近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
俄羅斯一直將月球作為首要深空探測目標，這一目標從蘇聯時期開始從未因政府權利更迭發生過變化。近年來，隨著俄羅斯國力的復甦和重塑大國形象的戰略需要，俄羅斯強調要加強載人航天技術能力建設，爭取在 2030 年左右實現近月空間載人飛行，2040年左右實現月球基地全面運行，保障俄羅斯在近月空間、月球和火星探索領域的領先地位。針對美國提出的與現國際空間站合作伙伴共同在月球附近建立軌道站的設想，俄羅斯表示願意考慮參與國際合作，但另一方面也在同步制定本國月球探索與開發計劃及月球軌道站建設方案。
俄羅斯月球計劃
進入俄羅斯聯邦時代，普京四度出任總統，政局的穩定在幫助俄羅斯恢復蘇聯時代超級航天大國地位方面發揮了積極作用。近年來，俄羅斯相繼出臺多個國家級航天政策，推進實施月球探索，將“利用無人和載人航天器進行月球探索與開發”作為本國載人航天發展的戰略重點。2013年 4月 19日，普京簽署《2030年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》，提出採取“三步走”策略保障月球計劃的順利實施：第一步包括利用無人航天器開展月球探測，藉由國際空間站運輸任務測試新型載人飛船及其他相關技術，以及建立月球軌道站基礎模塊；第二步是開發月表著陸運載系統，實現航天員從月球軌道站登陸月球，部署首個月球基地模塊；第三步是採用輪值制度建造和運行月球基地，形成無人和載人月球探測綜合系統。2016年 3月 23日，俄羅斯政府批准《2016—2025聯邦航天計劃》，將月球計劃列為優先發展方向之一，計劃實施一系列月球無人探測任務，主要考察月球南極地區，研究遙感和採樣方法，採集原始狀態的月壤和水冰返回地球，為 2025 年後載人登月和建立月球基地做準備。
從長遠看，月球最具價值的應用前景主要體現在 3 個方面：（1）將月球作為技術儲備基地。可在近月軌道上部署望遠鏡，監測近地環境、近地軌道空間碎片和航天器運行情況。在月表部署基於核反應堆的發電裝置，保障未來月球基地的能源供應。（2）將月球作為可開發的資源。根據目前推測，月球上的礦物儲備量充足，可從月壤中獲取燃料和硅來建造太陽能電池、建材等。（3）將月球作為新技術開發與驗證的試驗場。可在月球上開發並測試多種技術，並向其他技術領域推廣應用，例如抗輻射電子元器件、低重力環境下在複雜地形行進的自動控制系統、高靈敏度低噪聲矩陣、大型結構增材製造技術和激光通信系統等。
根據 2019 年 2 月俄羅斯國家航天集團（Roscosmos）和俄羅斯科學院聯合制定的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯月球計劃週期為2019—2040年，每 5年為一個階段共分為 4個實施階段（圖1）。
近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
俄羅斯一直將月球作為首要深空探測目標，這一目標從蘇聯時期開始從未因政府權利更迭發生過變化。近年來，隨著俄羅斯國力的復甦和重塑大國形象的戰略需要，俄羅斯強調要加強載人航天技術能力建設，爭取在 2030 年左右實現近月空間載人飛行，2040年左右實現月球基地全面運行，保障俄羅斯在近月空間、月球和火星探索領域的領先地位。針對美國提出的與現國際空間站合作伙伴共同在月球附近建立軌道站的設想，俄羅斯表示願意考慮參與國際合作，但另一方面也在同步制定本國月球探索與開發計劃及月球軌道站建設方案。
俄羅斯月球計劃
進入俄羅斯聯邦時代，普京四度出任總統，政局的穩定在幫助俄羅斯恢復蘇聯時代超級航天大國地位方面發揮了積極作用。近年來，俄羅斯相繼出臺多個國家級航天政策，推進實施月球探索，將“利用無人和載人航天器進行月球探索與開發”作為本國載人航天發展的戰略重點。2013年 4月 19日，普京簽署《2030年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》，提出採取“三步走”策略保障月球計劃的順利實施：第一步包括利用無人航天器開展月球探測，藉由國際空間站運輸任務測試新型載人飛船及其他相關技術，以及建立月球軌道站基礎模塊；第二步是開發月表著陸運載系統，實現航天員從月球軌道站登陸月球，部署首個月球基地模塊；第三步是採用輪值制度建造和運行月球基地，形成無人和載人月球探測綜合系統。2016年 3月 23日，俄羅斯政府批准《2016—2025聯邦航天計劃》，將月球計劃列為優先發展方向之一，計劃實施一系列月球無人探測任務，主要考察月球南極地區，研究遙感和採樣方法，採集原始狀態的月壤和水冰返回地球，為 2025 年後載人登月和建立月球基地做準備。
從長遠看，月球最具價值的應用前景主要體現在 3 個方面：（1）將月球作為技術儲備基地。可在近月軌道上部署望遠鏡，監測近地環境、近地軌道空間碎片和航天器運行情況。在月表部署基於核反應堆的發電裝置，保障未來月球基地的能源供應。（2）將月球作為可開發的資源。根據目前推測，月球上的礦物儲備量充足，可從月壤中獲取燃料和硅來建造太陽能電池、建材等。（3）將月球作為新技術開發與驗證的試驗場。可在月球上開發並測試多種技術，並向其他技術領域推廣應用，例如抗輻射電子元器件、低重力環境下在複雜地形行進的自動控制系統、高靈敏度低噪聲矩陣、大型結構增材製造技術和激光通信系統等。
根據 2019 年 2 月俄羅斯國家航天集團（Roscosmos）和俄羅斯科學院聯合制定的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯月球計劃週期為2019—2040年，每 5年為一個階段共分為 4個實施階段（圖1）。
圖1 俄羅斯月球計劃實施路線圖（圖片來源：Roscosmos）
第一階段（2019—2025年）
在《2016-2025聯邦航天計劃》框架下，通過開展“月球-25”（Luna-25）、“月球-26”（Luna-26）、“月球-27”（Luna-27）、“生物-M2”（Bion-M2）和“返回-MKA”（Vozvrat-MKA）等任務解決以下問題：（1）驗證月球極區登陸和工作環境，在不同波段內對整個月球進行測繪。（2）研究月球極區風化層的性質和組成以及該區域的水和揮發性化合物。（3）研究月表及月壤的物理性質，包括月塵、初級和次級宇宙線、靜電場和亞表層結構。（4）為未來俄羅斯月球基地選址。（5）研究失重條件、宇宙輻射和亞磁環境對生物系統產生的綜合影響。
