嫦娥七號是中國規劃中的月球南極無人探測任務,目的不只是「再去一次月球」,而是要在月球最寒冷、最難抵達的地形中,尋找水冰與其他揮發性物質,並為日後的人類探月活動累積數據與技術經驗。
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探測器與長征五號Y14運載火箭已於2026年8月19日轉移至海南文昌航天發射場的發射區。不過,中國方面在全面評估後表示,嫦娥七號未達到發射條件,無法在原定的2026年發射窗口內升空。
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四個航天器,執行四種探測方式
嫦娥七號採用「四合一」任務架構,包含以下四個部分:
- 軌道器:進入月球軌道,負責遙感觀測、繪製地形,並為其他航天器提供支援。
- 著陸器:嘗試在月球南極附近的受光地形精準著陸,著陸精度目標約為100公尺級。
- 月球車:從著陸器離開後,在月面移動,分析表面與地下環境,尋找水冰及其他物質的線索。
- 跳躍探測器:以小型推進器飛入一般探測器難以進入的黑暗隕石坑,並以多足結構著地,再透過跳躍在不同地形間移動。
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這四個部分也對應了任務的四種運作模式:環繞月球、著陸、月面巡視,以及跳躍式移動。
為什麼鎖定沙克爾頓隕石坑附近?
月球南極的地形與光照條件非常特殊。嫦娥七號的首選著陸區,是位於南極沙克爾頓隕石坑邊緣附近、能接收陽光的高地,而不是隕石坑內部最黑暗的區域。
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這項安排兼顧了兩個看似矛盾的需求:太陽能設備需要光照來發電,但科學家又希望接近可能保存水冰的永久陰影區。隕石坑內某些地區數十億年來幾乎未曾受到陽光照射,溫度極低,可能保存水冰與其他揮發性物質。
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因此,著陸器和月球車主要在較明亮、較適合運作的地形活動;跳躍探測器則負責深入那些傳統月球車或固定式探測器難以抵達的陰影區。任務最關鍵的科學問題,是確認這些區域是否存在分布可測、且未來探月活動可能利用的水冰。
鵲橋二號為何不可或缺?
月球南極的高緯度地形會遮擋地球與月面探測器之間的直接視線,通訊因此比一般月球任務更棘手。嫦娥七號將依靠鵲橋二號中繼衛星,建立航天器與地球之間較可靠的通訊鏈路。
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鵲橋二號已於2024年發射,除了提供中繼服務,也讓嫦娥七號不必獨自處理南極地區的通訊盲點。對需要在複雜地形中自主移動的月球車與跳躍探測器而言,穩定通訊是任務能否順利運作的重要基礎。
21項載荷與國際合作
相關報導將鵲橋二號搭載的儀器一併計入後,嫦娥七號任務共有21項科學載荷,涵蓋相機、雷達、水分子分析儀,以及用於研究月面環境和揮發性物質的儀器。
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中國國家航天局表示,任務包含由六個國家及一個國際組織研發的六項科學儀器;合作方包括埃及、巴林、義大利、俄羅斯、瑞士、泰國,以及國際月球天文台協會。
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這裡需要釐清一點:所謂「七方」的合作架構,不代表有七個國家各自提供儀器。較準確的說法是,六個國家的團隊加上一個國際組織參與其中。
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跳躍探測器可能創下什麼紀錄?
跳躍探測器是嫦娥七號最具特色的設計之一。根據任務構想,它會以推進器飛入永久陰影區,在多足結構著地後進行分析,再跳回較明亮的區域補充能源。
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如果能成功完成受控飛行、著地與跳躍,這將代表行星探測機動能力的一大進展。外界也常將它描述為:繼美國太空總署(NASA)的「機智號」(Ingenuity)之後,第二個能在地球以外天體獨立飛行的探測器,並可能成為第一個具備腿式結構的此類探索器。
不過,這仍是取決於任務成功與否的預期里程碑,而不是已經達成的紀錄。與「機智號」在火星上的飛行相比,嫦娥七號跳躍探測器所面對的月球重力、地形、能源與通訊條件也各不相同,因此不宜在任務完成前作出過度肯定的比較。
嫦娥七號與中國的月球長期計畫
嫦娥七號被視為中國月球南極偵察計畫的一環,服務於中國提出的目標,包括約在2030年前後實現載人登月,以及在2035年前後於月球南極建立具基本功能的國際月球科研站。
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對中國而言,任務成果將有助於了解南極地區的地形、光照、資源與環境風險;對其他月球活動參與者而言,南極的著陸點、永久陰影區與水冰資源也可能成為未來國際合作與競爭的焦點。美國是其中最受關注的另一個月球參與者,但嫦娥七號對俄羅斯、印度和日本將產生何種具體影響,目前仍屬推測,不能視為已確定的結果。
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簡單說,嫦娥七號要完成的不是單一「找水」任務,而是一場同時測試精準著陸、極區通訊、月面巡視與跳躍式探測的綜合演練。它能否真正深入月球南極的黑暗區域,將取決於延期後的發射安排,以及升空後每一個環節能否順利運作。