国际地月立方星座大科学计划启动 如何为月球基地建设提供数据支撑？

我国日前正式启动“国际地月立方星座大科学计划”。30颗立方星将部署在地月空间，组成空间环境监测和伽马射线暴探测星群，初步计划2030年左右完成全部发射部署。

　　地月空间从地球低轨道延伸到距地球约200万公里，是人类拓展活动空间的新空域，也是未来载人登月与月球基地建设的核心活动区域。地月立方星座，如何为未来月球基地建设提供数据支撑？

　　国际地月立方星座大科学计划简单说，就是往地月空间里放一整片卫星网。具体方案是：30颗重量不超过30公斤的12U立方星，分6批部署至1:3地月共振大椭圆轨道。这是一种特殊轨道，卫星沿椭圆轨道飞行，近地点靠近地球、远地点靠近月球，利用地月引力共振效应保持稳定运行。

　　卫星群分为两类：空间环境监测星群和伽马射线暴探测星群。依托多星多点同步观测，可以完整捕捉空间天气事件的演化过程，将伽马射线暴定位精度提升至亚角秒级——这是人类天文观测史上的突破性精度。

　　任务不只是“看星星”，卫星群还承担月球资源勘探工作，为未来月球基地建设提供数据支撑。计划建成后，将推动地月空间探测从“单点断续模式”向“网络化连续观测”转变——打个比方，就像从“手电筒照路”升级为“满城路灯”。

　　辽宁省科学技术协会首席科学传播专家，大连市牧夫天文学会理事长解仁江介绍，空间探测空间环境监测现在是非常重要的，它主要是保护空间站上驻留的航天员，包括以后要登月的航天员安全。这就像让探险家去一个区域，要告诉他们天气怎么样，会不会有雷暴、龙卷风和台风，让他们做好准备，保护他们的人身安全，在空间也是一样的。

　　为什么要在地月空间实施计划？

　　这要从地月空间的战略价值说起：地月空间从地球低轨道延伸至距地球约200万公里。这不是一片普通的空域，而是人类拓展活动空间的新疆域，也是未来载人登月与月球基地建设的核心活动区域。长期以来，人类对地月空间的认知主要依赖单点探测——发一个探测器过去看一眼，数据有限且不连续。存在时空覆盖不足、关键区域数据匮乏等问题。如果未来要在月球建基地、要让航天员长期驻留地月空间，连辐射环境、粒子分布、空间天气的基本规律都没摸清，就等于在台风多发区盖房子不做地质勘探。同时，地月空间还具有重要的军事安全价值。

　　国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光介绍，我们在月球表面的探索开发是非常有意义的，而且在月球附近的轨道空间或者近月空间，有很多事情要做，比如过去无论是在月球表面的降落起飞，以及在环月轨道的交会对接，都依赖于远在38万公里以外的地球提供导航定位服务，精度非常低，而且非常困难。如果能够在月球附近的近月空间建立导航星座，提供定位和授时服务，在月球表面的降落起飞以及月球轨道交会对接，都可以变得更加精确、安全，而且成本会更低，这是未来进行大规模月球探索、开发活动所需要的。另外，月球附近的空间环境也值得探索。

　　未来随着人类对月球开发增加，地球月球之间通信也变得非常迫切，需要进一步掌握包括大容量激光通信技术，使我们从地球到月球之间往返数据的带宽能够数量级增加，满足未来对月球的各种探索开发活动需要。

　　“国际地月立方星座大科学计划”不是一个国家的独角戏，而是一场由中国主导、多国参与的国际大科学工程。那么，具体的参与国家和合作模式是什么，这个计划和美国版的星链有何本质区别？

　　由深空探测实验室与国际深空探测学会共同发起，亚太空间合作组织支持，确立了“联合设计、免费搭载、经费各担、科学数据共享”四项国际合作原则。中方负责统一研制三套标准载荷——高能粒子成像、空间磁强计、伽马射线暴探测——并免费向合作方提供。

　　中国出核心技术载荷，合作国出卫星平台和发射条件，数据共享。项目还开展技术培训、制定统一接口标准，专门助力发展中国家深度参与深空探测。

　　目前，泰国、塞尔维亚、埃及、塞内加尔、印度尼西亚等多国科研机构已加入该计划。第一阶段工程研制已启动，卫星、载荷、测控等大系统总体方案论证即将完成。

　　值得关注的是，地月立方星座对商业航天的催化效应，可能比计划本身更深远。因为，30颗12U立方星看似不多，但地月空间部署对卫星可靠性、辐射加固、测控通信的要求远高于近地轨道。这倒逼国内立方星产业链从“实验室品”向“工业品”升级。中国计算机行业协会太空计算工作委员会已成立，最新公开报道中为100余家申请入会，产业生态初步成型。

杨宇光：这种立方星，虽然个头非常小，但是能够从事过去只有大卫星从事的工作。目前包括商业航天活动，发射的立方星越来越多，技术越来越成熟，能够从事更前沿的科研活动，实际上包括人类在近月空间以及未来在火星附近，由立方星去从事更多科研和工程活动，也是目前我们能看到的技术发展趋势。未来我相信随着电子技术、人工智能技术、材料技术和其他技术快速进步，这种特别小的卫星能够在非常前沿的航天领域发挥更重要作用。

　　我们与美国SpaceX星链的区别是什么？在解仁江看来，把地月立方星座称为“太空版星链”是一个方便理解的类比，但两者本质不同。

解仁江：马斯克太空探索公司，它的星链主要是服务地面的一个互联网，就是卫星互联网，发射了很多，这个网络非常巨大，大概几万颗卫星发射在这个低轨道的低轨道上，它主要是服务地面，包括上网等服务。我们这个主要是服务空间，主要是科学探索方面，服务更高一步的科学和未来太空经济或地月空间经济。

　　国际地月立方星座的意义，不在于30颗卫星本身，而在于它证明了一件事：中国正在用“国际合作+技术输出+数据共享”方式，在地月空间这个人类未来活动的新疆域，先行布局基础设施，期待这里可以在未来人类飞往更深远宇宙过程中，发挥更重要作用。

 编辑：戴萌萌 责任编辑：刘亮