聚焦月球南极的竞赛
中国和美国正准备开启月球探索的新阶段,两国都将月球南极视为未来基地的可能选址。该地区有一些永远照不到阳光的深坑,形成极寒区域,水冰可能已在那里留存数十亿年。
这些冰可能成为太空中最有价值的资源。宇航员或许可以通过加热月壤提取饮用水,将水分解成氧气供呼吸,并生产供航天器使用的氢氧推进剂。若能获得可用的补给,就不必再从地球发射每一公斤水和燃料。
随着中国设定了2030年前将宇航员送上月球的目标,并已用多年时间推进协调一致的月球计划,这场竞争正变得愈发紧迫。美国国家航空航天局(NASA)的阿耳忒弥斯计划也旨在让宇航员重返月球表面,目前的计划同样瞄准南极。美国计划多次调整,加上私人月球着陆器面临技术问题,令华盛顿方面担心美国能否抢先抵达。
这场竞争的意义不止于一次着陆。在未来几十年里,哪个国家收集到最好的数据、开发出可靠的运输系统并建立长期存在,就可能在月球活动的组织方式上获得影响力。
嫦娥七号为何重要
中国的嫦娥七号任务预计将成为其月球雄心的下一项重大考验。该任务计划向月球南极地区发射轨道器、着陆器、巡视器和一台小型飞跃器。计划着陆点位于沙克尔顿环形山附近。这座环形山宽21公里,其高耸的边缘延伸至月球南极附近。
迄今还没有航天器直接在月球南极着陆。因此,嫦娥七号将进入大部分尚未探索的地形;陡坡、深阴影和有限的光照都让导航变得困难。任务预计先在月球轨道运行一段时间,再尝试着陆,随后部署地面探测器研究月表并搜寻冰。
巡视器将使用相机、雷达和科学仪器检查月表及月表以下区域。飞跃器则设计为利用火箭推力在不同地点之间移动,有望进入永久阴影环形山。它可能通过多次跳跃移动最远15公里,并搭载钻探设备,检测从未暴露于阳光下的土壤。
行星科学研究所高级科学家诺伯特·朔尔霍夫形容,这项任务将开创月球探索的先例,因为此前没有着陆航天器专门前往月球寻找水。若任务成功,中国可能获得目前最全面的极地冰含量、深度和分布数据。
水可能有用,但并不容易获取
科学家已在月球两极发现氢和可能存在水沉积的迹象,但这些沉积的规模和形态仍不确定。冰可能以相对容易获取的层状形态存在,不过研究人员也认为,冰可能以低浓度混在月壤中。要提取这些冰,需要能够在黑暗环境和仅比绝对零度高几十摄氏度的条件下运行的机器。
永久阴影区的工作环境十分严苛。太阳能板无法在黑暗的环形山中发电,环形山壁可能阻断通信,设备还必须经受极寒。基地很可能需要建在附近的山脊或光照区,再将机器人设备送入冷阱作业。
这些研究对未来定居计划之外的领域也很重要。古老的冰可能保存着水如何抵达月球的信息,水源可能来自彗星、小行星,或由太阳风携带的粒子。样本有助于研究人员了解地月系统乃至更广范围内水的演变历史。
中国的任务将搭载多个合作国家提供的仪器,包括泰国、埃及、瑞士、巴林和意大利。由与香港大学相关的机构及夏威夷一个天文台团体建造的小型望远镜,也计划从沙克尔顿环形山附近拍摄银河系。尽管北京与华盛顿之间的合作仍受限制,中国的月球计划仍在吸引国际伙伴,这些国际设备便是明证。
两种不同的登月路径
美国依靠NASA、商业公司和一系列难度逐步增加的阿耳忒弥斯任务。2026年4月,阿耳忒弥斯二号搭载4名宇航员绕月飞行,这是半个多世纪以来首次载人飞抵月球距离。此次飞行测试了猎户座飞船及后续月面任务所需的关键系统。
NASA目前仍没有一艘载人着陆器曾将宇航员送上月球表面。该机构已聘请SpaceX和蓝色起源公司研发星舰和蓝月着陆器。两种设计都面临重大的工程任务,其中包括在月球着陆前于地球轨道上在航天器之间转移大量低温燃料。这一过程此前从未在太空中完成。
NASA还依靠商业公司执行机器人任务。阿斯托机器人技术公司的格里芬着陆器计划于2026年末执行月球南极任务,此前美国的月球着陆器曾在着陆过程中遇到问题。NASA还计划让VIPER巡视器搜寻极地资源,但其进度取决于仍需测试的着陆器和发射系统。
中国采取的是更加集中的方案。其计划中的载人登月架构将使用两次发射,分别发射载人飞船和揽月着陆器。两艘飞行器将在月球轨道交会,无需采用NASA当前方案所需的太空加注燃料技术。中国尚未完成该系统所有部分的飞行测试,不过导航、推进和传感系统已进行过测试。
曾任NASA战略顾问、现研究中国航天计划的帕特里克·贝沙表示,中国剩余的技术难题似乎都在可控范围内。自2004年嫦娥工程启动以来,中国一直稳步推进月球探索,而NASA的优先事项和预算则随着历届总统政府更迭而变化。
声望、安全与国家认同
载人登月具有科学价值,也将成为展示国家实力的重要方式。冷战期间,美国利用阿波罗计划展现技术实力。如今,中国将航天计划与建设科技强国这一更广泛的国家目标联系起来。
中国国家主席习近平曾表示,建设航天强国是中华民族的永恒梦想。中国官员也表示,计划在2030年前实现中国宇航员首次登月。中国的月球计划以嫦娥命名,她是月亮女神,也是一个在中国文化中流传数千年的故事人物。
