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1 中国探月水平有多高?

两年前的10月,当大家还沉浸在“神六”成功喜悦中的时候,本刊记者预见性地约访了“嫦娥工程”首席科学家欧阳自远,与他就中国探月与登月的准备细节,以及探月登月战略性思考进行了详细的交流。两年后的今天,欧阳自远已经在西昌紧张地备战“嫦娥一号”的发射。

记者问:中国即将实现探月,那么离登月有多远?

欧阳答:中国人用自己的飞船实现了飞天的愿望,但离踏上月球这一步,还很遥远,还有很多“艰难的台阶”要上。像“神舟”系列上天这样的航天工作,有三个领域:卫星运用、载人航天、深空探测。我国在前两个领域已经取得了很大的成就,但第三领域,我们才刚刚开始。

我们现在的航天工程,包括卫星和现在的载人航天,都是在地球周围运动,没有离开地球这个人类的摇篮,而像探月这样的深空探测,则是要我们飞离这个“摇篮”,这是很艰难的一步。

要离开地球,去更遥远的空间探索,就意味着我们要实现距离上的提高。目前,我们现在所有的卫星只能离开地球3万至4万公里,要提升到平均38万公里那样一个遥远的距离,不是一件容易的事,需要强大的经济、科技发展的支撑,这也是推动我们发展的动力。

就拿无人的探月卫星来说,要求有精确的轨道,新的火箭、新的通讯和测检方法,都是有待攻克的难题。

首先是火箭的运力,要登月,就要带上很多东西,既要有能让我们上月球的东西,也要有让我们回来的能源,要有两个飞船,飞船还要有动力,美国当时用能运载50-60吨的大型火箭将飞船推上去,这就是一个火箭上的难题。

其次是进入月球区,要减速,要让飞船稳定地在月球轨道上运行,这要求有极为准确的计算。做登月准备时,登月舱和服务舱要分离,一个上月球,一个准备接航天员离开月球,而后要对接,这之间有一个交会对接技术,在空间两个物体几乎相对静止,极缓慢地接近,直至接上,这也是一个难题。

登月时,要在复杂的月球环境中找到一个登陆点实现登陆,要有航天员走出飞船进行探测的活动;回来时,还要让登月飞船飞起来,让航天员返回;之后,还要让飞船有足够的动力飞回来。

记者问:中国探月技术水平比其它国家如何?

欧阳答:我们中国的计划公布以后,将近三年,也就是2004年1月14日美国总统布什宣布了新的太空计划,他的计划是2008年以后,美国也实现无人月球探测,2015—2020年派宇航员重返月球。2005年9月19日,美国宇航局局长宣布,2018年美国重新载人登月,耗资1040亿美元,2025年,载人登上火星,耗资2170亿美元。这是美国的计划,也就是说,载人登月美国最早的时间是2018年。

大家一定会问,他不是上去过吗?怎么现在还要折腾十几年?以前阿波罗用的全部飞船和火箭,所有的技术几乎都过时了,必须重新做。那么他们再加油,也得2018年才能够载人登月,我们中国一次也没有去过,我们哪那么快能够载人登月?!要扎扎实实把自己的工作做好。我可以这么说,在今后的十年之内,世界上没有任何一个国家有能力载人登月,这就是现实。

苏联美国上个世纪五六十年代做过很多探测月球和登月的工作。前苏联三次无人登月取样,只取到了300克样品,0.3公斤。美国一共取得了381.7公斤的样品。美国登月一共有6次,有12名美国宇航员登上过月球。

阿波罗号登月的案例中,很多环节是我们还未尝试过的,每一个环节都需要花费大量时间和精力来攻关,可想而知,我们离登月还有多远。

事实上,即便是无人的月球探测,也需要“循序渐进”分多步走,首先要有一颗可以稳定地绕月球飞行的卫星,可以对月球进行全面探测;其次要实现更为艰难的软着陆,甚至有机器人走上月球进行精细探测;再次,要考虑采集样品回到地球上。这些过程经历下来,我们才能比较现实地谈登月计划。

当然,我们的“嫦娥工程”也有许多技术与尝试是其它国家从来没有做过的,是开创性的,同样也将为人类做出巨大的贡献。

记者问:我们国家还是一个发展中国家,我们要全面建设小康社会,西部大开发,东北要振兴,东部要崛起,我们的任务非常艰巨,地球上的事情都干不完,为什么要跑到月亮上做?该做什么?有什么重大的意义?

