第十個"中國航天日"：2030登月倒計時！
2025年4月24日，是第十個“中國航天日”，以“海上生明月，九天攬星河”爲主題，彰顯了中國航天在探月與深空探測領域的雄心。“明月”象徵着我國已取得卓越成就的探月工程，以及正在實施的載人月球探測工程。可以看出，圍繞月球開展各種航天工程將是中國航天的一大戰略方向。“星河”則代表了對更遙遠的太陽系天體進行探測，以火星爲主要目標，輔之以其他太陽系行星和衛星探測工程，同時對空間物理等前沿領域展開研究。在《2021中國的航天》白皮書中提到，我國將繼續實施行星探測工程，發射小行星探測器，完成近地小行星採樣和主帶彗星探測，完成火星採樣返回，木星系探測等關鍵技術攻關，並對空間引力波展開研究等。
由嫦娥五號和嫦娥六號實現了從月面起飛返回的技術突破
（圖片來源：CCTV）
探月工程新篇章：從“繞落回”到“勘”
中國探月工程自2004年啓動以來已歷時20多年，當時提出的三步走戰略“繞”、“落”、“回”已經全面實現。進入2025年，工程邁入第四階段：“勘”。“勘”可分爲兩個部分，第一部分是勘查肉眼可見的環境，包括月面環境、空間環境、地質環境等；第二部分是勘查肉眼看不見的，比如各種輻射等，當航天員抵達月球表面，甚至是後期實現長期駐月，輻射環境是不可忽視的。在第四步“勘”的計劃中，2024年發射的嫦娥六號，實現了人類首次從月球背面採集月壤樣本的重大突破，對月球背面的着陸區開展現場勘查和研究，這是從整個月球背面的視角上建立勘探能力。接下來，中國航天近期將實施嫦娥七號和嫦娥八號任務，集中資源對月球南極實施科考活動。
月球礦物繪圖儀探測到的月球南極（左）和北極（右）表面冰的分佈
（圖片來源：NASA）
嫦娥七號計劃於2026年發射，將重點勘查月球南極的月表環境、月壤的水冰和揮發物組分，獲得南極着陸區的遙感數據，爲建立月球科研站奠定基礎。嫦娥八號計劃於2028年前後發射，將進一步實現“勘”的目標，對南極預選着陸區展開多物理場探測與研究、區域地質剖面探測與研究等，還將設置了一個小型封閉陸生生態系統實驗項目，爲今後航天員長期駐月奠定基礎。可以看出，探月工程在完成“繞”、“落”、“回”之後，目前正在實施的第四步“勘”聚焦在月球南極，逐步縮小對月球的勘查範圍，集中在載人登月可能着陸的區域，將爲我國載人登月和未來月球科研站建設奠定堅實基礎。
月面棲息地想象圖
（圖片來源：ESA）
載人登月倒計時：2030年前實現歷史性突破
據中國載人航天工程辦公室的消息，我國載人月球探測工程登月階段任務已於2023年正式啓動，明確目標是在2030年前實現中國人首次登陸月球。任務將同時開展月球科學考察及相關技術試驗，突破掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機聯合探測等關鍵技術，同時也將完成“登、巡、採、研、回”等一系列工作。這意味着載人登月不僅僅是實現中國人登陸月球，還要在月面展開巡視探測，利用月球車載具擴大探測範圍，並實施多項科考任務，最後安全返回。
載人月球探測任務登月服方案公佈
（圖片來源：CCTV）
