老科學家的探月情懷

振河

2013年12月14日的夜晚，注定是個不尋常的夜晚。

當夜，“嫦娥”攜帶著“玉兔”，在億萬國人的注目中，安全平穩地著陸月面，至此中國成功實現了地外天體的軟著陸。按照中國科學家的說法，其落月地點虹灣恰好就是中國古人所稱的廣寒宮所在地，而古老傳說中的嫦娥正是廣寒宮的主人。

2013年12月14日的夜，給古往今來無數中國人帶來美好情思遐想的廣寒宮不再清虛寂寥。中國人千百年來期盼登月的夢想，終于由“嫦娥”變成現實。

“明月幾時有，把酒問青天。不知天上宮闕，今夕是何年……”如果宋代詩人蘇軾在世，至少在當晚，他的詩句或許不會如此惆悵。

在隨后一段時間，嫦娥三號探測器將開展月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和可利用資源調查、地球等離子體層探測和月基光學天文觀測等一系列科學探測任務。

其實不僅僅是中國人對月球充滿幻想與渴望。從上世紀50年代起，蘇聯發射第一顆人造衛星時，人類便開始著手探測月球。

與蘇聯、美國相比，中國一直都扮演著探月“追隨者”的角色。雖晚，但持之以恒。

從1991年，中國科學家提出中國也應開展月球探測活動的建議，到2000年《中國的航天》白皮書首度披露將“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”，到2004年國務院批準繞月探測工程立項，再到2007年10月24日，中國成功發射首顆月球探測衛星嫦娥一號、2010年10月1日，中國探月工程二期先導星嫦娥二號發射成功。

20多年間，中國科學家用堅持和努力，終于等到了探月工程中的關鍵一步——“落月”。中國神話故事中的“嫦娥”，由此成了絕對主角。

歐陽自遠，一位為了這一天的到來而畢生付出的老科學家的夢想，也得以實現。

神秘的月球：“僵死”的星體

探測神秘的月球自古以來就是中華民族的夢想。

自古以來，月球在人們的心目中似乎就披著一層神秘的面紗。中國很早就有嫦娥奔月的傳說。其實除了中華民族，世界上其他民族都有月亮神的傳說。所有的月亮神都是女性，代表了人類對女性的崇敬和對于女性的依戀。但月亮在從事專業研究的歐陽自遠眼里，遠沒有這樣撩人、神秘，“月球表面的環境最大特點是真空，這樣就產生兩個結果，第一就是沒有聲音傳導，因此在月球上是聽不見任何聲響的：第二就是沒有熱的傳導。所以在月球上有一個奇怪的現象，凡是能照到太陽的地方溫度高達110到130攝氏度，而沒有太陽直射的地方則可以低到零下130到零下150攝氏度”。

歐陽自遠認為，月球是可以被認識的，并且人類已經對月球取得了一些認識。他以對月球演化歷史的研究，得出月球是一個古老的“僵死的”星體。月球的“地質時鐘”停滯在31億年之前，這對研究地球早期和地球未來的演化歷史具有重要意義。

談到月球的能量時，歐陽自遠舉了一個非常形象的例子：“日本一位科學家建議給月球系一個腰帶，將太陽能輸送到地球就可以解決地球的能源問題。因為只要系一個全球性腰帶就永遠有半個球暴露在太陽之下。哪怕地球人口增加到100億，這樣的能量還是綽綽有余的。”

中國20年前開始論證探月

進入20世紀以來，人類對于月球的探測大致可以分為三個階段。第一個階段是1958年到1976年掀起的探月高潮，第二個階段是1976年到1994年的寧靜期，而從1994年以后，人類又開始重返月球，重新掀起一場探測月球的高潮。究竟是什么原因讓人類重新對月球探測產生興趣？究竟是什么原因促使我國把探月工程擺在優先發展的戰略地位？對于這個問題，歐陽自遠有著自己的理解。

