航天最終要造福百姓——訪探月工程高級(jí)顧問(wèn)欒恩杰、孫家棟、歐陽(yáng)自遠(yuǎn)

本刊記者 侯季光 邱學(xué)雷 王舒穎

中國(guó)是在什么背景下開(kāi)始探月的？為何要探月？我們?cè)谏羁罩心茏叨噙h(yuǎn)？探月工程“三元老”欒恩杰、孫家棟、歐陽(yáng)自遠(yuǎn)為你權(quán)威解讀

攝影／王舒穎

欒恩杰：深空探測(cè)，中國(guó)人是有能力的

記 者：在普通大眾看來(lái)，中國(guó)的探月史好像是從嫦娥一號(hào)任務(wù)開(kāi)始的，其實(shí)時(shí)間應(yīng)該再往前，您能給我們回顧一下中國(guó)探月的主要大事件嗎？

欒恩杰：探索空間這樣的世界性科學(xué)活動(dòng)中國(guó)人必然要參加，這樣的理想應(yīng)該說(shuō)早就有。如果說(shuō)醞釀期，也就是說(shuō)中國(guó)有能力、有可能去完成這項(xiàng)工作的時(shí)候，應(yīng)該推算到上個(gè)世紀(jì)末。

1998年政府機(jī)構(gòu)調(diào)整以后，新成立了國(guó)家國(guó)防科工委，其中設(shè)置了國(guó)家航天局。從我們進(jìn)入到國(guó)家航天局以后就開(kāi)始籌劃，要以什么樣的姿態(tài)進(jìn)入到21世紀(jì)，就是2000年的時(shí)候我們中國(guó)航天將以什么樣的姿態(tài)、以什么樣的面貌面對(duì)新世紀(jì)的到來(lái)？經(jīng)過(guò)大家議論研究后一致認(rèn)為，中國(guó)航天要以公開(kāi)參與國(guó)際空間活動(dòng)的開(kāi)放姿態(tài)走向世界，把中國(guó)的探月活動(dòng)作為深空探測(cè)的切入點(diǎn)。

從1998年開(kāi)始，我們大致用了一兩年時(shí)間做初步的方案設(shè)想和大致的工程論證。2004年1月2日，正是大年初二，溫家寶總理簽署批復(fù)，標(biāo)志著中國(guó)人深空探測(cè)開(kāi)始了。當(dāng)時(shí)心情非常激動(dòng)。

接著我們就開(kāi)始組織隊(duì)伍，進(jìn)行工程方案論證，整個(gè)過(guò)程可以說(shuō)是馬不停蹄。大致用了4年時(shí)間，到2007年我們完成了嫦娥一號(hào)奔月的實(shí)踐。所以說(shuō)，1998年之前、2004年之前和2007年，是探月工程三個(gè)大的節(jié)點(diǎn)。它們構(gòu)筑了中國(guó)探月工程構(gòu)想、準(zhǔn)備、實(shí)施的整個(gè)過(guò)程。

記 者：可能有有些人覺(jué)得我們國(guó)家搞了多年的探月工程，生活當(dāng)中好像還沒(méi)有讓普通老百姓獲益的。對(duì)此，您怎么看呢？

欒恩杰：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，往往不會(huì)很快地轉(zhuǎn)化成日常的應(yīng)用，但是將來(lái)一定會(huì)的。科學(xué)進(jìn)步與人民的生活一定會(huì)相關(guān)，這只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。至于怎么相關(guān)、怎么和民生發(fā)生關(guān)系？這是科學(xué)技術(shù)在應(yīng)用層面要去研究、去實(shí)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。如果用能不能馬上得到現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，來(lái)判斷我們?cè)摬辉撨M(jìn)行科學(xué)探測(cè)，往往會(huì)貽誤科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

航天活動(dòng)對(duì)技術(shù)的推動(dòng)有兩種說(shuō)法，一種認(rèn)為它的發(fā)展是靠需求牽引，比如說(shuō)我們航天需要這個(gè)深空活動(dòng)，就得準(zhǔn)備更大推力的火箭，這是需求。還有一種說(shuō)法認(rèn)為是科學(xué)技術(shù)本身發(fā)展的需求。技術(shù)本身的發(fā)展也有動(dòng)力，這種動(dòng)力源于它要解決內(nèi)部的一些問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)科研究自身的發(fā)展，所以這個(gè)需求也會(huì)推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。

