中國已具備探測(cè)火星能力 但仍無明確計(jì)劃

“我國自主發(fā)射火星探測(cè)器一定要抓緊，再等下去，留給我們的空間不大了。”中科院院士、中國探月工程一期衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計(jì)師葉培建一見面就這樣說道。

葉院士的話不無科學(xué)道理：地球和火星都繞著太陽轉(zhuǎn)，因而選擇兩個(gè)星球靠近的時(shí)候發(fā)射，整個(gè)轉(zhuǎn)移軌道消耗的能量最少，這種時(shí)機(jī)每26個(gè)月才有一次。

深空探測(cè)的核心是資源

葉培建介紹，深空通常有從無線電和航天兩種定義。國際電聯(lián)從無線電角度定義的深空，是距離地球200萬公里的太空；而不同國家從航天角度對(duì)深空的定義則稍有差異。

在我國，月球及月球以遠(yuǎn)的太空為深空；歐洲則是指脫離地球引力場(chǎng)，進(jìn)入太陽系空間和宇宙空間的探測(cè)。不論如何定義，深空探測(cè)主要內(nèi)容包括，除地球之外，對(duì)太陽系的空間、各個(gè)行星及其衛(wèi)星、小天體（主要為小行星和彗星）的深入探測(cè)和天文觀測(cè)。

“地球上的事情都還沒有處理好，為什么要研究太空呢？”

葉培建經(jīng)常遇到這樣的提問。

“最重要的一點(diǎn)，就是資源。”葉培建進(jìn)一步解釋，太空有四大資源：高位置資源、環(huán)境資源、物質(zhì)資源和信息資源，這些資源與人類生活息息相關(guān)。

“相對(duì)地球環(huán)境，空間環(huán)境具有高凈化、微重力等特點(diǎn)，這對(duì)制藥、冶金、提純等有巨大幫助。”葉培建認(rèn)為，深空探測(cè)能力是一個(gè)國家政治、經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的綜合表現(xiàn)和國家能力的象征。“從某種意義上來說，誰占據(jù)了太空，誰就主宰了世界。”

在葉培建看來，深空探測(cè)對(duì)了解宇宙的形成，以及太陽系，地球生命的演化等研究具有重要意義。深空探測(cè)可以解答地球如何起源與演變，行星和太陽系究竟是如何形成和演化，人類是不是宇宙中唯一的生命、地球的未來將如何等一系列問題。

深空探測(cè)還可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，惠及民生。葉培建說，美國阿波羅計(jì)劃先后有幾十個(gè)行業(yè)的2萬多家高新技術(shù)企業(yè)參與，創(chuàng)造了80多萬個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，極大地帶動(dòng)了科技創(chuàng)新和社會(huì)飛速發(fā)展。在計(jì)算機(jī)、新材料、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域獲得專利3000多項(xiàng)，其中1000多項(xiàng)民用專利迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，數(shù)碼相機(jī)、太陽鏡、無菌室等至今仍在日常生活中廣泛應(yīng)用。

“深空探測(cè)還可以提高民族自信心和凝聚力。”葉培建深情地回憶道：一位老華僑曾激動(dòng)地感慨，中國的衛(wèi)星能飛多高，我們?nèi)A僑的頭就能抬多高。

探月提升深空探測(cè)技術(shù)

深空探測(cè)技術(shù)作為人類保護(hù)地球、進(jìn)入宇宙、尋找新的生活家園的重要手段，成為未來航天領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。盡管充滿挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)，也曾經(jīng)遭遇失敗，但人類探測(cè)深空的腳步從來沒有停止。

從1958年美國和前蘇聯(lián)啟動(dòng)探月計(jì)劃開始，世界發(fā)達(dá)國家和航天技術(shù)大國都先后開展了多種類型的深空探測(cè)活動(dòng)，發(fā)射了200多個(gè)探測(cè)器，其中月球120多個(gè)，火星和金星各40個(gè)。

葉培建介紹，目前太陽系的所有大行星都被不同程度探測(cè)過，通過深空探測(cè)活動(dòng)得到的關(guān)于太陽系的認(rèn)識(shí)超過了人類數(shù)千年來獲得有關(guān)知識(shí)總和的千萬倍。

在天文觀測(cè)方面，人類已把各個(gè)波段的天文衛(wèi)星送入太空，其中較大的有美國的伽馬射線觀測(cè)臺(tái)、先進(jìn)X射線天體物理設(shè)施、紅外望遠(yuǎn)鏡設(shè)施、“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡等4項(xiàng)，而尤以“哈勃”空間望遠(yuǎn)鏡最為矚目。

作為探月工程二期的先導(dǎo)星，在完成既定的工程驗(yàn)證和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，2011年6月9日，嫦娥二號(hào)奔向150萬公里遠(yuǎn)的日地拉格朗日L2點(diǎn)，我國成為世界上第三個(gè)抵達(dá)L2點(diǎn)的國家，開啟了我國深空探測(cè)的新征程。