利用包括國際空間站在內的多種平臺開發月球探測所需的關鍵技術，包括航天醫學、機器人、月球車、高精度安全著陸技術等。研發地-月往返運輸系統，包括建造和演示超重型運載火箭和新一代貨運/載人運輸飛船。
第二階段（2026—2030年）
利用“月球-28”（Luna-28）實施月球極區土壤採樣返回，交付給俄羅斯化學和生物化學分析中心分析其組成。利用重型月球車對極區自然環境開展綜合性研究。部署月球基地部件，並在月表建造天文臺。啟動月球基地建設國際合作計劃。在月球軌道和月表對月球永久陰影區開展詳細研究。向月球發射系列航天器，在軌開展月球探測並保障月球全球通信和定位導航。啟動載人登月任務準備工作，驗證相關關鍵技術。利用可重複使用的自動著陸器和載人軌道飛行器實施載人近月軌道飛行，在月球最具研究價值的區域多次採集土壤，為科學探測器建立月球研究網絡。
第三階段（2031—2035年）
全面開展月球科學實驗：建立月球自動站系統，在不同地貌區域多次採集土壤樣品，在月表建造射電天文觀測設備，建立宇宙線研究設施，運行月球車。部署輔助設備，包括中繼站、電力模塊以及在極區工作的機器人。對著陸-上升模塊進行技術測試，招募航天員參與月球基地建設。利用月球原位資源開展實驗，開發生命保障系統，繼續建造月球基地。
第四階段（2036—2040年）
月球基地進入全面運行階段。向月球基地交付大噸位載荷，用於開展各種科學實驗。完善月球衛星導航系統。
月球基地部署
蘇聯曾於1964—1974 年提出了“星辰號”（Zvezda）無人月球基地方案，並針對基地目的、建設原則、部署階段、科學與建築設備組成以及潛在的軍事應用前景等問題開展過系統設計與詳細論證，積累了豐富的經驗成果。後來，由於未能實現項目所需的運載能力和項目成本過高等原因而被迫取消。
2015年，經過 Roscosmos和俄羅斯科學院等機構的多方論證，選定在月球南極建造和部署永久性月球基地。該地區可滿足月球基地生產和生活的基本要求，包括：在一個月球日和月相內，月球基地處於長時間日照區域；穩定的地球無線電可見度條件，保障地面與駐月球基地航天員之間的通信、設備遙控和傳達信息；月球基地附近有包含水冰的月壤及其他揮發性化合物等月球自然資源，可用於基地的生命保障系統、生產火箭燃料、原位加工月球建築材料等。
根據2019年2月發佈的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯將採取“無人航天器月表著陸+航天員協助”的方式建設月球基地。首先要將科學設備（如分佈式射電望遠鏡或高能粒子探測器）部署在無人航天器上或其周圍，形成研究綜合體。無人貨運飛船將定期向基地運送科學設備，再由航天員進行設備安裝和部署，航天員採取輪值制度值守基地，進行設備連通、調試、維修和更換等操作，最終建成包括可開展電力試驗並與地球進行無線電通信和運輸等活動的基地。
根據該規劃，建造月球基地需要具備 4類關鍵系統的保障（圖2）：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，月面著陸-上升模塊和月球車。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間駐留的月球軌道站，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月面系統，包括月球無人探測器，由基礎艙段、能源艙段和實驗艙段構成的月球基地主體，以及可進行月表自主導航的月球機器人。（4）配套系統，包括導航和通信衛星星座，生命保障系統等。另據塔斯社（Information Telegraphic Agency of Russia - TASS）披露，月球基地部署初期不應超過2~4個人，後期可增至 10~12人。4名乘員將在 20 m2的居住艙內進行持續30 d以上的生存實驗。
近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
俄羅斯一直將月球作為首要深空探測目標，這一目標從蘇聯時期開始從未因政府權利更迭發生過變化。近年來，隨著俄羅斯國力的復甦和重塑大國形象的戰略需要，俄羅斯強調要加強載人航天技術能力建設，爭取在 2030 年左右實現近月空間載人飛行，2040年左右實現月球基地全面運行，保障俄羅斯在近月空間、月球和火星探索領域的領先地位。針對美國提出的與現國際空間站合作伙伴共同在月球附近建立軌道站的設想，俄羅斯表示願意考慮參與國際合作，但另一方面也在同步制定本國月球探索與開發計劃及月球軌道站建設方案。
俄羅斯月球計劃
進入俄羅斯聯邦時代，普京四度出任總統，政局的穩定在幫助俄羅斯恢復蘇聯時代超級航天大國地位方面發揮了積極作用。近年來，俄羅斯相繼出臺多個國家級航天政策，推進實施月球探索，將“利用無人和載人航天器進行月球探索與開發”作為本國載人航天發展的戰略重點。2013年 4月 19日，普京簽署《2030年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》，提出採取“三步走”策略保障月球計劃的順利實施：第一步包括利用無人航天器開展月球探測，藉由國際空間站運輸任務測試新型載人飛船及其他相關技術，以及建立月球軌道站基礎模塊；第二步是開發月表著陸運載系統，實現航天員從月球軌道站登陸月球，部署首個月球基地模塊；第三步是採用輪值制度建造和運行月球基地，形成無人和載人月球探測綜合系統。2016年 3月 23日，俄羅斯政府批准《2016—2025聯邦航天計劃》，將月球計劃列為優先發展方向之一，計劃實施一系列月球無人探測任務，主要考察月球南極地區，研究遙感和採樣方法，採集原始狀態的月壤和水冰返回地球，為 2025 年後載人登月和建立月球基地做準備。