2025年是載人登月工程承上啓下的關鍵之年，爲實現這一宏偉目標，多個關鍵系統正在緊鑼密鼓地研發中，包括新一代載人飛船、月面着陸器、長征十號運載火箭，新型登月服、載人月球車等。以新一代載人飛船爲例，截止2025年，已經進入初樣研製階段，取得了階段性的進展。這款新型飛船基於我國已有長期運營神舟系列載人飛船的豐富經驗，並進行了全面升級，既能用於載人登月，還可兼顧近地空間站的運營任務，實現了在地月系內的多用途化。在執行登月任務時可搭載3名航天員往返地球與環月軌道，執行空間站任務時，則可搭載7名航天員，運載能力顯著提升，比現有的神舟飛船有着更強的多用途性能。
新一代載人飛船設計方案
（圖片來源：國家航天局）
新型登月服和長征十號運載火箭，雖然都是爲登月而研發，但我國在這方面本來就有雄厚的技術積累。比較有挑戰性的項目就是月面着陸器，這是我國研製的地外天體載人下降和上升飛行器，之前未出現過。月面着陸器由登月艙和推進艙構成，可攜帶月球車和科學載荷。航天員登月之後，將以着陸器爲生活工作中心，可以預見，月面着陸器不僅需要將航天員安全送到月球表面，還需要爲航天員提供生活所需的基本保障。
在月面軟着陸方面，雖然我國早已通過嫦娥三號和四號掌握了相關軟着陸技術，並且通過嫦娥五號和六號掌握了月面起飛返回地球的技術。但是一旦涉及到載人登月，其難度就會極大提升。主要挑戰在於需要增加一整套生命保障系統，這將導致着陸質量、上升質量大幅度增加。目前這些關鍵技術正處於攻堅階段。
月面着陸器方案
（圖片來源：國家航天局）
從技術發展角度看，載人和無人的原理是基本一致的。既然我們已掌握了月面軟着陸和月面起飛基本技術原理，那麼在這個基礎上研發載人的月面着陸器，只是一個時間問題。目前各系統研發工作進展順利，可以預見未來幾年將會有更多好消息傳來。載人登月任務將在文昌發射場實施，目前相關的配套設施也已啓動建設。
關於載人登月的具體登陸點，將取決於嫦娥七號和八號的探測成果。這就意味着載人登月工程與探月工程形成了有機結合，探月成果將直接服務於載人登月任務。從這個角度看，嫦娥七號任務尤爲關鍵，其着陸區已確定在月球南極附近，並搭載了月面巡視器，這代表着我們將對載人登月的預選着陸區進行全面的勘查和研究，爲選擇最佳登陸點提供科學依據。這裏也可能成爲中國未來的月面棲息地，有望建立長期科考站。
文昌發射場
（圖片來源：央廣網）
深空探測：天問系列開啓“攬星河”之旅
2025年是中國行星探測工程的關鍵之年，天問二號和天問三號任務將開啓“九天攬星河”的新篇章。
第一，天問二號計劃在2025年發射，將對近地小行星2016HO3進行探測，並且將採集其岩石樣本帶回地球，隨後繼續前往彗星311P開展伴飛探測，整個任務週期長達十年。與日本的隼鳥系列探測器只對小行星進行探測、歐洲的羅塞塔探測器僅實施着陸探測並未返回樣本相比，這項任務具有極高的科學價值和技術難度，不僅要完成對小行星和彗星的探測，還要從小行星上採集樣本，這代表我國航天技術在世界上已經處於領先的地位。
天問二號對小行星2016 HO3進行探測的設想
（圖片來源：國家航天局探月與航天工程中心）
對小行星進行探測的主要目的是瞭解其基本組成和結構，爲後續實施小行星防禦提供科學依據。雖然小行星撞擊地球的概率極低，但其潛在危害極大。目前，我們重點防範的是數米級的小行星，因爲這類小行星的撞擊雖然並不會導致全球物種的毀滅，但會對被撞擊城市造成嚴重破壞和人員傷亡。以2013年車里雅賓斯克小行星撞擊事件爲例，這顆直徑約15米的小天體在進入大氣層後，主要碎片墜落在切巴爾庫爾湖附近。儘管其撞擊能量在小行星家族中屬於較低水平，但釋放的能量仍導致該市大量窗戶玻璃被震碎，造成1400多人受傷，其中大部分被飛濺的玻璃碎片割傷。與導致恐龍滅絕的數公里級小行星相比，數米級小行星的能量雖小，但出現頻率更高，對現代化城市構的影響更爲顯著——它們足以摧毀城市建築的外立面玻璃，造成大規模人員傷亡。正因如此，這類小行星已成爲天文學界的重點監視對象。
