何晶

“四姐四姐，起床啦～小兔子已經(jīng)都起了！”如果嫦娥四號(hào)著陸器會(huì)說(shuō)話，也許它會(huì)這樣叫醒自己。“嫦娥四號(hào)”的科研團(tuán)隊(duì)喜歡把它稱作“四妹”，而“月球車月兔二號(hào)”則喜歡叫它“四姐”。

“玉兔二號(hào)”巡視器則早一天就醒來(lái)了——“早安！我醒了，檢查了一下，身體一切正常。抱著同位素‘暖手寶，我在零下190℃的夜里也睡得暖烘烘的?！薄霸虑蜍囋峦枚?hào)”在自己的官方微博里交代了一下自己的近況。

1月29日和30日，嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)巡視器相繼完成了自主喚醒。它們倆月夜期間在月球背面成功經(jīng)受住了最低達(dá)到零下190℃的極低溫環(huán)境考驗(yàn)，安全度過(guò)了長(zhǎng)達(dá)14天的首個(gè)月夜（月球上的一個(gè)晝夜相當(dāng)于地球上約28天）。我國(guó)探月工程首次獲取了月夜溫度的探測(cè)數(shù)據(jù)。

此前，在第一個(gè)月晝里，嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器已圓滿完成了工程任務(wù)，科學(xué)載荷順利開(kāi)機(jī)工作，由多個(gè)國(guó)家和組織參與的科學(xué)探測(cè)任務(wù)陸續(xù)展開(kāi)。著陸器地形地貌相機(jī)對(duì)著陸區(qū)域進(jìn)行了環(huán)拍，獲得了彩色全景圖。

在第二個(gè)月晝里，著陸器和巡視器上的科學(xué)載荷將按計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)展科學(xué)探測(cè)。

登陸月球背面難度很大嗎？

答案是難度相當(dāng)大。至少迄今為止，中國(guó)是唯一一個(gè)進(jìn)行月球背面探索的國(guó)家。

盡管早在1959年蘇聯(lián)的“月球3號(hào)”傳回了第一張?jiān)虑虮趁鎴D片，1966年“月球9號(hào)”成為人類第一個(gè)成功軟著陸在月表的探測(cè)器。美國(guó)曾經(jīng)6次登陸月球，包括1969年7月21日02：56（世界時(shí)）美國(guó)宇航員阿姆斯特朗那次著名的登月——踏上月球表面，并留下了千古金句：“個(gè)人的一小步，人類的一大步。”但所有這一切都是在月球正面的探索，此前從無(wú)月球車和探測(cè)器在月球背面著陸，更沒(méi)有人類的足跡踏上月球的背面。

月球背面的通信和巨大溫差等問(wèn)題，一直都是困擾人類登陸月球背面的難題。嫦娥四號(hào)之所以選擇月背，除了那是一塊人類未曾涉足的凈土，更因?yàn)槠渌休d的科學(xué)目標(biāo)。中國(guó)探月工程首任首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹說(shuō)：“知道40億年以前月球經(jīng)歷了哪些歷史變遷，再把月球正面與背面的歷史結(jié)合起來(lái)，就是一部完整的月球演化歷史。但這些只有到月球背面去才能得到?！?/p>

所以說(shuō)，中國(guó)的嫦娥四號(hào)月球車和探測(cè)器在月球背面著陸，是人類以不同方向和不同地點(diǎn)探索月宮的劃時(shí)代的第一次。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）局長(zhǎng)吉姆·布利斯登廷也祝賀了中國(guó)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，并稱贊這一成就令人印象深刻。這既是中國(guó)人的一大步，也是人類探月的重要里程碑。

那在月球背面著陸的難度有多大？航天科技集團(tuán)五院“嫦娥四號(hào)”總設(shè)計(jì)師孫澤洲說(shuō)，“月球背面基本上都分布著高山、撞擊坑、環(huán)形山等，很難找到一個(gè)面積較大的平坦區(qū)域，這樣就使得我們?cè)谠卤耻浿懙木纫蟾摺！边@就包括兩方面，第一是高精度軟著陸，這樣才可能在一個(gè)比較崎嶇的地區(qū)里找到一個(gè)相對(duì)安全的著陸區(qū)作為著陸點(diǎn)選擇。第二就是下降的過(guò)程中，通過(guò)自身導(dǎo)航精度以及制導(dǎo)精度的提高，從而實(shí)現(xiàn)450公里航程上的精確控制，通過(guò)這兩個(gè)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的精確著陸。從目前嫦娥四號(hào)的著陸效果來(lái)看，應(yīng)該說(shuō)是實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的著陸精度。