從長遠看，月球最具價值的應用前景主要體現在 3 個方面：（1）將月球作為技術儲備基地。可在近月軌道上部署望遠鏡，監測近地環境、近地軌道空間碎片和航天器運行情況。在月表部署基於核反應堆的發電裝置，保障未來月球基地的能源供應。（2）將月球作為可開發的資源。根據目前推測，月球上的礦物儲備量充足，可從月壤中獲取燃料和硅來建造太陽能電池、建材等。（3）將月球作為新技術開發與驗證的試驗場。可在月球上開發並測試多種技術，並向其他技術領域推廣應用，例如抗輻射電子元器件、低重力環境下在複雜地形行進的自動控制系統、高靈敏度低噪聲矩陣、大型結構增材製造技術和激光通信系統等。
根據 2019 年 2 月俄羅斯國家航天集團（Roscosmos）和俄羅斯科學院聯合制定的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯月球計劃週期為2019—2040年，每 5年為一個階段共分為 4個實施階段（圖1）。
圖1 俄羅斯月球計劃實施路線圖（圖片來源：Roscosmos）
第一階段（2019—2025年）
在《2016-2025聯邦航天計劃》框架下，通過開展“月球-25”（Luna-25）、“月球-26”（Luna-26）、“月球-27”（Luna-27）、“生物-M2”（Bion-M2）和“返回-MKA”（Vozvrat-MKA）等任務解決以下問題：（1）驗證月球極區登陸和工作環境，在不同波段內對整個月球進行測繪。（2）研究月球極區風化層的性質和組成以及該區域的水和揮發性化合物。（3）研究月表及月壤的物理性質，包括月塵、初級和次級宇宙線、靜電場和亞表層結構。（4）為未來俄羅斯月球基地選址。（5）研究失重條件、宇宙輻射和亞磁環境對生物系統產生的綜合影響。
利用包括國際空間站在內的多種平臺開發月球探測所需的關鍵技術，包括航天醫學、機器人、月球車、高精度安全著陸技術等。研發地-月往返運輸系統，包括建造和演示超重型運載火箭和新一代貨運/載人運輸飛船。
第二階段（2026—2030年）
利用“月球-28”（Luna-28）實施月球極區土壤採樣返回，交付給俄羅斯化學和生物化學分析中心分析其組成。利用重型月球車對極區自然環境開展綜合性研究。部署月球基地部件，並在月表建造天文臺。啟動月球基地建設國際合作計劃。在月球軌道和月表對月球永久陰影區開展詳細研究。向月球發射系列航天器，在軌開展月球探測並保障月球全球通信和定位導航。啟動載人登月任務準備工作，驗證相關關鍵技術。利用可重複使用的自動著陸器和載人軌道飛行器實施載人近月軌道飛行，在月球最具研究價值的區域多次採集土壤，為科學探測器建立月球研究網絡。
第三階段（2031—2035年）
全面開展月球科學實驗：建立月球自動站系統，在不同地貌區域多次採集土壤樣品，在月表建造射電天文觀測設備，建立宇宙線研究設施，運行月球車。部署輔助設備，包括中繼站、電力模塊以及在極區工作的機器人。對著陸-上升模塊進行技術測試，招募航天員參與月球基地建設。利用月球原位資源開展實驗，開發生命保障系統，繼續建造月球基地。
第四階段（2036—2040年）
月球基地進入全面運行階段。向月球基地交付大噸位載荷，用於開展各種科學實驗。完善月球衛星導航系統。
月球基地部署
蘇聯曾於1964—1974 年提出了“星辰號”（Zvezda）無人月球基地方案，並針對基地目的、建設原則、部署階段、科學與建築設備組成以及潛在的軍事應用前景等問題開展過系統設計與詳細論證，積累了豐富的經驗成果。後來，由於未能實現項目所需的運載能力和項目成本過高等原因而被迫取消。
2015年，經過 Roscosmos和俄羅斯科學院等機構的多方論證，選定在月球南極建造和部署永久性月球基地。該地區可滿足月球基地生產和生活的基本要求，包括：在一個月球日和月相內，月球基地處於長時間日照區域；穩定的地球無線電可見度條件，保障地面與駐月球基地航天員之間的通信、設備遙控和傳達信息；月球基地附近有包含水冰的月壤及其他揮發性化合物等月球自然資源，可用於基地的生命保障系統、生產火箭燃料、原位加工月球建築材料等。
根據2019年2月發佈的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯將採取“無人航天器月表著陸+航天員協助”的方式建設月球基地。首先要將科學設備（如分佈式射電望遠鏡或高能粒子探測器）部署在無人航天器上或其周圍，形成研究綜合體。無人貨運飛船將定期向基地運送科學設備，再由航天員進行設備安裝和部署，航天員採取輪值制度值守基地，進行設備連通、調試、維修和更換等操作，最終建成包括可開展電力試驗並與地球進行無線電通信和運輸等活動的基地。
根據該規劃，建造月球基地需要具備 4類關鍵系統的保障（圖2）：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，月面著陸-上升模塊和月球車。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間駐留的月球軌道站，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月面系統，包括月球無人探測器，由基礎艙段、能源艙段和實驗艙段構成的月球基地主體，以及可進行月表自主導航的月球機器人。（4）配套系統，包括導航和通信衛星星座，生命保障系統等。另據塔斯社（Information Telegraphic Agency of Russia - TASS）披露，月球基地部署初期不應超過2~4個人，後期可增至 10~12人。4名乘員將在 20 m2的居住艙內進行持續30 d以上的生存實驗。
圖2 俄羅斯月球基地示意（圖片來源：Roscosmos）
為此，俄羅斯計劃在多個關鍵領域開展技術攻關，包括：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，著陸-上升模塊和月球車等。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間和月表駐留的系統，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月球能源供給系統，包括大/小功率太陽能和核動力源，以保障航天員在月球上的生活和機器設備運轉。（4）精準飛行技術，包括地-月系統間制動技術、精準著陸和障礙物繞飛系統、高精度發動機推力控制技術和導航系統。（5）月球機器人，可進行月表自主導航，建造航天員緊急避難場所和技術基礎設施，完成運輸作業。（6）原位資源開發技術，利用月球風化層製造月球基地基礎設施部件的增材製造技術，有效提取/合成月壤的方法。（7）人類在深空中的安全保障，包括低輻射、亞磁、月塵、低重力/零重力等深空環境因素對人體的影響，全自動生命保障系統等。在這些技術的帶動和引領下，相關領域的基礎科學與應用研究也將得到極大的發展，促進本國航天技術化。