人類重返月球的第一個原因就是月球上有著豐富的資源。這些能源中不但包括太陽能，還包括可控核聚變發電能源等。歐陽自遠認為，氦-3可以作為可控核聚變的能源，而月球上氦-3儲量豐富，至少可以提供整個人類今后幾千年甚至上萬年的能源需求，這就是為什么人類要重新認識月球和探測月球。

人類重返月球的另一個重要原因是開發利用月球特殊的環境。月球表面引力只有地球的1/6，沒有污染，沒有磁場，因此可以生產許多地球上無法生產的產品。此外，歐陽自遠還認為，人類重返月球的一個不可忽略的目的就是占領軍事制高點。他指出：“中國必須具備一種能力，否則對于月球各種各樣的利益，中國就沒有話語權。”

其實早在20年前，中國就開始了月球探測工程的論證。歐陽自遠回憶說：“從1993年起，我們就向國家提出我們能不能探測月球的問題。國家要求我們提出開展月球探測的必要性和可行性論證，論證了3年，我們的結論是中國完全有本事搞。”之后探月工程的論證進行得非常順利。1999年歐陽自遠和他的同行們完成了《中國開展月球探測的發展戰略和長遠規劃》，并提出了現今被廣泛接受并作為立項目標的“繞、落、回”三步走設計思想。

2003年，兼具地質學和核物理雙重專業背景的歐陽自遠被任命為月球探測工程首席科學家。“2004年溫家寶總理親自批準了我們首次月球探測。我們當時向國務院報告的總經費14億人民幣，我說相當于北京市修2公里地鐵的全部經費，我們就可以建設全球月球探測的基礎設施。”

我國的登月歷程

圍繞我國探月工程的推進，歐陽自遠院士娓娓道來，在探月一期工程實施的過程中，我國曾遇到過四個方面的難題。“第一個難題是軌道怎么設計？衛星第一次跑38萬公里外的太空，我們還沒有相關經驗，就先讓衛星繞地球旋轉，然后再不斷的加速，穩扎穩打，積累經驗。”據歐陽自遠介紹，一期探月遇到的第二個難題是三軸穩定的問題，由于太陽、地球、月球相對位置隨時都在變化，所以計算難度非常大。第三個難題就是38萬公里的遠程精確測控。歐陽自遠和他的團隊經過科技攻關，終于找到了解決辦法：“我們在北京、上海、昆明、烏魯木齊建立了4個觀測點，這樣我們就有4個三角形來精確布控。”除此之外，還有一個關鍵問題需要解決，那就是38萬公里的數據接收問題。“無線電傳輸的能量衰減非常厲害，我們經過很多技術改進，這個問題完全解決了，用40米和50米天線直接接受數據，非常成功！”endprint

中國探月工程分為三個階段：探——就是無人探測：登——就是載人登月，精細探測月球；駐——就是常駐月球，并建立基地，開發利用月球資源。

歐陽自遠介紹說，嫦娥二號的使命是演習嫦娥三號要完成的各種動作，所以是嫦娥三號的先導星。嫦娥二號的科學目標主要是獲取月球表面的三維影像，探測月球物質成分，探測月壤特性以及探測地月與近月空間環境等。

據歐陽自遠介紹，嫦娥二號傳輸的數據量非常大，其速度可達每秒12M。嫦娥二號上裝備的相機有兩個視角，非常像人的眼睛，盡管相機只有數碼相機那么大，但拍出來的照片卻非常清晰。

“目前我們已圓滿實現嫦娥三號登月在月面上軟著陸的目標，中國人不僅能夠降落在月面，我們還要在月面上用著陸器挖掘周圍的土壤，選擇一些地方打鉆、取樣，然后把所有樣品裝回返回倉。”歐陽自遠說。

歐陽自遠說，探月工程第三期需要發射的東西太多、太重，因此對火箭的運載能力提出了進一步的要求。新型火箭——長征五號現在已經在天津濱海新區研制。此外，火箭較大的直徑也增加了運輸的困難，只能采用海運，因而我國在海南建設了現代化程度最高的大型發射場。