此次嫦娥四號(hào)著巡組合體著陸區(qū)，位于月球背面的艾特肯盆地。中國(guó)科學(xué)院月球與深空探測(cè)總體部主任鄒永廖介紹，月球分為三大地體，即克里普巖地體、斜長(zhǎng)高地巖地體、艾特肯盆地地體?！扒皟蓚€(gè)地體都已經(jīng)被巡視探測(cè)過(guò)，只有艾特肯盆地地體沒(méi)有被近距離巡視探測(cè)，在科學(xué)上會(huì)有很多新發(fā)現(xiàn)。而且月球背面的巖石更加古老，如果能夠獲取更古老的巖石類型等物質(zhì)成分信息，對(duì)我們了解月球的化學(xué)成分演化過(guò)程有很大幫助?！?/p>

艾特肯盆地是目前發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系固體天體中最大最深的盆地，直徑大約2500公里，深度約12公里。其90%的面積都分布在月球背面，只有一小部分在月球正面，具有很高的科研價(jià)值。

中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳偉仁說(shuō)：“一般認(rèn)為這個(gè)盆地有可能是當(dāng)時(shí)宇宙大爆炸或者后來(lái)小天體撞擊形成的，隱含著宇宙最早的一些信息。而且這個(gè)盆地的深度有12公里，有助于我們獲取月球深部物質(zhì)的信息。” 據(jù)介紹，嫦娥四號(hào)對(duì)月球背面地形地貌、礦物組分、巡視區(qū)淺層結(jié)構(gòu)、地幔物質(zhì)等進(jìn)行科學(xué)探測(cè)與研究，將為月球資源的開(kāi)發(fā)利用提供極具價(jià)值的第一手資料。

更讓科學(xué)家們感興趣的是，月球背面獨(dú)特的電磁場(chǎng)環(huán)境和地質(zhì)特征，非常適合開(kāi)展低頻射電探測(cè)等空間天文學(xué)研究和月球物質(zhì)成分探測(cè)等科學(xué)研究?！坝捎谄帘巫饔?，在地面上無(wú)法開(kāi)展低頻射電的觀測(cè)。而月球背面的磁環(huán)境非常干凈，到月球背面開(kāi)展低頻射電天文觀測(cè)，這一目標(biāo)應(yīng)該說(shuō)是天文學(xué)家夢(mèng)寐以求的，可以填補(bǔ)射電天文領(lǐng)域在低頻觀測(cè)段的空白?！编u永廖說(shuō)。

開(kāi)展國(guó)際合作，大家好才是真的好

當(dāng)嫦娥四號(hào)順利登上月球后，竟然有些西方輿論認(rèn)為中國(guó)登月的圖片和視頻是偽造的，整個(gè)著陸月球的計(jì)劃就是一個(gè)噱頭。結(jié)果，就連美國(guó)NASA都出面幫中國(guó)進(jìn)行澄清。

要知道，中國(guó)國(guó)家航天局在嫦娥四號(hào)任務(wù)的論證過(guò)程當(dāng)中，就高度重視航天國(guó)際合作與交流。國(guó)家航天局秘書(shū)長(zhǎng)、新聞發(fā)言人李國(guó)平說(shuō)，“我們也希望給國(guó)際同行和科學(xué)家們提供開(kāi)展月球探測(cè)的機(jī)會(huì)?！?/p>

2015年4月，中國(guó)國(guó)家航天局正式向國(guó)際社會(huì)征集搭載載荷，一共收集到了10多個(gè)國(guó)家近20臺(tái)搭載申請(qǐng)建議。經(jīng)過(guò)遴選以后，我們最終確定德國(guó)、荷蘭、瑞典和沙特四國(guó)的載荷，分別搭載在嫦娥四號(hào)著陸器、巡視器、中繼衛(wèi)星和“龍江二號(hào)”上。針對(duì)這些載荷，中國(guó)將與這些載荷的研制單位一起組建國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，共同開(kāi)展對(duì)這些載荷所獲取數(shù)據(jù)的科學(xué)研究工作。