比如，月亮總是一面對(duì)著地球，應(yīng)該把這一點(diǎn)看作是資源。如果在月球上放個(gè)探測(cè)器來(lái)觀測(cè)我們地球的變化，那就屬于總在凝視、在不間斷地來(lái)觀測(cè)，有可能從月球上觀測(cè)到的信息能判斷地球板塊的變化，或者能夠預(yù)報(bào)地震，分析天氣、大氣候形成的機(jī)制等。如果能在月球上放個(gè)通訊器就更好了，讓它永遠(yuǎn)對(duì)著地球通訊。地月通訊將是非常重要的一個(gè)方式。有可能再過(guò)若干年，月球通訊系統(tǒng)將給人類的生活帶來(lái)意想不到的方便和利益呢。

記 者：能夠給我們展望一下中國(guó)探月工程的未來(lái)嗎？那是一個(gè)怎樣美好的藍(lán)圖呢？

欒恩杰：其實(shí)從深空探測(cè)來(lái)看，中國(guó)剛剛起步，也就剛走了10年，路還非常遠(yuǎn)，但可以通過(guò)10年的實(shí)踐來(lái)展望一下未來(lái)。

人類對(duì)月球探測(cè)到今天，美國(guó)是走得最遠(yuǎn)的，十幾名宇航員登上了月球，我們跟他們的差距還非常大。如果按他們的路子走，叫“探、登、駐”這三大步。當(dāng)我們無(wú)人探測(cè)器取回月亮的樣本土壤和巖石回來(lái)以后，探測(cè)的任務(wù)完成了。接下來(lái)就應(yīng)該是登，按照國(guó)外發(fā)展的路徑來(lái)看應(yīng)該是有人的探測(cè)活動(dòng)，當(dāng)有人的探測(cè)活動(dòng)完成后，就要研究怎么在那里長(zhǎng)時(shí)間的駐守，開(kāi)展各種各樣的科學(xué)活動(dòng)。但是這個(gè)過(guò)程對(duì)我們來(lái)說(shuō)是很遙遠(yuǎn)的，不會(huì)馬上實(shí)現(xiàn)。但我堅(jiān)信，中國(guó)人是有能力實(shí)現(xiàn)的！

攝影／王舒穎

孫家棟：信心就建立在中國(guó)航天這支隊(duì)伍上

記 者：您是最早參與探月工程的老科學(xué)家，同時(shí)也是探月工程的首任總設(shè)計(jì)師。您和其他人員是在什么樣的背景提出中國(guó)要探月的呢？

孫家棟：咱們國(guó)家第一顆衛(wèi)星上天是在1970年，這表明我們初步具備了進(jìn)入空間的能力。當(dāng)時(shí)，我們國(guó)家發(fā)展航天要求同國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密結(jié)合起來(lái)。當(dāng)時(shí)，我們搞了返回式衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星。原因就是在上世紀(jì)六七十年代，我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)非常需要這些科學(xué)技術(shù)的支援。在這個(gè)背景情況下，我們國(guó)家的航天技術(shù)從無(wú)到有、從小到大。

第二個(gè)背景是，到90年代時(shí)，航天事業(yè)基本可以滿足國(guó)家需求了。這種情況下，需求進(jìn)步提出來(lái)了。所以從90年代就提出了載人航天。

從航天技術(shù)角度來(lái)看，這個(gè)階段的航天產(chǎn)品質(zhì)量突飛猛進(jìn)。載人航天搞起來(lái)以后，有更大的動(dòng)員力量，搞航天的人一聽(tīng)說(shuō)自己的產(chǎn)品將來(lái)要用于載人航天，那可不是一般的產(chǎn)品！人命關(guān)天，如果質(zhì)量得不到保證，你怎么交代。

當(dāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得一定的成果，科學(xué)技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步也取得了一定的成果時(shí)，科學(xué)家們尤其是搞天文的，非常關(guān)心進(jìn)入宇宙這個(gè)事情。有一部分科學(xué)家在探索國(guó)家的航天技術(shù)和設(shè)備怎么飛向太空進(jìn)行深空探測(cè)。

一直到2004年，我們才制訂了一個(gè)比較切合實(shí)際的發(fā)展深空探測(cè)方案，向中央?yún)R報(bào)后，獲得中央最后批準(zhǔn)。

記 者：2004年中央正式批準(zhǔn)立項(xiàng)的時(shí)候，您已經(jīng)75歲了。在短短三年時(shí)間內(nèi)，完成中國(guó)第一次繞月探測(cè)，壓力大不大？