NASA前局长吉姆·布里登斯廷曾指出,中国航天计划缺乏透明度,同时表示中国航天机构通常能够完成其公布的里程碑。NASA局长贾里德·艾萨克曼称,中国在太空及其他领域都是主要竞争对手。他对美国实现当前登月目标表示信心,同时警告说,中国有能力抢先登月。
战略与国际问题研究中心航空航天安全项目的克莱顿·斯沃普将更深层的目标描述为一个未来:人们在地球之外出生、工作和去世。届时,月球定居点将更像一座小城市,而不是一次短期科学考察。
实现长期愿景需要几代人的努力,”斯沃普说。“有人出生,有人离世,他们有自己的家庭,孩子在一个并非地球的地方长大。
这一愿景解释了为何立法者和国防官员会从安全角度看待月球活动。基地需要电力、通信、着陆区和运输路线。即便是为科学研究而建的设施,也可能成为更广泛国家基础设施网络的一部分。
月球资源规则尚未明确
1967年《外层空间条约》禁止各国将月球据为国家领土。条约规定,外层空间和天体不得通过主权主张、占领或其他方式据为己有。但条约并未就采矿、发电设施或受保护的作业区域提供同样明确的答案。
美国推动《阿耳忒弥斯协定》,这套原则已获70个国家签署。协定支持利用太空资源,也允许在作业区周围划定临时安全区,前提是这些区域被界定为防止有害干扰的措施,而不是领土主张。中国、俄罗斯及若干关系密切的伙伴尚未签署该协定。
如果多个任务瞄准同一座环形山、同一个着陆点或同一处冰矿,这一区分可能难以维持。航天器可能因发动机尾焰、扬尘或下降过程中发生碰撞而损坏另一项任务。太空法专家米歇尔·汉隆表示,条约要求各国适当顾及其他活动。NASA建议航天器的着陆点至少相距两公里,但建议并不等同于具有约束力的全球规则。
采矿可能引发更尖锐的争端。水冰或可支持生命维持和燃料生产,而月壤含有硅、铝和钛等材料。氦-3也被视为未来能源或计算技术可能利用的资源之一,不过商业应用仍远远超出现有能力。
“如果不能据为己有,又如何拥有它?”斯沃普这样描述条约禁止领土主张与保护作业设施这一实际需求之间的矛盾。
中国通常表示,其月球活动将用于和平目的并遵守国际法。中国研究人员也谈到过利用月球矿物。合法利用资源与事实上的控制主张之间的界限,可能取决于各国在月球上的实际行为,尤其是在某个国家率先抵达有价值地点的情况下。
竞争可能吸引更多国家参与
月球竞赛并不局限于华盛顿和北京。中国计划中的嫦娥八号任务预计将于2029年前后搭载巴基斯坦的“真纳一号”巡视器前往月球南极地区。这台重约35公斤的巡视器将用于研究月壤、辐射、等离子体和地形。着陆后,预计将由巴基斯坦专家对其进行控制。
嫦娥八号还计划测试月壤建材的使用,包括与3D打印相关的技术。俄罗斯、土耳其、南非、意大利及其他伙伴预计也将参与。中国将未来的国际月球科研站描述为一座科学设施,可从机器人作业起步,之后再支持人员驻留。
俄罗斯曾讨论可能为该科研站提供核能。核能系统可在阳光有限的地方提供稳定能源,但技术、政治和运输方面的挑战都相当大。中国还讨论过在2030年实现载人登月,之后逐步开展能力更强的机器人和载人任务。
美国也拥有自己的商业及国际伙伴网络。NASA的方案让私营公司在建造着陆器、运送货物以及最终支持月球经济方面发挥更大作用。公司取得成功时,这一模式可能推进迅速;但飞行器发生故障或资金变化时,也可能造成延误。
太空政策专家提醒,首次登月并不能决定未来几代人谁将主导月球探索。建设可靠的能源、运输系统、栖息地和科学设施,需要反复执行任务并保持预算稳定。竞争或许能加快这些工作,而对手项目之间的沟通则有助于降低事故风险。
后续里程碑将揭示什么
嫦娥七号将成为近期最明确的考验,检验中国能否在月球最严酷的环境之一中操控多种机器人探测器。其发现可能为后续任务选择着陆点提供依据,也将揭示极地冰是集中在可利用的矿藏中,还是零散分布于难以处理的土壤里。
对NASA而言,关键考验包括商业着陆器的性能、星舰和蓝月的准备情况,以及该机构能否让阿耳忒弥斯按计划推进。载人绕月飞行成功是一项重大成就,但要抵达月球表面,还需要安全着陆、可靠的宇航服、月面电力,以及送宇航员返回地球的方案。
两国最终可能在不同区域开展活动,因为月球南极面积足以容纳多项任务。但这仍需要就着陆间距、无线电干扰、紧急援助和科学遗址保护制定共同程序。
第一次太空竞赛以插旗和返航告终。当前这场竞赛旨在建立宇航员首次离开后仍能持续运作的基础设施。与一张宇航员站在月面的照片相比,水、电力和安全地形更为重要。
要点
- 中国嫦娥七号任务旨在搜寻月球南极附近的水冰。
- 该任务将利用轨道器、着陆器、巡视器和飞跃器研究复杂的极地地形。
- NASA的阿耳忒弥斯计划同样瞄准月球南极,但载人着陆时间表面临技术风险。
- 月球冰可能提供饮用水、可供呼吸的氧气和火箭燃料。
- 《外层空间条约》禁止各国拥有月球,但采矿和安全区规则仍有争议。
- 巴基斯坦和其他国家将通过未来任务加入中国更广泛的月球计划。
- 这场竞赛的胜负将取决于持续建设基础设施与合作,首次载人登月也只是其中一环。