李國(guó)平還介紹說(shuō)，另外，我們?cè)阪隙鹚奶?hào)上，除了這4臺(tái)國(guó)外載荷以外，還配置了9臺(tái)中國(guó)自主研制的科學(xué)載荷。中國(guó)國(guó)家航天局愿意同各國(guó)航天機(jī)構(gòu)、科研院所，以及空間探測(cè)愛(ài)好者分享我們這些載荷所獲取的科學(xué)數(shù)據(jù)。

在本次嫦娥四號(hào)任務(wù)中，美國(guó)NASA提出希望利用美國(guó)月球軌道上月球觀測(cè)衛(wèi)星LRO，來(lái)觀測(cè)嫦娥四號(hào)著陸時(shí)月塵信息，供科學(xué)家研究。雙方科學(xué)家通過(guò)電視電話會(huì)議進(jìn)行了密切溝通。美方將他們衛(wèi)星有關(guān)信息告訴了中方，中方也及時(shí)把嫦娥四號(hào)著陸經(jīng)緯度、著陸時(shí)間告訴了美方。由于嫦娥四號(hào)著陸的時(shí)候，LRO不在上空，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。后來(lái)LRO過(guò)頂時(shí)，進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，美國(guó)NASA也在網(wǎng)上公布了有關(guān)照片。

美國(guó)航天局1月18日還發(fā)布公報(bào)表示，正就嫦娥四號(hào)任務(wù)與中方展開(kāi)合作，于1月31日利用美國(guó)“月球勘測(cè)軌道器”對(duì)嫦娥四號(hào)著陸點(diǎn)進(jìn)行成像。過(guò)去一個(gè)月，美國(guó)航天局與中國(guó)國(guó)家航天局討論了對(duì)嫦娥四號(hào)著陸時(shí)掀起煙塵的跡象進(jìn)行觀測(cè)的可能性。而且，中美兩家航天機(jī)構(gòu)已達(dá)成協(xié)議，合作產(chǎn)生的任何重要發(fā)現(xiàn)都將于2月在維也納召開(kāi)的聯(lián)合國(guó)和平利用外層空間委員會(huì)科學(xué)和技術(shù)小組委員會(huì)會(huì)議上分享。

美航天局在公告中強(qiáng)調(diào)，與中國(guó)的合作“透明、互惠、互利”，符合美國(guó)政府和國(guó)會(huì)的規(guī)定，并表示美國(guó)計(jì)劃重回月球，與國(guó)際伙伴持續(xù)展開(kāi)合作至關(guān)重要。

1月11日，當(dāng)嫦娥四號(hào)著陸器與玉兔二號(hào)巡視器在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍時(shí)，遠(yuǎn)在波羅的海之濱的德國(guó)基爾大學(xué)里，也有許多科學(xué)家正熱切關(guān)注著這一切?！版隙鹚奶?hào)”落月后第一批開(kāi)機(jī)測(cè)試的儀器中有一臺(tái)全名為月表中子及輻射劑量探測(cè)儀（LND），這是一臺(tái)中德合作的載荷探測(cè)儀，由德國(guó)基爾大學(xué)地外物理系研制，中方參與設(shè)備測(cè)試，雙方共同擁有科學(xué)數(shù)據(jù)并開(kāi)展科學(xué)研究。

德國(guó)科學(xué)載荷項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人、基爾大學(xué)教授羅伯特·維默爾-施魏因格魯伯對(duì)中國(guó)航天的開(kāi)放表示贊賞，“中國(guó)正與許多國(guó)際伙伴進(jìn)行合作，而且合作越來(lái)越多”，“我不認(rèn)同那種因?yàn)閾?dān)心技術(shù)外流而拒絕合作的做法。在我看來(lái)，技術(shù)只會(huì)因?yàn)榫芙^分享而消亡?！?/p>

維默爾-施魏因格魯伯還說(shuō)：“我對(duì)中國(guó)與歐洲之間的航天合作充滿樂(lè)觀，近年來(lái)它們開(kāi)展了一系列合作項(xiàng)目。當(dāng)我申請(qǐng)參與嫦娥四號(hào)國(guó)際載荷項(xiàng)目獲得中方批準(zhǔn)后，我向德國(guó)航天部門申請(qǐng)的項(xiàng)目資金很快便得到支持?！彼€將與中國(guó)合作的目光投向了嫦娥四號(hào)之后的更多航天項(xiàng)目，“我期待著能與中方進(jìn)行長(zhǎng)期的合作。”

