中國(guó)重探月球的計(jì)劃比美國(guó)還早

對(duì)話歐陽(yáng)自遠(yuǎn)

受訪者：歐陽(yáng)自遠(yuǎn)（中國(guó)科學(xué)院院士，“ 探月工程”科學(xué)應(yīng)用首席科學(xué)家）

地點(diǎn)：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)月球探測(cè)工程科學(xué)應(yīng)用研究中心

時(shí)間：2008 年10 月15 日

O ＝歐陽(yáng)自遠(yuǎn) F ＝新知客

F ：之前世界范圍內(nèi)的月球探索已經(jīng)終止20多年，我國(guó)為什么要提出來(lái)開(kāi)展探月？

O ：1992 年，我國(guó)批準(zhǔn)了載人航天計(jì)劃，當(dāng)時(shí)我們就覺(jué)得，既然能夠?qū)嵤┹d人航天，我國(guó)就有能力來(lái)開(kāi)展月球探測(cè)。所以1993 年我們向國(guó)家申請(qǐng)了一個(gè)課題，叫做“中國(guó)開(kāi)展月球探測(cè)的必要性和可行性研究”。地球上有那么多事情需要去做，去探測(cè)月球有什么意義？對(duì)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、對(duì)老百姓生活質(zhì)量的提高有什么意義？這都需要回答。1994 年對(duì)此問(wèn)題的論證得到了各層次專(zhuān)家的支持，10 年內(nèi)還相繼完成了“我國(guó)月球探測(cè)的發(fā)展戰(zhàn)略和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃研究”、“我國(guó)首次月球探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)和有效載荷配置”、“我國(guó)首次月球探測(cè)的研制總要求和實(shí)施方案”等，于2002 年向世界發(fā)布。2005 年美國(guó)總統(tǒng)公布了美國(guó)的新航天計(jì)劃：以月球和火星探測(cè)為主線的太陽(yáng)系探測(cè)，他們的宇航局長(zhǎng)后來(lái)說(shuō)，放棄月球探測(cè)是他們犯的一個(gè)極大的錯(cuò)誤，這20 多年來(lái)，不應(yīng)該把自己局限在低軌道，所以提出來(lái)要重返月球。隨后，很多國(guó)家也相繼提出了實(shí)施性的重返月球計(jì)劃。

F：中國(guó)的月球探測(cè)工程分為“繞”、“落”、“回”三期，這種安排主要有哪些考慮？

O：我們提出中國(guó)的月球探測(cè)工程劃分為三個(gè)階段：第一階段，無(wú)人月球探測(cè)；第二階段，載人登月；第三階段，建立月球基地、開(kāi)發(fā)利用月球。

第一階段，無(wú)人月球探測(cè)，也就是不載人月球探測(cè)。這個(gè)階段又劃分為“繞”、“落”、“回”三期實(shí)施：“繞”的階段通過(guò)發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星，進(jìn)行繞月飛行，因?yàn)橹袊?guó)是第一次對(duì)月球開(kāi)展探測(cè)，對(duì)月球要進(jìn)行全球性、整體性和綜合性探測(cè)；“落”指的是發(fā)射著陸器與月球車(chē)，讓其軟著陸在月球表面，開(kāi)展區(qū)域性的精細(xì)勘測(cè)；“回”即是發(fā)射著陸器、月球車(chē)和軌道艙，在月面進(jìn)行精細(xì)勘測(cè)，采集樣品和鉆孔取樣，最后返回地球，在地面進(jìn)行系統(tǒng)和綜合研究。這三步環(huán)環(huán)相扣，每一小步都是跨出一大步，只有全部完成無(wú)人月球探測(cè)，解決一系列關(guān)鍵技術(shù)之后，才能開(kāi)展載人登月。

應(yīng)該說(shuō)，我們這幾個(gè)步驟是嚴(yán)格、科學(xué)的。我們現(xiàn)在完成的繞月探測(cè)就是第一階段的“繞”的這一期?，F(xiàn)在，第二期“落月”探測(cè)國(guó)家也已經(jīng)立項(xiàng)了。

F ：“落月”要做些什么工作？

O ：“落月”的工作首先需要在繞月探測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)月球有全面和綜合了解，突破和攻克一系列月球軟著陸和月球車(chē)關(guān)鍵技術(shù)。完成這些工作之后，我們計(jì)劃在2012 到2013 年發(fā)射著陸器與月球車(chē)，軟著陸月球后開(kāi)展區(qū)域性的精細(xì)勘測(cè)。計(jì)劃著陸器工作1 年左右，月球車(chē)工作3 個(gè)月左右。

著陸器和月球車(chē)同時(shí)聯(lián)合起來(lái)探測(cè)，也就是就位探測(cè)和巡視探測(cè)相結(jié)合，這是我們落月計(jì)劃的一個(gè)特征。這個(gè)方案目前還沒(méi)有其他人采用過(guò)。月球車(chē)要從著陸器中走出來(lái)，邊走邊干活，進(jìn)行各種各樣的探測(cè)。著陸器也要進(jìn)行就地探測(cè)。

