由美国月球勘测轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）拍摄的月球马赛克中的一张照片展现了月球南极点多岩的地形和阴影环伺的撞击坑。｜NASA/GSFC/ARIZONA STATE UNIVERSITY

经过5周的飞行，印度“月船3号（Chandrayaan-3）”探测器开始朝月球表面降落。它转入垂直下降方向，在137米高度悬停，随后在两座巨大撞击坑之间布满灰尘的高原着陆。

“印度登上了月球。”8月23日，星期三，在班加罗尔的指挥中心，印度空间研究组织（Indian Space Research Organization ，ISRO）主席索玛纳特（S. Somanath）向欢欣的人群宣布。

继苏联、美国、中国之后，印度成为第四个成功登月的国家，同时也是月球神秘南极区域的第一位访客。

“看到我们的印度伙伴成功登月真是太棒了。”位于得克萨斯州休斯顿市的美国月球与行星研究所（Lunar and Planetary Institute）的行星科学家戴维·克林（David Kring）说，“将飞船落在另一个天体的表面是极其富有挑战性的工作。”

 
“月船3号”着陆器连接着推进模块，后者将其载上月球。｜ISRO

近期发生的一系列失败凸显了登月的困难程度。就在“月船3号”着陆前几天，俄罗斯“月球-25号”着陆器由于一台发动机未能正确关闭而在月球表面坠毁。

4月，搭载阿联酋漫游车的日本航天企业Ispace着陆器由于误判高度而耗尽燃料，最终走向灾难性结局。2019年9月，印度第一艘尝试登月的飞行器同样发生了坠毁。

“有‘月船2号’经验在前，从我们开始重建航天器的那天起，团队便沉心静气，投入到‘月船3号’项目中。”飞船着陆后，登月项目副总监卡尔帕纳·卡拉哈斯蒂（Kalpana Kalahasti）说。

一天后印度的清晨，团队迎来了更值得庆祝的时刻：一辆叫做“普拉吉安（Pragyaan）”的小型漫游车“驶下了着陆器的斜坡，印度开启了月球漫步！”ISRO报道说。

这辆漫游车的名字在梵语里的含义是“智慧”，着陆器维克拉姆（Vikram）的名字则是为了纪念维克拉姆·萨拉巴伊（Vikram Sarabhai），这位印度科学家创建了ISRO。

维克拉姆着陆器将展开为期两周的测量工作。在那之后，该地区将坠入持续14天的月球夜，由于漫游车与着陆器都依靠太阳能发电，因此它们恐怕都无法度过这个长夜。

 
2023年8月23日，印度“月船3号”探测器着陆，创造了历史性的一刻，这是它拍下的第一张月球表面照片。｜ISRO

不过，过不了多久，将会有一大批新的航空器加入普拉吉安漫游车和维克拉姆着陆器的探月队伍。

一架叫做“SLIM”的日本着陆器——月球探测智能着陆器（Smart Lander for Investigating Moon）定于8月26日，星期六发射，一台新的空间望远镜也将同行，它们都由日本宇宙航空开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency ，JAXA）研发完成。

同在准备中的还有几个大型任务，包括美国航空局（NASA）的“毒蛇号（VIPER）”漫游车和中国“嫦娥6号”携带月球样本返航，这些航空大事将于2024年启动，预备赶在“阿尔忒弥斯3号（Artemis III）”再次载人登月之前，对月球新领域展开探索。

“这是非常激动人心的时代，”克林说，“它将充满趣味。”
全力以赴实现着陆

“月船3号”从南纬69度附近着陆，比此前所有航空器都更接近月球南极点。如果是在地球上，这差不多等于是在南极外圈海岸，虽然“距离南纬90度的极点还有很长的距离。”克林说。

“它们落在近极点区域，那里非常古老，”他说，“远比阿波罗计划的所有着陆区都老得多，而且……针对这个区域的地质研究都非常扣人心弦。”

 
NASA位于克利夫兰的格伦研究中心（NASA’s Glenn Research Center in Cleveland）的模拟月球操作实验室（Simulated Lunar Operations Laboratory，Slope Lab）建造了“水槽（sink tank）”，其中填满仿流沙土壤的测试床，一位工程师正在测试挥发性物质极地探测车（Volatiles Investigating Polar Exploration Rover ，VIPER）的原型。VIPER漫游车将在月球南极寻找水冰。它能够分别控制每个轮子，从而在陷入深而细密的沙地中时“游泳”把自己弄出去。｜MARK THIESSEN, NATIONAL GEOGRAPHIC

漫游车将分析该地区的矿物组成，同时，着陆器将使用测振仪探听“月震”——这是一种月球缓慢降温紧缩时发生的现象——还将测量温度和大气状况。

但当太阳从“月船3号”上空落下，漫游车和着落器都将永远坠入黑暗。它们已经完成了最重要的目标：安全着陆，顺利部署。将来的使命会继续探索月球表面——接下来几年，印度可能z月球，与日本展开合作探索。

JAXA也许不需要等那么久，因为SLIM着陆器预计不日即将发射。这架高2.4米的航空器将首先绕月飞行，之后运用图像匹配导航技术识别撞击口，精准判断落点，随后尝试高精度着陆。