孫家棟：經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，中國(guó)航天工程邁入了三大領(lǐng)域：第一大領(lǐng)域就是搭建我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)基礎(chǔ)；第二是載人航天，載人航天對(duì)航天事業(yè)確實(shí)是一個(gè)很大的推進(jìn)；第三個(gè)就是深空探測(cè)。走入深空探測(cè)的第一步確實(shí)不容易，之前世界上只有美國(guó)、俄羅斯、歐洲。對(duì)我們國(guó)家來(lái)講，走入深空雖然有非常好的基礎(chǔ)，但這是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，一個(gè)地方想得不周到，就可能出問(wèn)題。任何一個(gè)環(huán)節(jié)都有否決權(quán)。一根導(dǎo)線、一個(gè)器件、一張圖紙，不要說(shuō)錯(cuò)誤，多少有點(diǎn)兒不太合理都會(huì)造成重大問(wèn)題。中國(guó)航天幾十年的經(jīng)驗(yàn)絕不是說(shuō)空話，都是我們一步步實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的。1972年第一次發(fā)射返回式衛(wèi)星，發(fā)射20秒就掉下來(lái)了。出現(xiàn)問(wèn)題的原因就是一根導(dǎo)線質(zhì)量不好。雖然也焊上了，但是導(dǎo)線兩根接頭焊得不牢。發(fā)射后，在升空的過(guò)程中很快就震斷了，造成整體失敗的局面。

我當(dāng)時(shí)就在現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)我來(lái)說(shuō)是個(gè)沉重的教訓(xùn)。那時(shí)還非常年輕，熱情非常高。第一次衛(wèi)星發(fā)射升空以后，思想真是有點(diǎn)兒飄飄然，感覺(jué)這個(gè)問(wèn)題也沒(méi)多么難，我干了三年就把它送上天去了。等到掉下以后，腦袋才開(kāi)始冷靜。心里暗想，這可不是開(kāi)玩笑的事。

即使到現(xiàn)在，大家也不敢掉以輕心，不到摁電鈕成功上天后，誰(shuí)也不敢說(shuō)產(chǎn)品絕對(duì)不出問(wèn)題，因?yàn)樗歉唢L(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品。此外，探月工程剛剛啟動(dòng)，對(duì)于地外星球的探索是一項(xiàng)艱難的工作。對(duì)于最后發(fā)射的時(shí)間對(duì)不對(duì)，軌道設(shè)計(jì)合理不合理等，我們都沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)。

雖然有壓力，但也要充滿信心。信心建立在哪里？信心就建立在中國(guó)航天這支隊(duì)伍上。這支隊(duì)伍經(jīng)過(guò)幾十年鍛煉、成長(zhǎng)，大家對(duì)航天事業(yè)精益求精，想盡一切辦法都要把自己的產(chǎn)品搞好，信心就建立在這兒。

記 者：今后，我們國(guó)家還會(huì)有很多的航天計(jì)劃，就像您說(shuō)的探月只是深空探測(cè)的一塊敲門(mén)磚，中國(guó)走向太空的腳步會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)，現(xiàn)在最大的期望是什么？

孫家棟：期望很簡(jiǎn)單，現(xiàn)在講中國(guó)夢(mèng)，我們航天人需要實(shí)現(xiàn)航天夢(mèng)，以航天夢(mèng)為我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)做貢獻(xiàn)。航天夢(mèng)是什么？我感覺(jué)航天事業(yè)最終的目的就在于服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展服務(wù)。現(xiàn)在體會(huì)越來(lái)越深。

現(xiàn)在大家都非常關(guān)心航天，中國(guó)航天除了衛(wèi)星發(fā)射成功外，更需要這些衛(wèi)星的“落地”，需要跟我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)更好地結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮更大的效益。現(xiàn)在北斗二期工程已經(jīng)發(fā)射了16顆，到2020年還要發(fā)射30顆衛(wèi)星，國(guó)家這樣大量投資，為什么？隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，發(fā)射了這么多遙感衛(wèi)星，取得了大量的數(shù)據(jù)和信息，為的是什么？也是這個(gè)道理。這些海量的數(shù)據(jù)和信息要更好地用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，要再創(chuàng)造再開(kāi)發(fā)。一句話，航天最終要造福老百姓！

