月球系列之三:蘇聯的月球計畫

楊祖愛 |2014.11.15
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文/楊祖愛(美國太空總署太空工程師、國際太空站機器

蘇聯為登月計畫付出了許多心力,在1958至1976年間,由起始的飛越及撞擊月球任務,到進一步的環繞月球,載人登月及採集樣本,共發射了至少44次有公開記錄的探測船,其中15次成功,取得人類許多第一次對太空飛行的了解。

其中月球2號於1959年9月硬著陸撞擊月球成功,散發在月球表面一地的鋁片傳單,前文已述。月球3號於10月取得月球背向地球的首張影像,實屬可貴。

此後六年內發射火箭及探測船設計連連失誤,未能成功,直到1966年2月,月球9號成功軟著陸月球,傳回五張月表黑白照,這是人類第一次看到月球真面目。

緊接著的月球10號於同年3月31日成功升空,三日後開始人類第一次繞月飛行,上面載了磁力計、磁譜儀、離子收集器、電壓測量儀、紅外線探測儀、X射線質子測量儀等,成功繞月460圈,至5月30日信號中斷之前,共傳回219次寶貴數據。

月球11號雖成功升空,卻因方向有誤而沒能傳回有效影像,月球12號幫她完成了任務,在月球上面拍到雨海平原和Aristarchus撞擊坑,此坑得名於古希臘天文學家,它明顯易見,人類在17世紀時就能以望遠鏡目測到。

月球13號與前面提到的9號同為成功軟著陸的登月艙,不同處在於她載有穿刺器,將一支鈦合金杆推進月壤,測量月壤密度,其分析結果與美國阿波羅號帶回的結果相近。

月球14號成功的探測了月球引力場,但是到了月球15號,麻煩來了。

月球15號的主要任務為自動取樣並且分析月球上岩石的成份,它於1969年7月13日由蘇聯質子號運載火箭發射,17日進入月球軌道,繞了52圈後,一切就續,於21日準備降落月球,但是,此時美國的阿波羅11號太空人阿姆斯壯和奧德林已經完成人類第一次月球漫步,蘇聯的月球15號來晚一步,而且在下降四分鐘後又不幸熄火墜毀,此時離月球表面僅三公里。

其實早在此任務之前,美蘇兩國已將雙方任務時間討論過,以免相撞兩敗俱傷,蘇聯已知在載人登月方面落後美國,不必再爭了,此次任務可說是美蘇兩國太空競賽的高峰,也是兩國合作的開始。

此後蘇聯繼續研發自動取樣的任務設計,經過了三次升空失敗後,於一年多以後的1970年9月,月球16號終於成功取樣,為人類第一次取回月壤,在太空競賽中扳回一城。

月球16號比以往蘇聯太空船重了許多,但也只有5.8噸重,阿波羅號重達48噸,二者相似之處為:都有著陸器與返回艙。著陸器位於下部,負責採樣,設有鑽臂及空心鑽管,管內有探測器可感應阻力以調節鑽土的速度及迴避岩石;返回艙在上部,負責把採到的樣品帶回地球。

月球16號之後,蘇聯的月球計畫速度放慢,直到1976年,計有月球17號及21號將漫遊車送至月球,19號及22號成功環繞月球,11次採樣任務中有三次成功,除了上面提到的月球16號以外,還有20號及24號也成功採樣。

月球24號是蘇聯月球計畫的最後一項任務,它採到了月表下深達2米處170.1克的樣品,於1976年8月22日順利返回西伯利亞。四個月後,蘇聯與美國交換了1公克的月壤樣品,互相比較切磋。

在蘇聯的月球24號之後,直到21世紀之前,美蘇兩國未再拜訪月球,但月兒仍然光耀地球,平靜了37年之久,直到2013年12月14日,新的訪客來臨,這回,中國的嫦娥真的帶著玉兔來到。

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