如果说美国、前苏联、日本是探月先锋,那么印度、中国、以色列就是后起之秀。
惦惦吃三碗公:印度
太空探索方面,印度相对容易被遗忘。然而事实上,印度在1975年4月19日(美国登月后6年),就从苏联火箭发射场发射了第一颗自制卫星“Aryabhatta”,而印度的航天业务也是靠苏联技术支持奠基而成。
之后30年,虽然印度没什么大型太空探索计划,但专注于制造中大型运载火箭,至今已开发过4种类型:卫星运载火箭3(SLV-3)、加大推力运载火箭(ASLV)、极轨卫星运载火箭(PSLV)和地球同步卫星运载火箭(GSLV),目前主力发射载体为后两者,不只享誉国际,也打开全球商用卫星发射市场。

印度自主研发之运载火箭。(Source:印度太空研究组织)
极轨卫星运载火箭(Polar Satellite Launch Vehicle,PSLV)为四节火箭,高44米,直径2.8米,1994年10月首次发射成功,成为全球相当可靠又多功能的主力运载火箭,目前有PSLV-G、PSLV-CA、PSLV-XL三款以及研发中的PSLV-3S,前三款负责将卫星送入太阳同步轨道,PSLV-3S则是三节火箭,目标是将少于500公斤的卫星发射到低地球轨道(LEO)。
截至2017年6月,PSLV连续39次成功执行任务,在1994~2017年期间,PSLV系列火箭总共发射了48颗印度卫星、209颗来自国外客户的卫星,较知名的发射任务包括2008年的月船1号、2013年的火星轨道探测器(Mars Orbiter Mission,MOM)。
地球同步卫星运载火箭(Geosynchronous Satellite Launch Vehicle,GSLV)则是极地卫星运载火箭的改良版,为三节火箭,高49.13米,目前研发款式为GSLV Mark II,负责将卫星送入地球同步轨道,2003年5月首次发射成功。
而印度自主研发的重型火箭为GSLV Mark III,目标是发射地球静止轨道卫星以及载人太空任务,近地轨道酬载量约10吨(在各大型火箭中居末,作为比较:SpaceX的猎鹰重型运载火箭近地轨道酬载量约63.8吨),并且预计近日就要发射印度第一个登月探测器“月船2号”。

(制表:科技新报)
上述为印度前期太空技术发展情况,到了2008年10月,印度展开第一个月球探测任务,由该国自主研发的极轨卫星运载火箭带着自制的绕月卫星“月船1号(Chandrayaan -1)”发射升空,携带红外线和X射线频率遥感设备,目标为搭建月球的化学、矿物学、光学地质特征,而它最有名的探测结果是帮助在月球两极地下找到水和水冰证据。
虽然不到一年时间,月船1号就与印度太空研究组织(ISRO)失去联系,但幸运的是NASA在2017年重新发现了这颗默默绕着月球轨道运行的卫星。
继美、苏之后第3个让探测器登陆月球的国家:中国
日本是全球第3个派出探测器和月球打招呼的国家,但中国却是全球第3个成功在月球表面放下探测器的国家,先从绕月卫星讲起。
在日本发射月亮女神号后一个月,中国于2007年10月也自主发射了该国首颗绕月卫星“嫦娥1号(Chang’e 1)”,上头包括9件主要仪器:CCD立体相机、激光高度计、干涉成像光谱仪、伽马射线谱仪、X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器、太阳风粒子探测器、大容量存储器(48 GB),算是首次向世界各国展现他们的太空野心与实力。
2013年,嫦娥3号带着中国第一艘月球车“玉兔号”,成功在月球雨海西北部软着陆,成为全球第3个在月球表面放下探测器的国家,并且月球车底下装有测月透地雷达,能一边行走一边探测地表以下100米深度的结构。
2018年12月8日,嫦娥4号带着“玉兔2号”月球车,搭乘长征三号乙改进Ⅲ型运载火箭升空,并于2019年1月3日领先世界,首次让月球车踏上月球背面的土地。
创业公司之国突起:以色列
全世界都知道不能小看以色列人,这个国家人口不到900万,人才却遍布世界各顶尖实验室、科研机构,而且也能自主研发小型卫星火箭“沙维特运载火箭”,1988年9月首次发射并成功将卫星送入近地球轨道,以色列也因此成为全球第8个有能力发射火箭的国家。
而在登月任务方面,以色列更有机会和日本、印度一较高下,看谁先成为第4个把探测器放上月球表面的国家。2019年2月时,由以色列非盈利机构SpaceIL开发的创世纪号(Beresheet)探测器搭着猎鹰9号火箭升空,同年4月尝试在月球表面软着陆,可惜探测器虽然成功绕月飞行,但在下降过程引擎故障失联而坠毁月面,声明失败。
以色列现任总理纳坦尼雅胡曾对此表示,一定会在2~3年内重返月球,不过SpaceIL已经宣布他们的目标不再是月球,虽然在多数人眼中,探测器坠毁月球表面等于任务失败,但SpaceIL认为创世纪号已打破纪录,未来要推出的创世纪2号(Beresheet 2)不必执着于各国热衷追求的月亮。
This time, we will not go to the moon. Beresheet’s journey to the Moon was already received as a successful, record-breaking journey. Instead we will seek out another, significant objective for Beresheet 2.0. More details to follow…pic .twitter.com/W8absyxT1Y
—Israel To The Moon (@TeamSpaceIL) June 25, 2019
登月计划未来篇:谁会率先重返月球?
今年,以色列原本有机会成为第4个让探测器在月球软着陆的国家,但显然着陆技术没有那么好掌握;印度则是摩拳擦掌,但为了将任务失败风险降至最低,只要检查出一丁半点技术障碍,不管火箭加好燃料了没都要下台重新进厂房检修。预估半个月后,印度会公布月船2号新的发射日期。
日本登月计划不断延迟
虽然在探月方面小有成就,不过日本的登月计划就有点难产了,由国家单位“宇宙航天研究开发机构”(JAXA)推动的SLIM(Smart Lander for Investigating Moon)小型登月探测器,最早2005年就已有相关提案,2015年正式通过决案,是日本首个月表探勘任务,原预计2018年搭乘爱普瑟隆(Epsilon)固态燃料火箭登陆月球。
然而由于资金不足,2017年时JAXA宣布SLIM延后到2021年发射,并且改搭乘开发成本较低廉的H-IIA运载火箭;如今又因为预定要一起发射升空的XRISM太空望远镜出问题,整体行程再延迟到2022年1月。
反观,日本民营企业的登月进度可能超越国主机构。一家专注于月球探索的日本公司ispace已推出“HAKUTO-R月球探测任务”,也与SpaceX签订火箭发射合约,预计2020年先发射一颗绕月卫星,如果卫星成功入轨,2021年就会接着发射月球着陆器与月球车,届时这些探测器将搭乘猎鹰9号FT Block 5火箭升空。