我們?cè)谥懫骱驮虑蜍?chē)上分別放置了很多探測(cè)儀器，比如在著陸器上設(shè)置了全景相機(jī)、立體相機(jī)、測(cè)定化學(xué)和礦物成分的儀器和天文望遠(yuǎn)鏡，建立月基天文臺(tái)。從月亮上看宇宙，分辨率比地球高很多，這是別的國(guó)家沒(méi)有做過(guò)的。此外我們要安裝一個(gè)地震儀放在著陸器下方，這樣月球的月震、隕石撞擊的地震波信息也會(huì)搜集起來(lái)。但建立一個(gè)地震站是不夠的，以后我們還會(huì)落一次裝一個(gè)，形成一個(gè)網(wǎng)。在月球車(chē)上安裝有全景相機(jī)、立體相機(jī)、測(cè)定化學(xué)和礦物成分的儀器、質(zhì)譜儀和測(cè)月雷達(dá)，測(cè)月雷達(dá)別人沒(méi)有安裝過(guò)，它一邊走一邊探測(cè)，探測(cè)深度可以達(dá)到3 千米，月球車(chē)要走10 千米，這樣我們就能得到一個(gè)剖面，切開(kāi)來(lái)看月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

F ：根據(jù)這種設(shè)計(jì)，哪些是影響“落月”成敗的關(guān)鍵技術(shù)難題？

O ：我們現(xiàn)在的確碰到很多技術(shù)難題，比如在選定區(qū)域降落這個(gè)問(wèn)題，月球表面是超高真空，要實(shí)現(xiàn)軟著陸，不能用降落傘，要裝小火箭發(fā)動(dòng)機(jī)反推，減緩降落速度。當(dāng)著陸器降落到100 米的高度，通過(guò)智能裝置懸停在空中選擇安全的位置降落。等到達(dá)4 米高度時(shí)降落速度為零，自由落體軟著陸到月面。

非常困難的是月球車(chē)的過(guò)夜。月球的一天相當(dāng)于地球上的一個(gè)月，28 天多一點(diǎn)，一個(gè)白天大概14 天左右，緊接是晚上，溫差特別大。白天溫度高達(dá)110 至130℃，夜晚是-130 至180℃，溫差可以達(dá)到300℃，而且持續(xù)時(shí)間有14 個(gè)地球晝夜。你怎么保持儀器艙的溫度不讓各種儀器凍壞？一般的蓄電池解決不了，這就必須有特殊的電池來(lái)加溫。一到了月球的晚上，著陸器和月球車(chē)就必須“冬眠”，全部?jī)x器都關(guān)掉，里面只留個(gè)能加熱的電池，把儀器箱加熱到-40℃以上就可以了。等到了月球的早上太陽(yáng)出來(lái)時(shí)，要“蘇醒”過(guò)來(lái)。等太陽(yáng)全出來(lái)了，要打開(kāi)太陽(yáng)能電池版來(lái)接受太陽(yáng)能。接著工作半個(gè)月后，就又不行了，又要“冬眠”。所以在月球上，如何渡過(guò)月夜是很難的。

F ：您以前曾在一些場(chǎng)合提到民間力量的參與很重要，包括資本和智慧。那樣會(huì)不會(huì)有利解決這些難題？

O ：是的，民間力量很重要也應(yīng)該很關(guān)注。我希望這支力量能夠活躍起來(lái)。說(shuō)道民間直接探月，我認(rèn)為從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上可能未必可行。但吸納民間力量，歡迎大家的參與，終究是一個(gè)方向，總有好的想法可以吸納，是值得鼓勵(lì)和支持的。

首先，我們希望大家來(lái)提出意見(jiàn)。至少可以給我們的方案提出意見(jiàn)，哪怕是反對(duì)的聲音。我們這個(gè)方案雖然前前后后論證了10 年，但我還是希望吸取更多的意見(jiàn)，比如著陸器和月球車(chē)取個(gè)什么名字？該干什么活？安裝什么儀器？有什么新的設(shè)想和方案？我希望能有更多人參與，積極來(lái)了解、分析、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出更合理的發(fā)展科學(xué)和技術(shù)的意見(jiàn)，別的國(guó)家就很支持這樣做。如果有民間資金愿意來(lái)支持的話，我覺(jué)得應(yīng)該持歡迎和支持的態(tài)度。

再就是關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。月球車(chē)大概有十幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)需要解決。我們將要進(jìn)行月球車(chē)和各種探測(cè)儀器研制的全國(guó)招標(biāo)活動(dòng)。既有大的承接任務(wù)的招標(biāo)，也有每個(gè)部件的招標(biāo)，發(fā)揮各研制單位的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，集成創(chuàng)新，這樣一來(lái)，大家可以借鑒提高，所以也應(yīng)該持歡迎和支持的態(tài)度。