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月球探测器

（对月球进行探测的无人航天器）

月球探测器是探测月球的航天器。月球探测的目的是了解太阳系的起源、演变史，了解月形、月貌、月质，探索、开发和利用月球资源，建立月球基地和人类定居点。第二次世界大战后，世界上分成为以美国和苏联为首的两大阵营，这两大阵营进行了政治和经济的竞赛，太空竞赛也是其中的一个重要方面。在太空竞赛中，苏联首先发射了第一颗人造卫星，并第一个将人送上了天，这大大刺激了美国人，美国的肯尼迪总统在1961年提出了：“我们的国家应当在这个十年结束之前，实现将人送上月球并使之安全返回地球这一目标。”在“把苏联人摔倒在月球上”口号的激励下，美国实现了载人登月的伟大壮举。因此拥有月球探测器成为一个国家强盛的标志之一。

月球探测器资料

中文名：月球探测器

简介

月球探测器[对月球进行探测的无人航天器]

月球探测器（lunar probe）：对地球的天然卫星——月球进行探测的无人航天器。

月球探测器采用飞越月球、击中月球（在月球上硬着陆）、在月球上软着陆、环绕月球、对月球土壤进行取样分析或对月球土壤取样返回地球等多种方式探测月球。

二十世纪五十年代末至今，美国、前苏联/俄罗斯、日本、欧洲航天局、中国和印度先后进行了月球探测，九十年代以来兴起了新一轮的热潮，关注重点是月球上水冰的存在。

初探月球

月球是离地球最近一个天体，相距有38.4万千米。天文学家早已用望远镜详细地观察了月球，对月球地形几乎是了如指掌。月球上有山脉和平原，有累累坑穴和纵横沟壑，但没有水和空气，昼夜之间温差悬殊，一片死寂和荒凉。尽管巨型望远镜能分辨出月球上50米左右的目标，但仍不如实地考察那样清楚。因此，人类派出使者最先探访的地外天体仍选择了月球。

美国最早于1958年8月18日发射月球探测器，但由于第一级火箭升空爆炸，半途夭折了。随后又相继发射3个先锋号探测器，均告失败。1959年1月2日，前苏联发射月球1号探测器，途中飞行顺利，1月4日从距月球表面7500千米的地方通过，遗憾的是未能命中月球。这个探测器重361.3千克，上面装有当时最先进的通信，探测设备。它在9个月后成为第一颗人造行星飞往太空深处。月球1号发射两个月后的3月3日，美国发射的先锋4号探测器，从距月面59000千米的地方飞过，也未击中月球。

月球号探测器

从1958年至1976年，前苏联发射24个月球号探测器，其中18个完成探测月球的任务。1959年9月12日发射的月球2号，两天后飞抵月球，在月球表面的澄海硬着陆，成为到达月球的第一位使者，首次实现了从地球到另一个天体的飞行。它载的科学仪器舱内的无线电通信装置，在撞击月球后便停止了工作。同年10月4日月球3号探测器飞往月球，3天后环绕到月球背面，拍摄了第一张月球背面的照片，让人们首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球软着陆的探测器，是1966年1月31日发射的月球9号。它经过79小时的长途飞行之后，在月球的风暴洋附近着陆，用摄像机拍摄了月面照片。这个探测器重1583千克，在到达距月面75千米时，重100千克的着陆舱与探测器本体分离，靠装在外面的自动充气气球缓慢着陆成功。1970年9月12日发射的月球16号，9月20日在月面丰富海软着陆，第一次使用钻头采集了120克月岩样口，装入回收舱的密封容器里，于24日带回地球。1970年11月10日，月球17号载着世界上第一辆自动月球车上天。17日在月面雨海着陆后，月球车1号下到月面进行了10个半月的科学考察。这辆月球车重756千克，长2.2米，宽1.6米，装有电视摄像机和核能源装置。它在月球上行程10540米，考察了8千平方米月面地域，拍摄了200幅月球全景照片和20000多张月面照片，直到1971年10月4日核能耗尽才停止工作。1973年1月8日发射月球21号，把月球车2号送上月面考察取得更多成果。最后一个月球24号探测器于1976年8月9日发射，8月18日在月面危海软着陆，钻采并带回170克月岩样品。至此，前苏联对月球的无人探测宣告完成，人们对月球的认识更加丰富和完整了。

