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智能1号”完成近3年太空之旅以身撞月探索太空了解月球又添宝贵财富
那一刻，月球被人类科技的光芒照亮
欧洲航天局“智能1号”小型探测器格林尼治时间3日晨5时42分22秒(北京时间3日13时42分22秒)按预定计划撞击月球，完成了它最后一项使命。欧洲航天局声明说，那一刻，“月球表面被一次微弱的闪光照亮”。
“智能1号”2003年9月27日发射升空，次年11月进入月球重力场，并开始以螺旋式运动接近月球椭圆形极地轨道。2005年1月，“智能1号”进入工作轨道，即近月300公里、远月3000公里的运行轨道。
从发射到撞击，近3年时间中，“智能1号”为人们探索太空、了解月球积累了宝贵财富。
成就一
观察神秘月球极点
科学家、工程师和操作人员2日夜晚至3日晨一直守候在德国达姆施泰特欧洲航天控制中心，目睹了“智能1号”的最后时刻。当操作人员宣布“我们已经着陆”时，控制中心大厅内一片掌声。
欧洲航天局说，“智能1号”撞击月球表面时，进入角度大约为1度，速度大约为每秒2公里。撞击时间和地点事先都经细致计划，为的是便于地面观测者通过望远镜观察撞击过程。全球职业和业余天文学家这次均获良机目击撞击过程，由地面观测者采集的数据和撞击图像将在未来几日提供给世人。
在过去16个月中，“智能1号”使用高清晰度微型摄像机、红外线及X射线分光计等最新探测设备，从月球轨道拍摄并传回了月球表面的2万多张图像，清晰程度前所未有。
负责“智能1号”探险任务的科学家伯纳德·富万说，X射线分光计和红外线帮助科学家第一次获得月球表面钙和镁等化学元素的含量数据，描绘出了月球元素和矿物分布的最详细地图。
他说，“智能1号”还观察了神秘的月球极点，并调查了未来值得探索的区域。如果月球极点像一些科学家们所希望那样存在固态水的话，那么人类未来开发月球将拥有极端重要的生存条件。
“‘智能1号’的测量还为有关月球生成和进化的理论收集了证据，”富万说，大多数月球研究者认为，月球是在45亿年前由一个火星大小的小行星撞击地球后形成的。但这一理论尚有诸多未明之处，例如月球大部分物质来自两个相撞星球中哪一个。
成就二
离子发动机省能耗
早在“智能1号”按计划顺利撞击月球之前，科学家们已经在庆祝一项重要成就，即太阳能离子发动机试验成功。这并非人类首次在太空探险中使用离子发动机，首先使用这一技术的是美国航空和航天局“深空1号”彗星探测器。
为了这一试验，与“深空1号”的直线航行轨道不同，欧洲科学家们让“智能1号”“舍近求远”，先进入地球同步轨道，随后点燃离子推进器，逐步扩大其环绕地球飞行的椭圆形轨道直至其被月球重力所“捕获”。英国《自然》周刊说，上述过程耗时14个月，航行8400万公里，而地球到月球的直线距离只有38万公里，1969年美国“阿波罗11号”飞船完成地球到月球的旅程只用了76小时。
好的一点是，“智能1号”飞了这么久、这么远，只消耗了大约70公斤燃料，大约为使用化学燃料发动机的传统航天器所需燃料的1/10。
“智能1号”使用氙气燃料。太阳能离子发动机可将太阳能转化为电能，再通过电能电离惰性气体原子，从尾部喷射出高速氙离子流，从而为探测器提供动力，从外表看上去，“智能1号”喷出的是鬼火般的蓝色光。
不过，操作离子发动机比化学液体发动机更复杂。传统燃料航天器在升空之后不需要不断调整角度和方向，离子发动机由于一直处于推进过程，必须随时监控和校正。这1年多时间里，德国达姆施泰特地面控制中心的科学家们已经熟练掌握这些技术。
成就三
为撞月球提供经验
富万在接受美国Space.com网站采访时说，“智能1号”是即将升空的一系列月球探测器的先驱。他指出，今年7月，第八届国际月球探测与利用大会发表《北京宣言》，宣言中要求各国应从头至尾记录探月行动计划，并合作在太空和地面观测月球撞击，因此“我们将向其他人传递经验”。
“智能1号”探险期间，欧洲航天局邀请其他多个国家准备对月球展开“撞击行动”的科学家加入其中，向他们提供经验，比如准备于2008年10月升空的美国航空和航天局“LCROSS”探测器，这一探测器将分两次撞击月球南极，希望能找到那里有水和其他化合物的痕迹。