月球軌道站建設規劃
在俄羅斯月球計劃“三步走”策略中最重要的一環是在月球軌道建立可訪問的平臺，即月球軌道站。從長遠看，月球軌道站或將成為空間基礎設施的重要組成部分，可作為月面著陸-上升模塊的長期駐泊點，儲存航天器所需燃料，並作為救援飛船和軌道間飛行器的停泊點。
美、俄兩國均針對建設月球軌道站做出了設想。美國國家航空航天局（NASA）於 2017年 3月首次提出建設月球軌道平臺計劃，同年 9月，Roscosmos與 NASA簽署深空探索及開發聯合聲明，認同將國際空間站作為深空探索的基礎，在國際月球計劃框架下相互協作，建立“月球軌道平臺-門戶”（Gateway）。根據 2019 年 3 月國際空間站多邊協調委員會發布的聲明，國際空間站各參與國均支持合作開展 Gateway 項目。儘管如此，俄羅斯並沒有完全放棄發展本國的月球軌道站。在《月球綜合探索與開發計劃草案》中明確寫出，俄羅斯僅在對本國所參與的國際合作項目有決定權的前提下，參與建造和運營國際月球軌道平臺。俄方準備繼續就參與 Gateway與美方談判，直到找到雙方都滿意的關係模式。
按照當前設想，俄羅斯月球軌道站將在計劃向國際空間站俄羅斯艙段發射的“繫留”號節點艙和科學動力艙，以及“聯邦號”新型載人飛船推進段基礎上建成（圖 3）。俄羅斯月球軌道站可實現在月球軌道上與載人飛船、月面著陸-上升模塊對接，支持開展 3天以上的月球探索活動，並允許向可重複使用設備過渡。此外，月球軌道站還可作為從月球飛往深空的技術測試平臺。
近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
俄羅斯一直將月球作為首要深空探測目標，這一目標從蘇聯時期開始從未因政府權利更迭發生過變化。近年來，隨著俄羅斯國力的復甦和重塑大國形象的戰略需要，俄羅斯強調要加強載人航天技術能力建設，爭取在 2030 年左右實現近月空間載人飛行，2040年左右實現月球基地全面運行，保障俄羅斯在近月空間、月球和火星探索領域的領先地位。針對美國提出的與現國際空間站合作伙伴共同在月球附近建立軌道站的設想，俄羅斯表示願意考慮參與國際合作，但另一方面也在同步制定本國月球探索與開發計劃及月球軌道站建設方案。
俄羅斯月球計劃
進入俄羅斯聯邦時代，普京四度出任總統，政局的穩定在幫助俄羅斯恢復蘇聯時代超級航天大國地位方面發揮了積極作用。近年來，俄羅斯相繼出臺多個國家級航天政策，推進實施月球探索，將“利用無人和載人航天器進行月球探索與開發”作為本國載人航天發展的戰略重點。2013年 4月 19日，普京簽署《2030年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》，提出採取“三步走”策略保障月球計劃的順利實施：第一步包括利用無人航天器開展月球探測，藉由國際空間站運輸任務測試新型載人飛船及其他相關技術，以及建立月球軌道站基礎模塊；第二步是開發月表著陸運載系統，實現航天員從月球軌道站登陸月球，部署首個月球基地模塊；第三步是採用輪值制度建造和運行月球基地，形成無人和載人月球探測綜合系統。2016年 3月 23日，俄羅斯政府批准《2016—2025聯邦航天計劃》，將月球計劃列為優先發展方向之一，計劃實施一系列月球無人探測任務，主要考察月球南極地區，研究遙感和採樣方法，採集原始狀態的月壤和水冰返回地球，為 2025 年後載人登月和建立月球基地做準備。
從長遠看，月球最具價值的應用前景主要體現在 3 個方面：（1）將月球作為技術儲備基地。可在近月軌道上部署望遠鏡，監測近地環境、近地軌道空間碎片和航天器運行情況。在月表部署基於核反應堆的發電裝置，保障未來月球基地的能源供應。（2）將月球作為可開發的資源。根據目前推測，月球上的礦物儲備量充足，可從月壤中獲取燃料和硅來建造太陽能電池、建材等。（3）將月球作為新技術開發與驗證的試驗場。可在月球上開發並測試多種技術，並向其他技術領域推廣應用，例如抗輻射電子元器件、低重力環境下在複雜地形行進的自動控制系統、高靈敏度低噪聲矩陣、大型結構增材製造技術和激光通信系統等。
根據 2019 年 2 月俄羅斯國家航天集團（Roscosmos）和俄羅斯科學院聯合制定的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯月球計劃週期為2019—2040年，每 5年為一個階段共分為 4個實施階段（圖1）。
圖1 俄羅斯月球計劃實施路線圖（圖片來源：Roscosmos）
第一階段（2019—2025年）
在《2016-2025聯邦航天計劃》框架下，通過開展“月球-25”（Luna-25）、“月球-26”（Luna-26）、“月球-27”（Luna-27）、“生物-M2”（Bion-M2）和“返回-MKA”（Vozvrat-MKA）等任務解決以下問題：（1）驗證月球極區登陸和工作環境，在不同波段內對整個月球進行測繪。（2）研究月球極區風化層的性質和組成以及該區域的水和揮發性化合物。（3）研究月表及月壤的物理性質，包括月塵、初級和次級宇宙線、靜電場和亞表層結構。（4）為未來俄羅斯月球基地選址。（5）研究失重條件、宇宙輻射和亞磁環境對生物系統產生的綜合影響。
利用包括國際空間站在內的多種平臺開發月球探測所需的關鍵技術，包括航天醫學、機器人、月球車、高精度安全著陸技術等。研發地-月往返運輸系統，包括建造和演示超重型運載火箭和新一代貨運/載人運輸飛船。
第二階段（2026—2030年）
利用“月球-28”（Luna-28）實施月球極區土壤採樣返回，交付給俄羅斯化學和生物化學分析中心分析其組成。利用重型月球車對極區自然環境開展綜合性研究。部署月球基地部件，並在月表建造天文臺。啟動月球基地建設國際合作計劃。在月球軌道和月表對月球永久陰影區開展詳細研究。向月球發射系列航天器，在軌開展月球探測並保障月球全球通信和定位導航。啟動載人登月任務準備工作，驗證相關關鍵技術。利用可重複使用的自動著陸器和載人軌道飛行器實施載人近月軌道飛行，在月球最具研究價值的區域多次採集土壤，為科學探測器建立月球研究網絡。