對于中國探月工程的未來發展，歐陽自遠充滿了信心：

“探月工程第三期將證明，中國人第一能夠到月球，第二能夠降落在月球，第三還能安全返回地球。把這三部分做完了以后，我們要把中國宇航員送上月球，要實現載人奔月，甚至進一步建設月球基地。”

希望寄托在年輕一代身上

對于我國在空間科技領域面臨的形勢，歐陽自遠有著清醒的認識。他用8個字來形容我國的處境：“前有阻擊，后有追兵。”

歐陽自遠把目光聚焦到了美國的空間發展計劃上來，指出美國的計劃是繼2008年將無人駕駛的探測器送上月球之后，在2015到2020年之間讓美國宇航員重返月球，并在那里建立美國的月球基地。繼而以此為跳板，在2030年后將宇航員送上火星乃至更遙遠的宇宙空間。“美國有三個目標，第一保持美國空間科技的引導地位，第二控制未來的能源，第三占有能源的優勢。”

與之對比，俄羅斯、印度等國也都制定了各自的登月計劃。俄羅斯計劃利用10年時間（2010-2020年）探索月球資源，并在2020年至2050年實現載人登月并建設常設基地。而印度媒體則認為，隨著經濟發展、衛星發射技術的成熟，印度將在，2020年實現載人登月，將比中國早4年，可以奪回主動權。

面對“前有阻擊，后有追兵”的形勢，歐陽自遠把希望寄托在了年輕一代的身上：“嫦娥一號的任務是全球性、整體性的探測月球，我們要建設全部的基礎設施、工程設計，還要培養一批嫦娥工程的人才。這批年輕人是完全值得信賴的，他們一定會挑起重擔，而且會比我們這幫老頭子做的更精彩！”

不會停息的探月步伐

嫦娥三號的成功登月意味著，中國航天器實現了首次地外天體軟著陸和月面巡視探測。此前，全球只有美國、蘇聯成功實施了13次無人月球表面軟著陸。

這意味著，中國成功加入國際“深空探測俱樂部”，終于有權力與發達國家共享月球上的資源。

這意味著，中國首次實現對月面探測器的遙操作……

相較于過去的月球探測，中國邁出的這一步，蘊藏著巨大的突破。如嫦娥三號有80%是全新的科技，而它所攜帶的“玉兔”月球車更是百分百中國造，顯現出中國科技發展的高度自主性。

當然，中國航天人不會忘記，他們邁出的每一步，都是在突破層層阻力的背景下換來的，無論是外部環境，還是自身科研能力的修煉。

事實上，早在中國探月工程立項時，就有科學家擔心，美蘇兩國的宇航員和探測器，在20世紀60、70年代就已登月，中國今天走這一步會不會是重復別人走過的路？為何中國不能跟其他國家合作共享月球探測資料？它的科學與工程目標是否得當？

這一系列問號和困擾，曾讓中科院院士、中國探月工程高級顧問歐陽自遠如鯁在喉。

對此，他回應說：“雖然現在航天商業化了，但美國在航天領域禁止與中國合作是不爭的事實，只要是含有美國敏感器件的衛星，他們都不會準許由中國來發射”，“中國曾經跟蘇聯關系那么好，而他們的月球探測器帶回300克左右的月球樣品，中國連1克也拿不到……”

中國人想突破的核心技術，只能“自力更生”。

與此同時，中國在探月工程中的艱難探索，卻伴隨著“太空威脅論”、“太空爭霸”等“雜音”，發達國家習慣了獨享太空這塊“大蛋糕”，中國的后來居上，在他們看來顯得“格格不入”。

如今，“嫦娥”如愿抵達“月宮”，中國的探月步伐，將迎來新的征程。而中國的神話故事，也將會有更精彩的續篇。

可以預見，肩負著探月使命的“嫦娥”，在未來承擔更多中國深空探測重任的同時，還將用更為廣闊的視野和開放包容的心態，與世界各國分享探月成果。

屆時的“廣寒宮”，或許，將成為人類探尋宇宙奧秘新的起點。endprint