在技术层面，“智能1号”也是未来太空任务的先锋，“智能1号”运行总管奥克塔维奥·卡米诺-拉莫斯说，“智能1号”给科学家们留下宝贵经验，这次“探险”好比引导一艘小帆船去经受旋风和暗流的考验，但它经受住了考验。
“我们已经显示离子发动机可行，”卡米诺说，离子发动机将成为未来10年中欧洲航天局执行另两项太空探险任务时的选择，即探索水星的“BepiColombo”探测器和近距离环绕太阳飞行的“SolarOrbiter”探测器。预计于2013年发射的“BepiColombo”探测器将先使用传统推动装置迅速冲出地球轨道，然后再用离子发动机推动奔向目标。
同时，卡米诺说，这一推进技术还可用于建造飞往月球的大型货运航天器，以在月球建立首个永久性基地，或者用于首次载人火星飞行。
除此之外，“智能1号”的创新还包括一套全新通讯系统、新一代太阳能电池板和一套传感和扫描设备。富万认为，这套传感和扫描设备简直是“小型化技术的奇迹”，7件设备总重量只有19公斤。其中的分光计将直接使印度太空探险活动受益，印度计划于2007年或2008年开始的Chandrayaan-1无人探月飞行计划将使用这种设备。
当然，“智能1号”还有一项无法估量的影响，即重新点燃了人们探索月球奥秘的热情，其中部分原因在于“智能1号”探险相对低廉的成本，它的造价只有1.1亿欧元(约1.4亿美元)。
“就欧洲航天局的项目来说，‘智能1号’代表了一个巨大成功，从技术和科学角度看，都有非常好的投资回报，”欧洲航天局科学主管戴维·索思伍德说，“看来，从现在起，地球上的每个人都将计划前往月球了，进一步的科学探险行动将从这个小航天器的技术和操控经验中受益良多，同时‘智能1号’收集的科学数据已经在帮助我们更新对月球的现有认识。”
黄恒新华社供本报特稿
分析
人类为何对月球“情有独钟”
从100多年前法国小说家凡尔纳发表科幻名作《从地球到月球》开始，人类就一直在构想如何实现对月球的实地探测。然而被人类赋予了许多情思的月球，实际上已经濒临“死亡”。从科学角度来分析，月球表面的环境非常严酷，完全不是人们想象的那么美好。尽管如此，近半个世纪以来月球仍然不断听到来自地球的探测器的“叩门声”，它的魅力到底在哪里？
月球的主要内部能量已于31亿年以前释放殆尽。现在的月球是一个古老的星体。然而月球上有两种资源将会给地球带来重大贡献，为解决人类面临的 能源问题提供新思路。一是月球上可接收到丰富的太阳能；二是月球矿藏丰富，尤其是富含核聚变燃料氦-3。
测算表明，每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦。假设使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置，则每平方米太阳能电池板每小时可发电2.7千瓦时。从理论上来说，可以在月球表面无限制地铺设太阳能电池板，获得丰富而稳定的太阳能。
据估计，月球土壤里含有大约100万吨至500万吨氦-3，具有巨大的开发利用前景。如果把氦-3作为可控核聚变燃料，它将是人类社会长期、稳定、安全、清洁和廉价的燃料资源。氦-3资源将有可能成为解决今后地球人类长期能源发展需求的重要原料。
今后一旦人类在月球建立基地，就可以直接利用氦-3作为 火箭的燃料，在月球上建立发射场，以发射各类航天器。由于引力小和无风等诸多原因，在月球上发射航天器的优势远远大于地球。此外，从月球观测太空有比地球好得多的天气条件。因此在月球建立基地也将对人类进一步探索外太空起到重要帮助。
人类探测器频频造访月球，一方面是想了解这个我们既熟悉又陌生的星球，另一方面也肩负着为人类未来在月球长期生活勘测环境的使命。月球南极的沙克尔顿环形山是目前已知月球上最可能蕴藏冰的地区。美国宇航局专家曾指出，如证实月球南极存在冰冻水，这些冰冻水就可供未来建设半永久性的有人月球基地。美国正计划2008年10月发射卫星来撞击月球，并希望借此进一步寻找月球存在水的证据，以利未来宇航员登陆月球并建立长期基地。
新华社记者杨骏
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