阿波罗11号船长阿姆斯特朗等人在月球上插上星条旗已是50多年前的事。如今，全球的目光再次聚焦月球。美国正在推进最早于2024年将宇航员送上月球的“阿尔忒弥斯计划（Artemis Program）”。中国则将与俄罗斯合作建设月面基地。日本也不甘示弱。为早日迎来日本国旗在月球表面闪耀发光的那一天，日本的开拓者们也在付出不懈努力。

       

      

      “精准着陆”是日本的王牌

  

      “不是降落在容易降落的地方，而是要降落在想降落的地方”，日本正以2022年为目标，推进大幅改变现有探月方式的计划。那就是力争以100米以内的误差在目标附近实现精准着陆的探测器“SLIM”。以往探月计划的着陆存在几公里的误差也很正常。

         

         

      日本的小行星探测器“隼鸟2号”成功实现了误差仅60厘米的精准着陆。不过，与几乎没有重力的小行星不同，月球具有相当于地球六分之一的较大重力。探测器一旦开始着陆，就无法实施调整，难度高于隼鸟2号着陆小行星。

   

      如果在小行星和月球表面都成功实现精准着陆，则可以应用于大小不同的广泛天体。在日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）负责SLIM的项目经理坂井真一郎（48岁）表示“用隼鸟2号和SLIM可以征服两端。这是日本应该握紧的王牌”。

  

      只为了“去”的时代已经终结

  

      阿波罗计划当时的目的只是“到月球上去”，而现在的探月目标则是要在月面基地持续活动，也就是“利用月球”。各国都想在月球上建立落脚点，用于探索比火星等更远的天体以及太空业务。

       

    

   往月面基地运送宇航员和补给物资时，如果着陆在相距几公里的地方那将缺乏现实意义。另外，对于在月面上寻找水等资源而言，高精度着陆也很重要。可以说，精准着陆是不可或缺的技术。

  

      学习控制工学的坂井最初的志向并不是宇航。他在研究生院研究的是纯电动汽车及其控制。在他考虑就业方向时，一直希望以年轻人为中心制造小型卫星的日本宇宙科学研究所（现JAXA）向他发出了邀请。

   

           

      在研究所，他被安排负责电气和控制业务，由此他开始投身宇宙开发。他当时参与的小型卫星项目已于2005年发射升空，现在仍在继续用于观测极光。

  

      消失的“月亮女神”后续机型梦想

  

      日本在探月领域最初取得了仅次于前苏联和美国两个大国的成果。1990年发射的工学实验卫星“飞天号”在美国和前苏联之后，第三个抵达月球。2007年发射的绕月卫星“月亮女神”在21世纪初是全球最大规模的探月卫星，它绕月收集详细的观测数据，带来了很多科学发现。

    

 

  

      但是，作为后续计划的探测器“月亮女神B”没有实现就被放弃。原因是当时出现了对性价比的质疑声，认为“在阿波罗宇宙飞船已经着陆的月球还有着陆探测的价值吗？”。也因此，月亮女神2号未被作为正式的计划采用。如果该计划被实施，日本或许已在2010年实现探测器在月球上的精准着陆，并采用探测车开展月球的探测工作。

  

      在日本放弃“月亮女神B”、探月陷入停滞的时间里，世界上陆续有国家超过了日本。中国2013年使“嫦娥三号”探测器在月球着陆，2019年又成功实现全球首次在月球背面着陆。以色列民间团体及印度也于2019年挑战月球着陆，虽然以失败告终，但正在准备再次发起挑战。

  

      2021年内，接受美国宇航局（NASA）委托的美国初创企业也计划在月球着陆。很多日本相关人士后悔的说“如果‘月亮女神B’计划得以实现的话……”。

    

      面对重力问题进行瞬间修正

   

      日本也并非只是在羡慕和观望。将着眼点集中至精准着陆、力争从“月亮女神B”的挫折中实现复活的正是SLIM探测器。

   

      要实现精准着陆，必须将探测器的摄像头拍摄的月球图像与准备好的月球地图进行对比，准确掌握位置，并控制着陆的姿态和动作。需要在瞬间内对探测器受重力作用下降过程中时刻发生变化的状态进行计算。

   

JAXA的SLIM项目经理坂井真一郎和SLIM模型

   

      在计算能力有限的探测器上实现这种控制的算法（计算方法）经过多次改良之后终于复活，2016年SLIM作为项目正式获批。

  

      据称，没想到自己会被任命为项目经理的坂井真一郎当时很担心，不知道“该如何宣传SLIM的有趣之处”。

  

      不过，就在该计划获批的第二年（2017年），时任美国总统特朗普在新的宇宙计划中明确提出将再次把宇航员送往月球。美国财团举办的民间探月大赛也备受关注，全世界对月球的关注度迅速提高。坂井真一郎回忆称“当时感觉世界转眼之间就赶超上来了”。

   

      除了精准着陆以外，SLIM还面临不少课题。在努力实现小型轻量化的情况下，如何使探测器的着陆腿吸收冲击安全着陆呢？为了减轻重量，之前曾考虑改为网状着陆腿，但一直找不到合适的材料。

    

      让这一问题得到解决的是最新技术“3D打印”。最终得以按设计制作出撞碎后可像海绵一样吸收冲击的着陆腿。坂井真一郎表示，“我认为,如果没有3D打印机，就得从头开始尝试材料，得耗费大量时间”。

  

      学习“隼鸟号”的经验

  

      虽然硬件设计已经成形，但如何熟练使用还需要进一步研究。虽然在月球和小行星上着陆所要求的技术不同，但坂井真一郎表示，“如何以实际运用为目标进行准备，运用上需要注意什么问题，很多方面都需要学习‘隼鸟2号’的经验”。

  

      “隼鸟1号”和“隼鸟2号”在全球首次完成了难度连NASA都不容小视的小行星采样返回任务。SLIM视为目标的月面精准着陆也是全球首次尝试。从“月亮女神B”的挫折中复活的SLIM，试图在月球探测领域再次向全世界展示日本的存在感。

       

      日本经济新闻（中文版：日经中文网）编辑委员 小玉祥司

  

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