第三階段（2031—2035年）
全面開展月球科學實驗：建立月球自動站系統，在不同地貌區域多次採集土壤樣品，在月表建造射電天文觀測設備，建立宇宙線研究設施，運行月球車。部署輔助設備，包括中繼站、電力模塊以及在極區工作的機器人。對著陸-上升模塊進行技術測試，招募航天員參與月球基地建設。利用月球原位資源開展實驗，開發生命保障系統，繼續建造月球基地。
第四階段（2036—2040年）
月球基地進入全面運行階段。向月球基地交付大噸位載荷，用於開展各種科學實驗。完善月球衛星導航系統。
月球基地部署
蘇聯曾於1964—1974 年提出了“星辰號”（Zvezda）無人月球基地方案，並針對基地目的、建設原則、部署階段、科學與建築設備組成以及潛在的軍事應用前景等問題開展過系統設計與詳細論證，積累了豐富的經驗成果。後來，由於未能實現項目所需的運載能力和項目成本過高等原因而被迫取消。
2015年，經過 Roscosmos和俄羅斯科學院等機構的多方論證，選定在月球南極建造和部署永久性月球基地。該地區可滿足月球基地生產和生活的基本要求，包括：在一個月球日和月相內，月球基地處於長時間日照區域；穩定的地球無線電可見度條件，保障地面與駐月球基地航天員之間的通信、設備遙控和傳達信息；月球基地附近有包含水冰的月壤及其他揮發性化合物等月球自然資源，可用於基地的生命保障系統、生產火箭燃料、原位加工月球建築材料等。
根據2019年2月發佈的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯將採取“無人航天器月表著陸+航天員協助”的方式建設月球基地。首先要將科學設備（如分佈式射電望遠鏡或高能粒子探測器）部署在無人航天器上或其周圍，形成研究綜合體。無人貨運飛船將定期向基地運送科學設備，再由航天員進行設備安裝和部署，航天員採取輪值制度值守基地，進行設備連通、調試、維修和更換等操作，最終建成包括可開展電力試驗並與地球進行無線電通信和運輸等活動的基地。
根據該規劃，建造月球基地需要具備 4類關鍵系統的保障（圖2）：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，月面著陸-上升模塊和月球車。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間駐留的月球軌道站，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月面系統，包括月球無人探測器，由基礎艙段、能源艙段和實驗艙段構成的月球基地主體，以及可進行月表自主導航的月球機器人。（4）配套系統，包括導航和通信衛星星座，生命保障系統等。另據塔斯社（Information Telegraphic Agency of Russia - TASS）披露，月球基地部署初期不應超過2~4個人，後期可增至 10~12人。4名乘員將在 20 m2的居住艙內進行持續30 d以上的生存實驗。
圖2 俄羅斯月球基地示意（圖片來源：Roscosmos）
為此，俄羅斯計劃在多個關鍵領域開展技術攻關，包括：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，著陸-上升模塊和月球車等。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間和月表駐留的系統，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月球能源供給系統，包括大/小功率太陽能和核動力源，以保障航天員在月球上的生活和機器設備運轉。（4）精準飛行技術，包括地-月系統間制動技術、精準著陸和障礙物繞飛系統、高精度發動機推力控制技術和導航系統。（5）月球機器人，可進行月表自主導航，建造航天員緊急避難場所和技術基礎設施，完成運輸作業。（6）原位資源開發技術，利用月球風化層製造月球基地基礎設施部件的增材製造技術，有效提取/合成月壤的方法。（7）人類在深空中的安全保障，包括低輻射、亞磁、月塵、低重力/零重力等深空環境因素對人體的影響，全自動生命保障系統等。在這些技術的帶動和引領下，相關領域的基礎科學與應用研究也將得到極大的發展，促進本國航天技術化。
月球軌道站建設規劃
在俄羅斯月球計劃“三步走”策略中最重要的一環是在月球軌道建立可訪問的平臺，即月球軌道站。從長遠看，月球軌道站或將成為空間基礎設施的重要組成部分，可作為月面著陸-上升模塊的長期駐泊點，儲存航天器所需燃料，並作為救援飛船和軌道間飛行器的停泊點。
美、俄兩國均針對建設月球軌道站做出了設想。美國國家航空航天局（NASA）於 2017年 3月首次提出建設月球軌道平臺計劃，同年 9月，Roscosmos與 NASA簽署深空探索及開發聯合聲明，認同將國際空間站作為深空探索的基礎，在國際月球計劃框架下相互協作，建立“月球軌道平臺-門戶”（Gateway）。根據 2019 年 3 月國際空間站多邊協調委員會發布的聲明，國際空間站各參與國均支持合作開展 Gateway 項目。儘管如此，俄羅斯並沒有完全放棄發展本國的月球軌道站。在《月球綜合探索與開發計劃草案》中明確寫出，俄羅斯僅在對本國所參與的國際合作項目有決定權的前提下，參與建造和運營國際月球軌道平臺。俄方準備繼續就參與 Gateway與美方談判，直到找到雙方都滿意的關係模式。
按照當前設想，俄羅斯月球軌道站將在計劃向國際空間站俄羅斯艙段發射的“繫留”號節點艙和科學動力艙，以及“聯邦號”新型載人飛船推進段基礎上建成（圖 3）。俄羅斯月球軌道站可實現在月球軌道上與載人飛船、月面著陸-上升模塊對接，支持開展 3天以上的月球探索活動，並允許向可重複使用設備過渡。此外，月球軌道站還可作為從月球飛往深空的技術測試平臺。
圖 3 俄羅斯月球軌道站結構示意（圖片來源：Roscosmos）