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)：月球探測(cè)科學(xué)意義非凡

記 者：現(xiàn)在，國(guó)際上月球研究的熱點(diǎn)是什么？

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)：對(duì)于月球的研究，上一世紀(jì)只有兩個(gè)國(guó)家有能力，一個(gè)是美國(guó)，一個(gè)是前蘇聯(lián)。在1958年蘇聯(lián)發(fā)射了衛(wèi)星以后的第二年就開(kāi)始探測(cè)月球。這兩個(gè)國(guó)家探測(cè)月球花了很大的工夫，最早是蘇聯(lián)領(lǐng)先，頭一次看到月球的背面，頭一次發(fā)射月球車。60年代初，美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪下決心要把蘇聯(lián)在月球探測(cè)競(jìng)爭(zhēng)上徹底打敗，因此美國(guó)人制定了阿波羅計(jì)劃，共實(shí)現(xiàn)了6次載人奔月，共有12名美國(guó)宇航員登上了月球。

阿波羅計(jì)劃產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)力，其帶動(dòng)的技術(shù)對(duì)后期的影響一直到今天，在計(jì)算機(jī)、通訊、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)方面都發(fā)揮了巨大的作用，所以我一直認(rèn)為阿波羅是人類有史以來(lái)最偉大的科學(xué)探測(cè)計(jì)劃。

月球有豐富的能源，這是全球共識(shí)。第一種能源是太陽(yáng)能。月球上的白天接近半個(gè)月，另外它的表面是真空，沒(méi)有任何遮擋，沒(méi)有大氣、沒(méi)有電離層，而且地面上沒(méi)有任何建筑物，所以可以無(wú)限制地鋪設(shè)各種太陽(yáng)能電磁板。而且由月球上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能以后輸送到地球的問(wèn)題已經(jīng)全部解決，也就是說(shuō)這個(gè)電能地球是可以用的。我們現(xiàn)在用的是化石燃料，石油、媒、天然氣等終究要耗光，石油大概60年、煤大概100多年就要全部消耗完，月球上氦-3的資源量有100多萬(wàn)噸，至少可以解決全人類能源的需求一萬(wàn)年以上。

月球上的環(huán)境極其惡劣，真空、沒(méi)有磁場(chǎng)、溫差極大，白天溫度100多度，晚上溫度零下150度，甚至更低，重力只有地球的六分之一。但是，由于其獨(dú)特條件，有很多藥品、生物制品以及新材料能夠在其中生產(chǎn)。另外，月球是地球的近鄰，4天半就可以到，火星至少要8個(gè)月才能到達(dá)，別的星球更遠(yuǎn)，所以最有實(shí)際意義的就是月球。

記 者：嫦娥三號(hào)在科學(xué)應(yīng)用方面的主要特點(diǎn)是什么？

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)：我國(guó)是世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)著陸器與月球車配合進(jìn)行月球探測(cè)的國(guó)家，它們的功能概括起來(lái)就是六個(gè)字：觀天、看地、測(cè)月。著陸器上搭載的兩臺(tái)儀器是世界上以前沒(méi)有過(guò)的，用極紫外望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天空、研究星系，這也是世界上天文學(xué)家最想做的一件事——在月亮上看天文，我們中國(guó)首先做到了這一點(diǎn)，這就是我們講的觀天。第二是看地，監(jiān)測(cè)地球。我們有一臺(tái)極紫外望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)地球，整個(gè)地球的一半都看得見(jiàn)，自轉(zhuǎn)24小時(shí)兩邊都能看到。第三是測(cè)量月球表面土壤的成分。為了達(dá)到這個(gè)目的，安裝了測(cè)月雷達(dá)，能夠測(cè)量地底下30米深的土壤層的結(jié)構(gòu)，還可以測(cè)100米深的次表層結(jié)構(gòu)，這在世界上是頭一回。

記 者：您介紹說(shuō)，嫦娥三號(hào)有一個(gè)亮點(diǎn)就是著陸器和巡視器同時(shí)工作，那以前別的國(guó)家在探月過(guò)程中，月球車工作后，著陸的設(shè)備就都不工作了嗎？

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)：對(duì)。美國(guó)軟著陸探月基本上沒(méi)有單獨(dú)的月球車去工作，但是阿波羅有月球車，而且是美國(guó)人在月亮上開(kāi)車，它的主要工作是代步。在月亮上行走太困難了，因?yàn)橐π。说靡槐囊槐牡刈撸易叩寐捏w力大，而且采到的很多樣品還得背著，有月球車代步就方便多了，所以阿波羅月球車的主要功能是代步。蘇聯(lián)的情況也是著陸器單獨(dú)探測(cè)。另外，蘇聯(lián)也有月球車，它的月球車特別大，一兩噸重，很了不起，自身攜帶太陽(yáng)能電池板，也放了不少東西。我國(guó)是月球車和著陸器上都各自攜帶有效載荷，各干各的，同時(shí)相互有照應(yīng)。