阿波羅11號船長阿姆斯壯等人在月球上插上星條旗已是50多年前的事。如今，全球的目光再次聚焦月球。美國正在推進最早於2024年將太空人送上月球的「阿爾忒彌斯計劃（Artemis Program）」。中國則將與俄羅斯合作建設月面基地。日本也不甘示弱。為早日迎來日本國旗在月球表面閃耀發光的那一天，日本的開拓者們也在付出不懈努力。

       

      

      「精準著陸」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年為目標，推進大幅改變現有探月方式的計劃。那就是力爭以100米以內的誤差在目標附近實現精準著陸的探測器「SLIM」。以往探月計劃的著陸存在幾公里的誤差也很正常。

         

         

      日本的小行星探測器「隼鳥2號」成功實現了誤差僅60釐米的精準著陸。不過，與幾乎沒有重力的小行星不同，月球具有相當於地球六分之一的較大重力。探測器一旦開始著陸，就無法實施調整，難度高於隼鳥2號著陸小行星。

   

      如果在小行星和月球表面都成功實現精準著陸，則可以應用於大小不同的廣泛天體。在日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）負責SLIM的項目經理坂井真一郎（48歲）表示「用隼鳥2號和SLIM可以征服兩端。這是日本應該握緊的王牌」。

  

      只為了「去」的時代已經終結

  

      阿波羅計劃當時的目的只是「到月球上去」，而現在的探月目標則是要在月面基地持續活動，也就是「利用月球」。各國都想在月球上建立落腳點，用於探索比火星等更遠的天體以及太空業務。

       

    

   往月面基地運送太空人和補給物資時，如果著陸在相距幾公里的地方那將缺乏現實意義。另外，對於在月面上尋找水等資源而言，高精度著陸也很重要。可以説，精準著陸是不可或缺的技術。

  

      學習控制工學的坂井最初的志向並不是宇航。他在研究所研究的是純電動汽車及其控制。在他考慮就業方向時，一直希望以年輕人為中心製造小型衛星的日本宇宙科學研究所（現JAXA）向他發出了邀請。

   

           

      在研究所，他被安排負責電氣和控制業務，由此他開始投身宇宙開發。他當時參與的小型衛星項目已於2005年發射升空，現在仍在繼續用於觀測極光。

  

      消失的「月亮女神」後續機型夢想

  

      日本在探月領域最初取得了僅次於前蘇聯和美國兩個大國的成果。1990年發射的工學實驗衛星「飛天號」在美國和前蘇聯之後，第三個抵達月球。2007年發射的繞月衛星「月亮女神」在21世紀初是全球最大規模的探月衛星，它繞月收集詳細的觀測數據，帶來了很多科學發現。

    

 

  

      但是，作為後續計劃的探測器「月亮女神B」沒有實現就被放棄。原因是當時出現了對性價比的質疑聲，認為「在阿波羅宇宙飛船已經著陸的月球還有著陸探測的價值嗎？」。也因此，月亮女神2號未被作為正式的計劃採用。如果該計劃被實施，日本或許已在2010年實現探測器在月球上的精準著陸，並採用探測車開展月球的探測工作。

  

      在日本放棄「月亮女神B」、探月陷入停滯的時間裏，世界上陸續有國家超過了日本。中國2013年使「嫦娥三號」探測器在月球著陸，2019年又成功實現全球首次在月球背面著陸。以色列民間團體及印度也於2019年挑戰月球著陸，雖然以失敗告終，但正在準備再次發起挑戰。

  

      2021年內，接受美國國家航空暨太空總署（NASA）委託的美國初創企業也計劃在月球著陸。很多日本相關人士後悔的説「如果‘月亮女神B’計劃得以實現的話……」。

    

      面對重力問題進行瞬間修正

   

      日本也並非只是在羨慕和觀望。將著眼點集中至精準著陸、力爭從「月亮女神B」的挫折中實現復活的正是SLIM探測器。

   

      要實現精準著陸，必須將探測器的攝像頭拍攝的月球圖像與準備好的月球地圖進行對比，準確掌握位置，並控制著陸的姿態和動作。需要在瞬間內對探測器受重力作用下降過程中時刻發生變化的狀態進行計算。

   

JAXA的SLIM項目經理坂井真一郎和SLIM模型

   

      在計算能力有限的探測器上實現這種控制的演算法（計算方法）經過多次改良之後終於復活，2016年SLIM作為項目正式獲批。

  

      據稱，沒想到自己會被任命為項目經理的坂井真一郎當時很擔心，不知道「該如何宣傳SLIM的有趣之處」。

  

      不過，就在該計劃獲批的第二年（2017年），時任美國總統川普在新的宇宙計劃中明確提出將再次把太空人送往月球。美國財團舉辦的民間探月大賽也備受關注，全世界對月球的關注度迅速提高。坂井真一郎回憶稱「當時感覺世界轉眼之間就趕超上來了」。

   

      除了精準著陸以外，SLIM還面臨不少課題。在努力實現小型輕量化的情況下，如何使探測器的著陸腿吸收衝擊安全著陸呢？為了減輕重量，之前曾考慮改為網狀著陸腿，但一直找不到合適的材料。

    

      讓這一問題得到解決的是最新技術「3D列印」。最終得以按設計製作出撞碎後可像海綿一樣吸收衝擊的著陸腿。坂井真一郎表示，「我認為,如果沒有3D列印機，就得從頭開始嘗試材料，得耗費大量時間」。

  

      學習「隼鳥號」的經驗

  

      雖然硬體設計已經成形，但如何熟練使用還需要進一步研究。雖然在月球和小行星上著陸所要求的技術不同，但坂井真一郎表示，「如何以實際運用為目標進行準備，運用上需要注意什麼問題，很多方面都需要學習‘隼鳥2號’的經驗」。

  

      「隼鳥1號」和「隼鳥2號」在全球首次完成了難度連NASA都不容小視的小行星採樣返回任務。SLIM視為目標的月面精準著陸也是全球首次嘗試。從「月亮女神B」的挫折中復活的SLIM，試圖在月球探測領域再次向全世界展示日本的存在感。

       

      日本經濟新聞（中文版：日經中文網）編輯委員 小玉祥司

  

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