建設月球軌道站對現有的運載能力、關鍵系統開發、通信導航保障、材料加工工藝和機器人技術等方面均提出了更高要求。（1）在運載能力與關鍵部件方面，首先需要建立地-月運輸系統，包括新一代載人飛船、軌道間飛行器以及可將不低於 88 t的有效載荷送入 200 km近地軌道的超重型運載火箭系統。隨後，還需建造月面著陸-上升綜合設施，保障實施月球長期考察任務。（2）在機載系統方面，需要開發控制與對接系統、生命保障系統、通用衛星導航設備、通信設備、數據傳輸和乘員支持系統，以及大型可充氣和變形結構。（3）在航天器服務系統方面，需要開發人形機器人、機電一體化自動控制器及其他相關技術設備和裝置。在與“聯邦號”新型載人飛船對接方面，計劃利用國際空間站俄羅斯艙段開展相關技術驗證，包括系統各部件的組裝和重新對接。（4）在通信與導航方面，地面指揮中心與“聯邦號”載人飛船的無線電通信將主要使用 S 和 X 波段，用以接收和發送程序命令、文件、遙測信息、電視信號、通話聯繫和當前導航參數條件下的測量結果。月球計劃的導航任務將通過衛星導航和自主導航相結合的方式完成，其中衛星導航將分階段進行建設開發：首先使用現有衛星滿足基本導航需求，然後對地球衛星星座進行改造升級，最後建立先進的月球衛星導航星座。（5）在數字加工技術方面，俄羅斯計劃將仿真平臺應用到生產週期的各個階段，從航天器硬件與軟件的設計、開發到測試和試驗。按照俄羅斯的“進口替代計劃”要求，將“進步”號貨運飛船和“聯盟”號載人飛船上使用的進口電子部件更新為本國部件。新型“聯邦”號載入飛船和空間站的科學動力艙機載電子設備全部使用俄羅斯國產設備。（6）在新材料方面，需要開發高強度材料，特別是開發比傳統鋁鍛造合金（АMg6）強度高 15%~20%的鋁合金 1570S。發展先進加工工藝，特別是使用 1570S鋁合金的大型鍛件製造工藝、先進的無損檢測手段及 30 mm鋁合金高可靠性無形變焊接技術。開發先進聚合物複合材料，以減輕載人飛船重量。研發用於航天器發熱面板的可變密度輕質複合材料。（7）在機器人技術方面，俄羅斯計劃在即將向國際空間站發射的“科學”號多功能實驗艙（將取代現有的“碼頭”號對接艙）安裝由歐洲空間局提供的歐洲機械臂（ERA）。根據已經制定的CosmoRobot 計劃，俄羅斯將開發安裝在科學動力艙外表面的國產機械臂，用以執行裝配等技術操作。此外，俄羅斯還將開發一款名為“測試員”的機器人，完成俄羅斯載人飛船和國際空間站俄羅斯艙段內的工作。
與美、蘇太空競賽時期月球探索主要出於滿足政治和軍事的需要不同，進入 21世紀，月球探測的目的不單純是服務政治，通過科學探索推動關鍵技術本國化、全面提升本國航天技術發展成為開展月球探測的主要目標。儘管國際局勢風雲變幻，俄羅斯仍堅定推行本國月球探索與開發計劃，並從制定任務架構、明確科學目標、推動技術發展等方面全力推動計劃實施。作為國際空間探索協調工作組成員，俄羅斯支持於 2018年 2月發佈的第 3版《全球探索路線圖》中提出的“繼續開展載人空間探索，以火星表面作為共同的驅動目標”，並認可月球在火星探索路徑中的重要作用。
俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，先期月球無人探測器和月球基地的科學任務也已經列入國家航天計劃。俄羅斯選定月球南極作為基地地址，併為此設計了建設方案和工程實施階段。此外需要特別關注的是，在國際社會認同將開發月球軌道站作為建設月球基地的一種戰略選擇的背景下，雖然俄羅斯表示有意參加由美國發起的“近月軌道平臺”（Gateway）項目，但仍制定了本國月球軌道站計劃，並穩步推進相關技術開發工作。總體判斷，俄羅斯將採取“兩條腿走路”的務實策略，在開展國際合作的同時，穩步推進月球軌道站和月球基地的建設，未來有望在月球探索與開發領域率先取得重大突破。
當前，月球已經再度成為世界載人航天競爭的焦點，俄羅斯公佈了較為詳盡的月球探索與開發路線圖，美國也已決議重返月球。中國需要密切關注國際發展動向，加強佈局，立足現有條件，腳踏實地，提出符合國情的月球探索方案，實施載人登月，建造月球前哨站。（責任編輯 王志敏）
基金項目：中國科學院空間科學戰略性先導科技專項（XDA15015700）
參考文獻（略）
近年來，俄羅斯出臺了圍繞月球探索與開發的多項政策並制定了本國月球計劃，以月球無人探測器為先遣，繼而開展載人登月，最終實現月球基地永久駐留的發展路線日漸清晰。俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，並在有意願參與國際合作月球軌道平臺項目的同時，制定了本國月球軌道站計劃且穩步推進相關技術開發工作，為俄羅斯未來在月球探索與開發領域可能率先取得重大突破奠定了基礎。
俄羅斯一直將月球作為首要深空探測目標，這一目標從蘇聯時期開始從未因政府權利更迭發生過變化。近年來，隨著俄羅斯國力的復甦和重塑大國形象的戰略需要，俄羅斯強調要加強載人航天技術能力建設，爭取在 2030 年左右實現近月空間載人飛行，2040年左右實現月球基地全面運行，保障俄羅斯在近月空間、月球和火星探索領域的領先地位。針對美國提出的與現國際空間站合作伙伴共同在月球附近建立軌道站的設想，俄羅斯表示願意考慮參與國際合作，但另一方面也在同步制定本國月球探索與開發計劃及月球軌道站建設方案。
俄羅斯月球計劃
進入俄羅斯聯邦時代，普京四度出任總統，政局的穩定在幫助俄羅斯恢復蘇聯時代超級航天大國地位方面發揮了積極作用。近年來，俄羅斯相繼出臺多個國家級航天政策，推進實施月球探索，將“利用無人和載人航天器進行月球探索與開發”作為本國載人航天發展的戰略重點。2013年 4月 19日，普京簽署《2030年前及未來俄聯邦航天活動領域國家政策原則的基本規定》，提出採取“三步走”策略保障月球計劃的順利實施：第一步包括利用無人航天器開展月球探測，藉由國際空間站運輸任務測試新型載人飛船及其他相關技術，以及建立月球軌道站基礎模塊；第二步是開發月表著陸運載系統，實現航天員從月球軌道站登陸月球，部署首個月球基地模塊；第三步是採用輪值制度建造和運行月球基地，形成無人和載人月球探測綜合系統。2016年 3月 23日，俄羅斯政府批准《2016—2025聯邦航天計劃》，將月球計劃列為優先發展方向之一，計劃實施一系列月球無人探測任務，主要考察月球南極地區，研究遙感和採樣方法，採集原始狀態的月壤和水冰返回地球，為 2025 年後載人登月和建立月球基地做準備。