徘徊者，勘测者探测器

美国继前苏联之后，先后发射了9个徘徊者号和7个勘测者号月球探测器。徘徊者探测器样子像个大蜻蜓，长3米，两翼太阳能电池板展开4.75米。探测仪器装在前部，电视摄像机放在尾部。勘测者探测器有3只脚，总重达1吨，装有当时最先进的探测设备。最初5个徘徊者探测器均无建树，直到1964年1月30日发射的徘徊者6号才在月面静海地区着陆。但由于电视摄像机出现故障，没有能够拍回照片。同年7月28日徘徊者7号发射成功，在月面云海着陆，拍摄到4308张月面特写照片。随后1965年2月17日发射的徘徊者8号和3月24日发射的徘徊者9号，都在月球上着陆成功，并分别拍回7137张和5814张月面近景照片。1966年5月30日发射勘测者1号新型探测器，经过64小时的飞行，在月面风暴洋软着陆，向地面发回11150张月面照片。到1968年1月1日发射的7个勘测者探测器中，有2个失败，5个成功。后来，美国又发射了5个月球轨道环行器，为阿波罗载人登月选择着陆地点提供探测数据。经过这一系列的无人探测之后，月球的庐山真面目显露出来了。

工作原理

第一步是飞越月球。1959年1月2日苏联发射了月球1号探测器，两天后它从距月球6000千米处飞过，首次探访了月球。同年10月7日，月球3号探测器在飞过月球时，拍摄了月球背面的第一张照片。随后，美国相继发射了数个月球探测器飞近月球或围绕月球飞行，拍摄了一批高清晰的月面照片。

第二步是用探测器击中月球。1959年9月12日，苏联发射的月球2号探测器击中月面，成为第一个到达月面的人造物体。它得探测表明，月球没有磁场，月球周围没有辐射带。1964年7月28日，美国徘徊者7号在月球云雾海地区硬着陆，用6台电视摄像机向地面传回4308幅月面照片。

第三步是用探测器在月面软着陆。1966年2月3日，苏联发射的月球9号首次在月球上的风暴洋软着陆成功，从月球发回一批月球全景照片。美国在1966年5月至1968年1月期间发射了17个勘测者号探测器，其中有5个在月面软着陆成功。

第四步是环月飞行。1966年3月，苏联发射的月球10号成为第一个绕月飞行的月球卫星，测量了月球周围辐射和微流星环境。后来发射的月球11号、12号、14号、19号和22号探测器，也都成功地进入绕月球的轨道飞行，对月面进行了电视摄像探测。美国1966年8月至1967年8月发射的5个“月球轨道环行器”，共拍摄了2800多幅高清晰度的月球照片，绘制了98%的月面图，选择了载人登月5个着陆地点。

苏联

苏联在1959～1968年期间发射了月球1～14号月球探测器，它们探测了月球的背面，进行了绕月飞行，实现了在月面的着陆。表1是月球1～14号飞行的情况。

1969~1976年间，苏联发射了“月球”15～24号探测器，相对于早期的“月球号”探测器，它成为月球的自动科学站，例如，“月球”16号探测器在到达月球后，用它自带的的小勺挖了0.1千克的月球岩石样品，并送回地面进行分析；“月球”17号携带了世界第一个无人驾驶的月球车，勘探了月球表面8万平方米的地域，进行了200多次的土样分析，并用X射线望远镜扫描天空，获取了大量资料；“月球”24号探测器携带的挖掘机从月球表面两米深处挖出了1千克岩石。在这期间，苏联还成功地研制出一种新型的、功能比较全的探测器——“探测器”号，共发射了8颗这样的探测器，这8颗探测器各有各的职责。