2012年12月13日，嫦娥二號(hào)飛抵距地球約700萬公里遠(yuǎn)的深空，并在約3公里的相對(duì)距離與“戰(zhàn)神”擦身而過，精確交會(huì)，獲得了該小行星分辨率優(yōu)于10米的清晰圖像，繼美國、歐空局和日本之后又一次成功探測(cè)小行星。

葉培建說，月球探測(cè)工程使我國掌握了許多深空探測(cè)技術(shù)，也新建一批基礎(chǔ)設(shè)施。探月工程二期實(shí)施期間，我國建成兩座大型地面測(cè)控站，加上其他技術(shù)，我國的深空測(cè)控通信能力得到很大提升，“能夠達(dá)到距地球4億公里的火星，具備對(duì)火星探測(cè)的遠(yuǎn)距離測(cè)控通信能力。”

“預(yù)計(jì)今年下半年將發(fā)射嫦娥三號(hào)，在月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，實(shí)現(xiàn)首次‘落月’，搭載的月球車將在月球工作3至6個(gè)月，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和回傳任務(wù)。”

葉培建認(rèn)為，在2020年左右，我國有望實(shí)現(xiàn)月壤的采集和返回。

火星探測(cè)面臨四大難題

火星被認(rèn)為是除地球外最適合人類居住的內(nèi)地行星，成為國際科技大國行星探測(cè)的首選目標(biāo)。

葉培建認(rèn)為，國際上深空探測(cè)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是所有探月國家很快都進(jìn)行了火星探測(cè)，包括探月稍晚于中國的印度，也已正式開展火星探測(cè)；二是本世紀(jì)迄今，火星探測(cè)次數(shù)多于月球探測(cè)，全球都很關(guān)注火星。

不過，他說，我國根據(jù)綜合考慮，目前暫無明確的火星探測(cè)計(jì)劃。

葉培建說，火星探測(cè)技術(shù)復(fù)雜，除要解決4億公里之遙的深空遠(yuǎn)距離測(cè)控通信問題外，還有三方面的難題。

一、距離遠(yuǎn)，通信時(shí)延長，信號(hào)來回需要46分鐘；飛行時(shí)間長，從地球飛往火星單程就需要10個(gè)月；在“日凌”，即太陽、地球、飛行器在同一條直線上的時(shí)候，太陽輻射將影響通信，而火星探測(cè)器在飛往火星途中，“日凌”現(xiàn)象對(duì)測(cè)控通信的影響將達(dá)2個(gè)月左右。

這要求火星探測(cè)器，在飛往火星途中及開展深空探測(cè)任務(wù)時(shí)要具備“自主管理”、“自主導(dǎo)航”的能力。

二、由于距離遙遠(yuǎn)，測(cè)軌精度必定降低，需要采取新的技術(shù)方法，來保證探測(cè)器近火制動(dòng)的準(zhǔn)確性。

三、研制火星探測(cè)器，需要知道火星表面溫度、大氣等環(huán)境情況，而目前人類對(duì)火星了解還太少。

葉培建認(rèn)為，國際合作可以讓深空探測(cè)資源得以充分利用，“但自主進(jìn)行的深空探測(cè)則顯示了一個(gè)國家的科技實(shí)力，我們有必要盡快實(shí)施獨(dú)立自主的火星環(huán)繞探測(cè)”。

葉培建表示，我國有探月工程掌握的關(guān)鍵技術(shù)作為基礎(chǔ)，也具備了自主開展到達(dá)距地球約4億公里遠(yuǎn)的火星探測(cè)前提條件，尤其是地面測(cè)控系統(tǒng)建設(shè)的64米大口徑天線完善了我國深空測(cè)控網(wǎng)，為火星探測(cè)任務(wù)的實(shí)施提供了基礎(chǔ)條件。

目前月球是我國深空探測(cè)的主要目標(biāo)。根據(jù)設(shè)想，葉培建表示，探月工程將在2020年前完成“繞”、“落”、“回”三個(gè)步驟。相關(guān)專家也論證我國2025年實(shí)現(xiàn)首次載人登月的可行性。

葉培建認(rèn)為，這些深空探測(cè)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，我國將突破和掌握開展深空探測(cè)所需的一系列關(guān)鍵技術(shù)，獲得一批自主創(chuàng)新的深空探測(cè)科學(xué)成果，為長遠(yuǎn)的深空探測(cè)科學(xué)研究和航天活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)、物質(zhì)和人才基礎(chǔ)，并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

葉培建說，在深空探測(cè)方面，我國目前缺乏系統(tǒng)的中遠(yuǎn)期規(guī)劃，探測(cè)范圍和探測(cè)方式還有待大力拓展，深空探測(cè)技術(shù)能力和技術(shù)儲(chǔ)備仍不足。

（人民日?qǐng)?bào)）