從長遠看，月球最具價值的應用前景主要體現在 3 個方面：（1）將月球作為技術儲備基地。可在近月軌道上部署望遠鏡，監測近地環境、近地軌道空間碎片和航天器運行情況。在月表部署基於核反應堆的發電裝置，保障未來月球基地的能源供應。（2）將月球作為可開發的資源。根據目前推測，月球上的礦物儲備量充足，可從月壤中獲取燃料和硅來建造太陽能電池、建材等。（3）將月球作為新技術開發與驗證的試驗場。可在月球上開發並測試多種技術，並向其他技術領域推廣應用，例如抗輻射電子元器件、低重力環境下在複雜地形行進的自動控制系統、高靈敏度低噪聲矩陣、大型結構增材製造技術和激光通信系統等。
根據 2019 年 2 月俄羅斯國家航天集團（Roscosmos）和俄羅斯科學院聯合制定的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯月球計劃週期為2019—2040年，每 5年為一個階段共分為 4個實施階段（圖1）。
圖1 俄羅斯月球計劃實施路線圖（圖片來源：Roscosmos）
第一階段（2019—2025年）
在《2016-2025聯邦航天計劃》框架下，通過開展“月球-25”（Luna-25）、“月球-26”（Luna-26）、“月球-27”（Luna-27）、“生物-M2”（Bion-M2）和“返回-MKA”（Vozvrat-MKA）等任務解決以下問題：（1）驗證月球極區登陸和工作環境，在不同波段內對整個月球進行測繪。（2）研究月球極區風化層的性質和組成以及該區域的水和揮發性化合物。（3）研究月表及月壤的物理性質，包括月塵、初級和次級宇宙線、靜電場和亞表層結構。（4）為未來俄羅斯月球基地選址。（5）研究失重條件、宇宙輻射和亞磁環境對生物系統產生的綜合影響。
利用包括國際空間站在內的多種平臺開發月球探測所需的關鍵技術，包括航天醫學、機器人、月球車、高精度安全著陸技術等。研發地-月往返運輸系統，包括建造和演示超重型運載火箭和新一代貨運/載人運輸飛船。
第二階段（2026—2030年）
利用“月球-28”（Luna-28）實施月球極區土壤採樣返回，交付給俄羅斯化學和生物化學分析中心分析其組成。利用重型月球車對極區自然環境開展綜合性研究。部署月球基地部件，並在月表建造天文臺。啟動月球基地建設國際合作計劃。在月球軌道和月表對月球永久陰影區開展詳細研究。向月球發射系列航天器，在軌開展月球探測並保障月球全球通信和定位導航。啟動載人登月任務準備工作，驗證相關關鍵技術。利用可重複使用的自動著陸器和載人軌道飛行器實施載人近月軌道飛行，在月球最具研究價值的區域多次採集土壤，為科學探測器建立月球研究網絡。
第三階段（2031—2035年）
全面開展月球科學實驗：建立月球自動站系統，在不同地貌區域多次採集土壤樣品，在月表建造射電天文觀測設備，建立宇宙線研究設施，運行月球車。部署輔助設備，包括中繼站、電力模塊以及在極區工作的機器人。對著陸-上升模塊進行技術測試，招募航天員參與月球基地建設。利用月球原位資源開展實驗，開發生命保障系統，繼續建造月球基地。
第四階段（2036—2040年）
月球基地進入全面運行階段。向月球基地交付大噸位載荷，用於開展各種科學實驗。完善月球衛星導航系統。
月球基地部署
蘇聯曾於1964—1974 年提出了“星辰號”（Zvezda）無人月球基地方案，並針對基地目的、建設原則、部署階段、科學與建築設備組成以及潛在的軍事應用前景等問題開展過系統設計與詳細論證，積累了豐富的經驗成果。後來，由於未能實現項目所需的運載能力和項目成本過高等原因而被迫取消。
2015年，經過 Roscosmos和俄羅斯科學院等機構的多方論證，選定在月球南極建造和部署永久性月球基地。該地區可滿足月球基地生產和生活的基本要求，包括：在一個月球日和月相內，月球基地處於長時間日照區域；穩定的地球無線電可見度條件，保障地面與駐月球基地航天員之間的通信、設備遙控和傳達信息；月球基地附近有包含水冰的月壤及其他揮發性化合物等月球自然資源，可用於基地的生命保障系統、生產火箭燃料、原位加工月球建築材料等。
根據2019年2月發佈的《月球綜合探索與開發計劃草案》，俄羅斯將採取“無人航天器月表著陸+航天員協助”的方式建設月球基地。首先要將科學設備（如分佈式射電望遠鏡或高能粒子探測器）部署在無人航天器上或其周圍，形成研究綜合體。無人貨運飛船將定期向基地運送科學設備，再由航天員進行設備安裝和部署，航天員採取輪值制度值守基地，進行設備連通、調試、維修和更換等操作，最終建成包括可開展電力試驗並與地球進行無線電通信和運輸等活動的基地。
根據該規劃，建造月球基地需要具備 4類關鍵系統的保障（圖2）：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，月面著陸-上升模塊和月球車。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間駐留的月球軌道站，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月面系統，包括月球無人探測器，由基礎艙段、能源艙段和實驗艙段構成的月球基地主體，以及可進行月表自主導航的月球機器人。（4）配套系統，包括導航和通信衛星星座，生命保障系統等。另據塔斯社（Information Telegraphic Agency of Russia - TASS）披露，月球基地部署初期不應超過2~4個人，後期可增至 10~12人。4名乘員將在 20 m2的居住艙內進行持續30 d以上的生存實驗。
圖2 俄羅斯月球基地示意（圖片來源：Roscosmos）
為此，俄羅斯計劃在多個關鍵領域開展技術攻關，包括：（1）運輸系統，包括軌道間轉移飛行器，著陸-上升模塊和月球車等。（2）載人系統，包括允許航天員在近月空間和月表駐留的系統，以及用於開展研究和進行技術操作的設備。（3）月球能源供給系統，包括大/小功率太陽能和核動力源，以保障航天員在月球上的生活和機器設備運轉。（4）精準飛行技術，包括地-月系統間制動技術、精準著陸和障礙物繞飛系統、高精度發動機推力控制技術和導航系統。（5）月球機器人，可進行月表自主導航，建造航天員緊急避難場所和技術基礎設施，完成運輸作業。（6）原位資源開發技術，利用月球風化層製造月球基地基礎設施部件的增材製造技術，有效提取/合成月壤的方法。（7）人類在深空中的安全保障，包括低輻射、亞磁、月塵、低重力/零重力等深空環境因素對人體的影響，全自動生命保障系統等。在這些技術的帶動和引領下，相關領域的基礎科學與應用研究也將得到極大的發展，促進本國航天技術化。