HAKUTO-R任务的月球着陆器与月球车概念图。(Source:ispace)
中国登月计划按部就班
从第一颗绕月卫星“嫦娥1号”,到放下月球车的“嫦娥3号”、“嫦娥4号”探测器,这些都是中国自2003年启动的“中国探月工程”(Chinese Lunar Exploration Program,CLEP)一部分,计划预计历时20年,分为“绕”、“落”、“回”3个阶段,目前中国已走到第二期工程,而第三期工程将由“嫦娥5号”探测器接手,预计今年底就会发射。
嫦娥5号包含轨道器、返回器、上升器和着陆器,会从月球表面采集2公斤土壤返回地球,样本应该有2种,第一是钻孔取得的深层土壤;第二是用机器手臂取得的表面土壤。
如果以上顺利完成,中国可能会继续开发嫦娥6号、嫦娥7号与嫦娥8号探测器,目标是月球南极的采样返回、月面试验。
印度月船二号发射在即
以色列今年登月失败,紧接着换印度上了。月船2号(Chandrayaan-II)探测器原订于当地时间7月15日搭着GSLV Mk III火箭发射升空、9月6日在曼齐尼C陨石坑和辛普路斯N陨石坑之间的高地平原着陆,约位于南纬71度,如果登陆成功,印度将成为继前苏联、美国和中国之后,第4个于月球完成软着陆的国家。
月船2号包含1台着陆器“维克拉姆(Vikram)”、1台月球车“普拉冈(Pragyan)”和1台轨道飞行器,带有一台α粒子X射线光谱仪,能测量着陆地点的岩石元素组成,并弥补中国嫦娥4号未携带X射线光谱仪的遗憾。
不过最新进度为月船2号延迟发射,因为技术人员在火箭升空前1个小时才发现无法排除的大问题。

搭乘GSLV Mk III火箭的月船2号已在发射台准备完毕。(Source:印度太空研究组织)
至于曾在月球探索领域称霸一时的美国和俄罗斯呢?
美国第二个载人登月计划上线
从阿姆斯特朗登月至今已过了50年,继阿波罗计划之后,NASA于今(2019)年公布第二个登月任务:阿提米丝计划(Artemis),预计2024年重返月球。在希腊神话中,阿提米丝是阿波罗的孪生姊姊,同时也是月亮女神,为了让这项计划更具代表性,NASA到时候可能会派女性宇航员加入2024年登月阵容。
而这一次的登月发射载体为SLS火箭,将带着宇航员登陆月球南极。
俄罗斯载人登月计划进程稍晚
俄罗斯目前则还处于“2016~2025年联邦太空计划”阶段,这段期间预计要发射用来研究月球、火星和太阳系其他行星等8艘探测器,2021年试射新一代载人太空船,2023年首次带着机组人员前往国际空间站;2025年后开始全力探索月球,2030年重新登陆月球。
(首图来源:pixabay)