近年来,俄乌战争、巴以冲突的热战正酣,美国大选党争激烈,法国、英国不断爆发抗议大潮……当世界上的其他国家还在因为飘摇的政权、贪婪的利益而无止境的内战、互斗时,中国已经遥遥领先地开始全面布局月球了。
6月25日,中国空间技术研究院主办的期刊《中国空间科学技术》上发表了一篇题为《近月空间星座轨道设计方法》的论文,用平静客观的科研语气,说着令人震惊的“炸裂”内容。读完这篇文章,下一次中国宣布向月球或太空发射卫星,你就会理解它们的作用,和背后重要的战略布局意义了。
《近月空间星座轨道设计方法》的中心思想是:我们将要利用北斗系统,给月球开启全面的导航定位,可谓是充满了“宣示主权”的意味。网友调侃道:以后真要有IP地址是月球了。
论文全方位的描述了近月空间星座轨道设计方案,分三个阶段逐步实现全月100%四重覆盖:第一阶段目标为月球南极极区提供全时对地中继通信;第二阶段目标为月球南极极区提供全时导航定位,并为全月面提供全时对地通信;第三阶段为全月提供全时导航定位。
近年来,多个国家的多次探月任务都一致选择将月球南侧作为重点探测区域。这是因为月球南极地区存在大量的陨石撞击坑,由于坑内长期不受阳光直射,温度极低,因此科学家推测大概率存在水冰(以冰的形态保存的水)资源。
此前,包括俄罗斯的“月球-25”号、美国的“克莱门汀号”等,都通过遥感探测、着陆探测等方式在月球南极地区发现了水的迹象。中国“嫦娥五号”针对月壤样品进行的研究,则论证了月球上的水似乎普遍存在,而在两极的永久阴影区最为富集。
可以说,水是月球上可开发利用的最宝贵的资源,对于未来月球基地的建设和宇航员的生活至关重要,我国的月球基地和考察站规划,也是瞄准月球南侧进行布局的。
同时,月球南极地区地质结构复杂,研究价值极高,且存在极昼现象,这意味着在极昼期间探测器可以长时间接受到连续光照,便于进行长时间的探测工作。因此,为南极地区提供全时对地中继通讯就是前期战略准备中至关重要的一环。
第二、三阶段中的两个主要关键词即全时的“导航定位”和“对地通信”,用于克服并提供在月球背面的实时通讯和导航定位。论文分析了近月空间轨道资源的性质,初步筛选了适合部署星座的轨道类型,包括椭圆冻结轨道、近直线晕轨道、L1和L2晕轨道以及远距离逆行轨道等。
最终,通过反复实验以及复杂的推导过程,科学家推导出了从月球南极到全月、从中继通信到月面导航的近月空间星座建设路线:以总计21颗卫星构成的,综合性能最优的近月空间通信导航星座轨道构型方案。
总的来看,这是一个已经被论证到极致的、绝对的“最优解”。可以说,任何其他国家都不可能用更高的“性价比”去完成全月100%覆盖和实时高精度月面导航。
要知道,对地球国家对月球的渴望与争夺自很久以前就已经展开,像美国NASA早在2004年就提出“重返月球计划”并已经先后发射多颗轨道卫星,为日后建立月球基地探路和占位。欧洲17国组成的欧洲航天局和日本航天局也对月球的部署虎视眈眈,摩拳擦掌。
尤其是对构建月球空间站、为航天器在月面着陆和起飞提供关键技术支持的冻结轨道、地月拉格朗日环绕L1,L2环绕轨道资源等,都属于月球的“战略高地”。
然而事实上,目前在这些至关重要的轨道资源方面,中国已经有实力能够做到提前占位布局,并实施独属于我们国家设计、操控的构想方案。