2013年車里雅賓斯克小行星撞擊事件現場
（圖片來源：ESA）
天問二號的任務重點也在於此——通過研究小行星的起源、形成與演化，爲構建小行星防禦體系提供關鍵科學依據。目前，全球範圍內最有效的小行星防禦方法是通過軌道偏轉的方式消除撞擊風險，即對小行星施加一個偏轉力，使其在長期運行中逐漸偏離原有軌道，最終以安全的角度在大氣層中燒燬，或者與地球插肩而過。另一種在科幻電影中常見的方案是核爆摧毀小行星，但這一方法在現實中並未得到廣泛支持。原因在於，即便小行星被炸碎，其殘骸仍可能沿原軌道飛向地球反而可能增加撞擊風險——更多碎片意味着更難以攔截，甚至可能適得其反。
登陸火星
（圖片來源：國家航天局）
第二，天問三號任務在已進入國際合作階段。2025年3月，國家航天局正式發佈了火星取樣返回任務（天問三號）國際合作公告，向全球科學界開放合作申請。根據計劃，天問三號將於2028年前後發射，並在2030年前後攜帶火星岩石或者土壤樣品返回地球。這一壯舉與“九天攬星河”的浪漫意象相呼應——從地球遙望，火星猶如璀璨星河中的一顆明星，而成功取回樣本，則如同人類親手摘星而歸。
火星採樣返回競爭激烈，中國有望率先突破。目前，美歐聯合推進的火星樣本返回任務計劃於2028年發射，但採用複雜的多階段方案：需先將樣本容器送至火星軌道，再通過後續任務返回地球，預計2033年才能完成。相比之下，天問三號任務設計更爲高效，若按計劃順利實施，中國有望在2030年前後率先實現火星樣本返回，成爲人類歷史上首個完成這一壯舉的國家。
中國首顆空間引力波探測衛星天琴一號的設計草圖
（圖片來源：中山大學官網）
我國首顆空間引力波探測衛星天琴一號在山西太原衛星發射中心發射升空
（圖片來源：中山大學官網）
第三，我國深空探測與空間科學邁向新高度。我國已全面啓動木星系及天王星等天體探測任務的關鍵技術攻關，將行星探測範圍擴展至太陽系更外側的軌道。與此同時，空間引力波探測計劃與愛因斯坦探針衛星等重大科學項目相繼取得突破，標誌着我國航天技術已具備支撐國際前沿科學研究的能力。
多項空間科學成果取得重要進展。2025年2月，我國首顆大視場X射線天文衛星“天關”星在小麥哲倫雲內發現罕見的X射線雙星系統，這一發現爲研究銀河系演化提供了寶貴觀測數據。作爲天琴計劃的延續，天琴二號任務在2025年持續推進，重點開展星間激光干涉測量技術的在軌驗證，該技術有望建立高精度、高時空分辨率的全球重力場模型，對我國地球物理研究等有重大意義。
從探月工程的“勘”階段深入月球南極，到載人登月鎖定2030年前的歷史性目標；從天問系列開啓小行星與火星探測的“攬星河”之旅，到空間引力波等前沿科學的突破——中國航天正以堅定的步伐邁向更深遠的宇宙。星空浩瀚無垠，探索永無止境。站在新的起點上，中國航天將繼續以“明月”爲舟，以“星河”爲路，書寫屬於全人類的宇宙新篇章。
出品：科普中國
作者：川陀太空（科普創作者）
監製：中國科普博覽