型号	发射年月	飞行情况
1	1959.1	因5000千米误差而失踪
2	1959.9	撞击在月球的雨海盆地。成为第一个进入其他天体的探测器，证明月球周围既无磁场，也无辐射带
3	1959.10	绕月飞行，首次拍摄了月球背面的照片，显示它是以高原地带占优势的地貌
4	1963.4	因8000千误差米没有到达月球，飞向太阳轨道
5	1964.5	因点火失败，没有发射

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表1 苏联月球号探测器飞行情况

美国

“徘徊者号”探测器：美国为了“阿波罗计划”的实现，发射了三种系列的月球探测器－徘徊者号、月球轨道环行器和月球勘探者号。从 1961年8月～1965年3月，美国先后向月球发射了9颗“徘徊者号”探测器，它的主要目的是为了研究整个月球的外观，测量月球附近的辐射和星际等离子体等，检测月球轨道器，以便为阿波罗登月作准备。

“徘徊者号”最初的发射很不顺利：1、2号探测器在进入地球轨道后，由于火箭不工作而重新坠入大气层被坠毁；3号探测器的火箭运行过了头，将它送到远离月球37000千米的太空，成为一个游星；4号的控制系统出现故障，它撞到月球背后的环行山上，被摔得稀烂；5号探测器因电源故障而毁坏，偏离月球750千米而失踪；6号探测器的电视系统在发射时遭到电弧的损坏，在接近目标时才开机。但从徘徊者7号开始有了转机，徘徊者7号顺利地到达月球，它上面的6台电视摄像机向地面发回4300多幅电视图像，这些图像清楚地显示出月面直径小到3米的月坑和几块不到25厘米的岩石，这是首次电视直播月球表面的情况。徘徊者8号的飞行也很顺利，它拍摄了更大范围的月面地貌，为月图的绘制填补了空白；徘徊者9号落进了月球的一个月抗中，首次将电视实况接入商业网络中，“徘徊者”8号和9号的飞行证明再月球上有很多可供登月舱着陆的平坦地方。

“勘测者”号探测器：由于“徘徊者”号探测器屡屡失败，美国研制了另一种新型的月球探测器－“勘测者”号。在1965年5月～1968年1月，美国共发射了7颗“勘测者”号探测器。“勘测者”1号成功地在月球软着陆，在月面停留了6周，总共向地面发回11237幅图片。“勘测者”2号因登月的三台微调发动机中有一台未发动而坠毁于月面。“勘测者”3号向地球发回预着陆点及其附近地形的6300幅图片，使用飞行前携带的铲子挖掘土壤，深度达18厘米，通过观察和读数显示月面的土壤与地球的海边滩沙相似，适于登月舱着陆。“勘测者”4号在按程序着陆前的几分钟与地面失去了联系。“勘测者”5号配备了一台分析月球表土化学成分的仪器，采用放射性同位素方法分析了月球的土壤组成，“勘测者”6号发回了18006幅电视画面，并作了第一次土壤化学分析；“勘测者”7号实地地调查了“阿波罗”飞船的登月点和具有代表性的月面，发回了21000幅图片，证明勘察的一些地区有足够的支撑硬度，可以保证载人的“阿波罗”飞船降落，但照片中也显示月面上有一些碎石，可能妨碍载人着陆，这些情况对“阿波罗”飞船的降落十分重要。

月球轨道飞行器：在同一时期，为了“阿波罗”登月，美国启动了“月球轨道飞行器”计划，它的主要目的是在绕月轨道上拍摄月球表面的详细地形照片，为“阿波罗”飞船选择最安全的着陆点。1966.8～1968.1的一年中，美国发射了5颗“月球轨道飞行器”，它们对月面99%的区域进行了探测。拍摄了大量高分辨率的照片，选出了10个可供“阿波罗”飞船着陆的候选登月点。同时，它们还获得许多月球表面的放射性、矿物含量和月球引力场等有用数据。