在最后下降阶段，精密雷达将帮助航空器在目标100米范围内着陆。“月船3号”的着陆区域是一个宽约4千米的椭圆，对比之下与SLIM有巨大差距。

未来探测月球南极深撞击坑和多岩陡坡都需要这类高精度着陆。在这片崎岖不平的地带，有些地方从未见过阳光，科学家相信水冰——一种人类建设月球基地的必要资源——可能储存于此，并不断累积。

 
照片中左下角的巨大山峰马拉珀特地块（Malapert Massif）被选为阿尔忒弥斯3号备选着陆区域。这座山峰高出月球平面4999米以上。远处屹立着3499米高的悬崖。有人会说，它是如此的宏伟，当为着陆首选｜NASA/GSFC/ARIZONA STATE UNIVERSITY

“月球南极是一个超乎想象、神秘莫测的地方。那里的地貌很极端，遍布巨型撞击坑，高大的山脉拔地而起，”NASA位于加州的艾姆斯研究中心（Ames Research Center in California）“毒蛇”任务的项目科学家安东尼·科拉普雷特（Anthony Colaprete）说，“那真是一片壮丽奇景。”
 
搜寻资源

几个世纪以来，月球南极的撞击坑一直深深吸引着科学家。其中，还有部分最古老、最巨大的月球撞击坑，它们蕴含着关于35亿年前太阳系的线索，那时，月亮与地球遭到了小行星的密集撞击。

在月球大部分地方，一个昼夜周期持续28个地球日。而在南极，太阳永不落下，只是在地平线上缓慢绕圈。这就在撞击坑的某些部位投下了永恒的阴影。

这些太阳系最寒冷区域的局部黑暗里，用科学家的话说，也许储存着一些“挥发性”物质——即在阳光下会气化的化合物。而月球上最勾人心弦的挥发性物质就是水。

“如果水冰数量很大并且呈一种可恢复的分布状态，那将会很有价值，”克林说，“水，首先作为宇航员消耗品，就十分重要。另一方面，它还能有效隔绝宇宙射线。最后，我们还可以把氢与氧分开，获取火箭推进剂。”

为调查这些冰是否可供未来载人飞行任务使用，NASA准备最早于2024年11月向月球发射一辆名叫“毒蛇（VIPER）”的漫游车——挥发性物质极地探测车（Volatiles Investigating Polar Exploration Rover）。

这辆高尔夫球车大小的漫游车配备了一米长的钻头，将探索月球南极附近一座叫做“莫顿山（Mons Mouton）”的广袤山峰顶上的撞击坑。

“这些古老撞击坑里是处于永久阴影的区域，数十亿年来，它们从来见过白日的阳光。”科拉普雷特说。

在100天任务中，“毒蛇号”将冒险前往撞击坑中的阴影之地，此处的气温接近绝对零度。

一旦科学家明确了冰位于何处、有多大储量，就能够先向月球表面发送采水器，然后获取资源。

作为准备，NASA资助多个航天公司开发月球着陆器，这些着陆器不仅携带科学仪器，还装载着建设月球基地所需的工具与设备。

其中两架航天器——总部位于休斯顿的直觉机器公司（Intuitive Machines）开发的“新星C号（Nova-C）”着陆器和总部位于匹兹堡的星光机器人科技公司（Astrobotic Technology）开发的“游隼号（Peregrine）”着陆器——将于今年年末发射升空。

印度、日本、以色列和世界其他地方的航空私企在月球也有登陆场地，他们进行了一整编的设计，用于在未来的某一天帮助月球表面居住的宇航员来回穿梭。

重返月球

为了再次载人重返月球，NASA正在推进“阿耳忒弥斯”计划。2022年11月15日，“阿耳忒弥斯1号”发射升空，这是这架载人登月系统的重型火箭的首次测试发射。

目前，美国太空总署正在筹备“阿耳忒弥斯2号”项目，预定于2024年11月进行载人绕月飞行后返航。紧随其后的是“阿耳忒弥斯3号”，预定于2025年12月载人登陆月球。

为了在该时间范围内完成载人登月，NASA将依靠太空探索公司（SpaceX）的“星舰（Starship）”火箭。

纵观飞天历史，这架重型运载火箭个头最大、动力最强，但4月的首次测试发射以激烈的爆炸解体告终。爆炸也对发射平台造成了部分损伤，迸射的水泥与金属碎片一直飞到数百米外。

NASA计划采用修改后的“星舰”火箭上面级载人登月，离了它，“阿耳忒弥斯3号”计划将停滞不前。

SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）于6月接受彭博（Bloomberg）网络采访时，讨论了“星舰”的上面级和发射平台。当时，他预测在下一次测试中，火箭抵达轨道的概率将达到60%左右。

“当瞄准登月使命的‘星舰’建造完成时，我们对于它到底如何还有许多的不了解，”美国行星协会（planetary society）的高级编辑杰森·戴维斯（Jason Davis）说，“搭乘这架火箭，我们能在月球上停留多久？它又能运多少货物？”

NASA还雇佣杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）旗下的火箭企业蓝色起源（Blue Origin）主导建立航空企业财团，共同实现第二次载人登月使命。

也许在不久的将来，身着宇航服的科学家和工程师便会探访月球南极阴影中的撞击坑，收获月球冰的同时，揭开保藏其中的奥秘。