月球軌道站建設規劃
在俄羅斯月球計劃“三步走”策略中最重要的一環是在月球軌道建立可訪問的平臺，即月球軌道站。從長遠看，月球軌道站或將成為空間基礎設施的重要組成部分，可作為月面著陸-上升模塊的長期駐泊點，儲存航天器所需燃料，並作為救援飛船和軌道間飛行器的停泊點。
美、俄兩國均針對建設月球軌道站做出了設想。美國國家航空航天局（NASA）於 2017年 3月首次提出建設月球軌道平臺計劃，同年 9月，Roscosmos與 NASA簽署深空探索及開發聯合聲明，認同將國際空間站作為深空探索的基礎，在國際月球計劃框架下相互協作，建立“月球軌道平臺-門戶”（Gateway）。根據 2019 年 3 月國際空間站多邊協調委員會發布的聲明，國際空間站各參與國均支持合作開展 Gateway 項目。儘管如此，俄羅斯並沒有完全放棄發展本國的月球軌道站。在《月球綜合探索與開發計劃草案》中明確寫出，俄羅斯僅在對本國所參與的國際合作項目有決定權的前提下，參與建造和運營國際月球軌道平臺。俄方準備繼續就參與 Gateway與美方談判，直到找到雙方都滿意的關係模式。
按照當前設想，俄羅斯月球軌道站將在計劃向國際空間站俄羅斯艙段發射的“繫留”號節點艙和科學動力艙，以及“聯邦號”新型載人飛船推進段基礎上建成（圖 3）。俄羅斯月球軌道站可實現在月球軌道上與載人飛船、月面著陸-上升模塊對接，支持開展 3天以上的月球探索活動，並允許向可重複使用設備過渡。此外，月球軌道站還可作為從月球飛往深空的技術測試平臺。
圖 3 俄羅斯月球軌道站結構示意（圖片來源：Roscosmos）
建設月球軌道站對現有的運載能力、關鍵系統開發、通信導航保障、材料加工工藝和機器人技術等方面均提出了更高要求。（1）在運載能力與關鍵部件方面，首先需要建立地-月運輸系統，包括新一代載人飛船、軌道間飛行器以及可將不低於 88 t的有效載荷送入 200 km近地軌道的超重型運載火箭系統。隨後，還需建造月面著陸-上升綜合設施，保障實施月球長期考察任務。（2）在機載系統方面，需要開發控制與對接系統、生命保障系統、通用衛星導航設備、通信設備、數據傳輸和乘員支持系統，以及大型可充氣和變形結構。（3）在航天器服務系統方面，需要開發人形機器人、機電一體化自動控制器及其他相關技術設備和裝置。在與“聯邦號”新型載人飛船對接方面，計劃利用國際空間站俄羅斯艙段開展相關技術驗證，包括系統各部件的組裝和重新對接。（4）在通信與導航方面，地面指揮中心與“聯邦號”載人飛船的無線電通信將主要使用 S 和 X 波段，用以接收和發送程序命令、文件、遙測信息、電視信號、通話聯繫和當前導航參數條件下的測量結果。月球計劃的導航任務將通過衛星導航和自主導航相結合的方式完成，其中衛星導航將分階段進行建設開發：首先使用現有衛星滿足基本導航需求，然後對地球衛星星座進行改造升級，最後建立先進的月球衛星導航星座。（5）在數字加工技術方面，俄羅斯計劃將仿真平臺應用到生產週期的各個階段，從航天器硬件與軟件的設計、開發到測試和試驗。按照俄羅斯的“進口替代計劃”要求，將“進步”號貨運飛船和“聯盟”號載人飛船上使用的進口電子部件更新為本國部件。新型“聯邦”號載入飛船和空間站的科學動力艙機載電子設備全部使用俄羅斯國產設備。（6）在新材料方面，需要開發高強度材料，特別是開發比傳統鋁鍛造合金（АMg6）強度高 15%~20%的鋁合金 1570S。發展先進加工工藝，特別是使用 1570S鋁合金的大型鍛件製造工藝、先進的無損檢測手段及 30 mm鋁合金高可靠性無形變焊接技術。開發先進聚合物複合材料，以減輕載人飛船重量。研發用於航天器發熱面板的可變密度輕質複合材料。（7）在機器人技術方面，俄羅斯計劃在即將向國際空間站發射的“科學”號多功能實驗艙（將取代現有的“碼頭”號對接艙）安裝由歐洲空間局提供的歐洲機械臂（ERA）。根據已經制定的CosmoRobot 計劃，俄羅斯將開發安裝在科學動力艙外表面的國產機械臂，用以執行裝配等技術操作。此外，俄羅斯還將開發一款名為“測試員”的機器人，完成俄羅斯載人飛船和國際空間站俄羅斯艙段內的工作。
與美、蘇太空競賽時期月球探索主要出於滿足政治和軍事的需要不同，進入 21世紀，月球探測的目的不單純是服務政治，通過科學探索推動關鍵技術本國化、全面提升本國航天技術發展成為開展月球探測的主要目標。儘管國際局勢風雲變幻，俄羅斯仍堅定推行本國月球探索與開發計劃，並從制定任務架構、明確科學目標、推動技術發展等方面全力推動計劃實施。作為國際空間探索協調工作組成員，俄羅斯支持於 2018年 2月發佈的第 3版《全球探索路線圖》中提出的“繼續開展載人空間探索，以火星表面作為共同的驅動目標”，並認可月球在火星探索路徑中的重要作用。
俄羅斯是目前唯一一個針對月球基地做出明確建設規劃的國家，先期月球無人探測器和月球基地的科學任務也已經列入國家航天計劃。俄羅斯選定月球南極作為基地地址，併為此設計了建設方案和工程實施階段。此外需要特別關注的是，在國際社會認同將開發月球軌道站作為建設月球基地的一種戰略選擇的背景下，雖然俄羅斯表示有意參加由美國發起的“近月軌道平臺”（Gateway）項目，但仍制定了本國月球軌道站計劃，並穩步推進相關技術開發工作。總體判斷，俄羅斯將採取“兩條腿走路”的務實策略，在開展國際合作的同時，穩步推進月球軌道站和月球基地的建設，未來有望在月球探索與開發領域率先取得重大突破。
當前，月球已經再度成為世界載人航天競爭的焦點，俄羅斯公佈了較為詳盡的月球探索與開發路線圖，美國也已決議重返月球。中國需要密切關注國際發展動向，加強佈局，立足現有條件，腳踏實地，提出符合國情的月球探索方案，實施載人登月，建造月球前哨站。（責任編輯 王志敏）
基金項目：中國科學院空間科學戰略性先導科技專項（XDA15015700）
參考文獻（略）
本文作者：範唯唯，楊帆，韓淋，王海名
作者簡介：範唯唯，助理研究員，研究方向為空間科技戰略情報；楊帆（通信作者），副研究員，研究方向為空間科技戰略情報、空間科技政策。
注：本文發表於《科技導報》2019 年第16期，敬請關注。