜儀等,迄今嫦娥3號在月服役已超過6年,獲取了大量資料;2019年初,嫦娥3號的姊妹飛船嫦娥4號,藉助定位在L2點的「鵲橋」中繼衛星,成為世界迄今唯一能執行高難度的在月球背面軟著陸的國家。

因為 L2點與月球和地球的均距離分別約為6萬1347公里與38萬4400公里,定位在該點的鵲橋中繼衛星,其所受到的月球地心引力與地球的地心引力相同,而互相抵消,無需花費大量的衛星能量來保持其衛星姿態,所以「鵲橋」中繼衛星具有高生命週期、和高效節能的特性

嫦娥5號重約8.2噸,有4個模組,其中兩個將在月表預定地點軟著陸,一個負責收集月球上樣本,另一個負責將樣本從月球表面升空運到留駐在繞月軌道上的另兩個模組,經整合後,以「打水漂」的先進創新方式,重返地球大氣層,這大幅減少了隔熱材料的要求。

中國太空科研的廣度和深度仍遠不及美國,但有後來居上潛力。在運載火箭方面,美國1969年登月的運載火箭土星5號,是由德國V2火箭專家馮布朗領導主持、全美有40萬人員參與、歷時僅6年完成的。如今土星5號和太空梭STS都因技術過時被停用,目前美國主要用於國防的待塔重型火箭(Delta IV Heavy)與中國長征五號B的LEO(近地軌道)有效載荷均約25噸級,不過今年剛實現的SpaceX獵鷹重型火箭LEO有效載荷達50噸級。

長征五號B運載火箭長56公尺、發射時重量約870噸,起飛推力超過1000噸,其設計與技術都比較先進,且使用無毒無汙染推進劑,它能滿足中國近期的月球、空間站、火星與深空探測等的發射推力需求。此外,新一代LEO有效載荷達100噸級的中國長征九號 與美國SLS號運載火箭,都正在開發中。

據報導,嫦娥5號之後,嫦娥6號將於2023年登陸月球南極,嫦娥7號將更廣範圍探測月球,為在月球建設科學基地作準備。台灣業界應爭取參與大陸的嫦娥計畫。(作者為太空工程師)

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