欧阳答:我们可以借鉴他人的成果,但很多事情还得自己去体验,如同孩子学走路一样。他说,做手机、做汽车,我们也在别人后面,但我们还是踏踏实实地从起点出发,才能有自己的发展。

对月球的探测来说,大家都知道,我们每个人都见到过的月球,但是所有地球上的人类永远只能见到这一半月球,谁也没有看到过另外一半的月球。全世界各个民族、各个国家对于月球来说都寄以极其深厚的情感,认为月球是圣洁的,月球的光辉是非常温馨的,对于月球都寄托以无限的各种感情,对月球寄托着各种各样的怀念的感情。因此,探月是有感情的事。

事实上,探月的真正价值不是许多人能直接意识到的,发送卫星上天时,当时的人们可能没有想到,卫星会有这么大的价值,你看今天我们能离开卫星吗?很多科学探索的价值,都是人们隔了很久,才“醒悟”过来的。

阿波罗工程是当时规模最大、耗资最多的工程,由于阿波罗的出现,导致了上世纪六十到七十年代,包括液体燃料火箭、微波雷达、无线电指导等一大批高科技工业群体的诞生和发展,极大地推动了科学的发展,带动了上世纪20年整个的高新技术的发展,也带动了整个工业的繁荣。阿波罗建立了巨大的功勋,它产生了三千多种技术成果,我们至今仍然还在应用阿波罗的很多成果。美国人有个统计,最早的算法是投入1美元就可以得到4—5美元,推动了美国的技术领先。最近美国人有个测算,投入产出比是1:14。所以,阿波罗不是一个纯粹消耗性的计划,它是推动科学技术发展的强有力的推动力。我们所有关于月球的知识,绝大部分是来自于阿波罗。在航天领域里,这个技术上的提高正是以科学为动力的。每一项探索,每一个新发现,都会带来巨大的价值,现在仅仅是个开始。科学家有责任提供一种前景,这个前景,其终极目标就是让人类持续发展、更好地生活。

月球的能源一直引起地球人类极大的关注,有两种能源可供地球使用,一种是太阳能,月球上没有任何云层遮盖,所以密度比地球上大得多。另外,月球上没有任何建筑物,所以月球上有无限制的地方铺设太阳能电磁板。现在科学家宣布,月球的太阳能传输到地球不成问题,也许最好的途径是用微波传输。

其次,现在大家公认月球上的氦—3在土壤里大概有100万—500万吨,这将是人类社会长期稳定,安全、清洁、廉价的可控核聚变的能源原料。我们中国2亿吨的石油,十几二十亿吨的煤,多少亿方的天然气,假如我们能够使用这种能源的话,全中国能源的需求,需要的氦—3总量是10吨左右,10吨就够了。所以,俄罗斯地球化学研究所所长说,每年只要派4架航天飞机到月球上运回氦—3回来的话,可以供全世界用一年。因此,月球上的氦—3可供人类上万年的需求。

欧阳自远简介:

天体化学与地球化学家。原籍江西上饶,生于江西吉安。1956年毕业于北京地质学院。1961年中国科学院地质研究所研究生毕业。中国科学院地球化学研究所研究员。负责我国地下核试验地质综合研究,系统开展各类地外物质(陨石、宇宙尘、月岩)、比较行星学、天体化学与地球化学的研究。建立了铁陨石成因假说,吉林陨石的形成演化模式与多阶段宇宙线照射历史的理论;提出地球多阶段转变能的新的演化模式,地质体中宇宙尘的判断标志;补充并发展了太阳星云化学不均一性模式与理论;论证中国K/T界面撞击事件,提出并证实新生代以来6次巨型撞击诱发地球气候环境灾变的观点;论证组成地球原始物质的不均一性、地球两阶段形成与多阶段演化及对成矿与构造格局的制约,提出地球与类地行星的非均一组成与非均变演化的理论框架。近年来,积极参与并指导了中国月球探测的短期目标与长远规划的制订,是中国月球探测计划的首席科学家。

“我们一直在关注中国探月”

日本《牛顿》杂志总编均之水谷近日通过电子邮件接受了本刊记者的专访,对日本,中国,以及世界各国的探月计划进行了说明。

记者问:你对世界各国新一轮探月热潮怎么看?

水谷答:这一轮探月热潮的一个特点是,各国借探月作为研发新技术的平台。比如说美国,它是想将月球作为人类前往火星的前站。由于前往火星单程需要两年,往返需要四年时间,而不象前往月球一样只需要三四天时间,所以我们得在月球上生活好几个月,然后重返地球,从而学会如何在太空中生活更长时间。月球是进行人类深远探测的一个理想准备之地。再有,许多国家都对月球上的资源感兴趣,所以我当然希望日本也参加入技术研发热潮。

再有,从月球观测宇宙也不同。月球上的一天相当于地球上的14天,所以在地球上不得不在夜间观测的天文现象在月球上就可以在白天进行,从而让我们的科学家们获得更好的宇宙探索结果。在月球上,我们或许可以观测到宇宙的尽头。

记者问:您觉得中日之间的探月项目有何区别?世界各国的探月水平又如何?

水谷答:除了日本和美国的探月计划外,欧洲宇航局的探月卫星“智能一号”去年定点撞月所获得的资料以及技术将为未来的探月行动提供了重要的帮助,所获得的技术可以用于水星的探索。目前欧洲本身并没有进一步的探月或者登月计划,但我想他是会跟其它国家合作的。中国正在准备探月卫星的发射,中国的载人航天已经走在亚洲其它国家的前面,探月准备工作扎实而不急燥,所以相信一定会有很好的收获。我们一直在关注中国的探月。印度也在明年年初发射探月卫星,俄罗斯也正在策划与日本“月亮女神”很相似的探月卫星,准备勘测月球表面的结构。

均之水谷简介:

日本《牛顿》杂志总编辑,日本宇宙开发研究机构太空与航天科学院博士,毕业于东京大学科学院物理专业,专长是行星科学研究。是日本“月亮女神”项目的科学家之一。2005年离开日本宇宙开发研究机构之后,出任日本最有名的科技杂志《牛顿》的主编。

“美国探月一直走在各国的前面”

美国约翰·霍普金斯大学应用物理试验室资深专家保罗D·斯普迪斯就探月问题回复本刊记者:

记者问:美国的探月水平与世界各国比起来优势在哪里?

保罗答:美国其实一直在进行探月活动。我在2003年11月6日参议院商业、科技和运输委员会探月听证会上就说过,1994年,美国国防部和美国宇航局进行了“克莱门特号”探月飞行试验。这次试验是检测专门战略防御计划研发的各种传感器的效用。这次试验取得了巨大的成功,仅花1亿5000万美元实现了飞行器设计,建造与飞行,以及试验数据的搜集全过程。“克莱门特号”飞行器在月球上空进行为期两个月的425千米到2950千米的公转,成功绘制了月球表面矿产资源和结构地图。因此,其它国家探月飞行所做的事都是美国已经做过的,美国探月一直走在其它国家的前面。

记者问:美国探月或者未来的登月面临着哪些困难?

保罗答:美国探月或者登月,或者未来宇宙探索计划都必须能让美国公众获得直接明确的利益,纯粹的科技和对生命的研究无法成为说服美国公众接受探月登月或者其它宇宙计划的理由。目前,美国联邦预算中没有大笔的钱用于探月登月或者宇宙探索项目,也没法让美国纳税人再同意我们到火星上做象当年“阿波罗”登月那样“踏脚印挺旗帜”的事,因为美国很现实。不过,重返月球是符合美国直接利益的目标。

保罗D·斯普迪斯简历:

美国约翰·霍普金斯大学应用物理试验室资深专家,毕业于亚利桑那州立大学和布朗大学,专事行星演变,以及人类在月球上可持续生存方面的研究。他还曾任美国探月委员会成员,白宫重返月球顾问团顾问。还是1994年“克莱门特号”月球探测器项目的副总管。目前任将于2008年发射升空的印度探月器携载的美国成像雷达系统的首度调查官。

“咱们为什么要重返月球?”

美国宇航局约翰逊航天中心月球与行星探索办公室主任温德尔·曼德尔日前就人类复返月球一事做出如下解释:

记者问:我们为什么要复返月球?

曼德尔:首先,我们要下决心,至少是美国要下决心,我们要对地球之外的星球,比如说月球有一个长期的投资。环看宇宙,会发现月球是我们应该去登陆,去学会生活的最近星球,所以这是人们对月球产生兴趣的一个原因。

月球是一颗象地球的行星,甚至是地球的一个部分。月球没有大气层,没有地球引力,没有海洋,这都是远古宇宙时许多星球所具有的特点。我们对它进行研究就能发现地球早期是什么样子。因此,研究月球就是更好地了解地球。

当然,也有人对月球感兴趣,因为他们只想着太空旅行,他们喜欢冒险和发现新鲜的事物,而月球就是理想之地。有些人对太空感兴趣,因为他们坚信从现在起100年内,人类的未来在太空,所以他们想成为先驱或者第一个在太空中做出精彩事的人,所以人们对月球的兴趣原因五彩缤纷。

温德尔·曼德尔简介:

美国宇航局约翰逊航天中心月球与行星探索办公室主任,毕业于加利弗尼亚大学技术学院,专事月球科技领域方面的研究。自1982年起就一直从事人类登月系统研究,是美国多次月球探索协会的成员。

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作者:aymi 2007/10/21 19:42:09 | 回复楼主 举报 TOP

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