據(jù)李國(guó)平介紹，后續(xù)航天活動(dòng)里，中國(guó)將積極踐行2018年聯(lián)合國(guó)UNISPACE+50高級(jí)別會(huì)議做出的“在和平利用外空領(lǐng)域加強(qiáng)國(guó)際合作，以實(shí)現(xiàn)命運(yùn)共同體愿景”的決議。中國(guó)國(guó)家航天局歡迎各國(guó)同行參與到中國(guó)后續(xù)的探月工程和深空探測(cè)工程，包括聯(lián)合研制、載荷搭載、共同開(kāi)展科學(xué)研究等多種方式，特別是即將啟動(dòng)的在月球南極著陸任務(wù)，我們將向國(guó)際社會(huì)在軌道器和著陸器上分別提供10公斤的載荷搭載機(jī)會(huì)。另外，“我們?cè)谲夁\(yùn)營(yíng)的鵲橋中繼衛(wèi)星，后續(xù)還有3到5年的壽命，歡迎國(guó)際社會(huì)利用我們鵲橋號(hào)中繼衛(wèi)星繼續(xù)開(kāi)展科學(xué)研究工作?！?h3>“實(shí)施這次任務(wù)花的錢，可能跟我們修一公里的地鐵差不多”

西方媒體對(duì)于嫦娥四號(hào)的關(guān)注不僅僅停留在其取得的偉大成績(jī)上，他們也同樣關(guān)注嫦娥四號(hào)工程的花費(fèi)。

在國(guó)務(wù)院新聞辦公室于1月14日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上路透社記者就詢問(wèn)在嫦娥四號(hào)工程方面總共投入是多少？

國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華顯然也是有備而來(lái)，他回答這位記者說(shuō)，我們經(jīng)過(guò)論證，按照月球背面探測(cè)的新目標(biāo)實(shí)施這次任務(wù)，花的錢不多，形象地說(shuō)，可能跟我們修一公里的地鐵也差不多。中國(guó)政府對(duì)航天的投入，特別是探月和深空的投入，是跟國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體水平相適應(yīng)的。

吳艷華還解釋道，嫦娥四號(hào)探測(cè)器是嫦娥三號(hào)的備份產(chǎn)品。嫦娥三號(hào)早已取得了成功，我國(guó)也在此之前成功發(fā)射了嫦娥一號(hào)、二號(hào)，因此，嫦娥四號(hào)作為探月工程的一個(gè)部分，真正的花費(fèi)要比一、二、三號(hào)要少。

那么，吳總師所說(shuō)的花費(fèi)具體是多少呢？有媒體算了一筆賬：以南寧地鐵1號(hào)線為例，其全長(zhǎng)大約32公里，造價(jià)約為199億元，相當(dāng)于每公里造價(jià)約6億元人民幣，而在當(dāng)前情況下，我國(guó)修建1公里地鐵的平均造價(jià)則大約是5億元。

航天科技集團(tuán)五院深空探測(cè)和空間科學(xué)首席專家葉培建，當(dāng)時(shí)擔(dān)任嫦娥一號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師兼總指揮，他回憶說(shuō)，2004年初探月一期工程立項(xiàng)的時(shí)候，國(guó)務(wù)院批下的工程經(jīng)費(fèi)是14億元，僅相當(dāng)于在北京修兩公里地鐵的費(fèi)用。當(dāng)時(shí)工程團(tuán)隊(duì)把一分錢掰成兩半花，精打細(xì)算地鋪筑出奔月之路。

而當(dāng)年美國(guó)的阿波羅登月計(jì)劃，前后總計(jì)發(fā)射了約38艘飛船，花費(fèi)高達(dá)255億美金，占到了美國(guó)當(dāng)年GDP的0.57%，相當(dāng)于每發(fā)射一艘飛船就需要6.7億美金（上世紀(jì)60年代的幣值）。

探月下一步：建立科考站

葉培建是改革開(kāi)放之后的首批留學(xué)生，1980年他前往瑞士留學(xué)，他第一次近距離接觸月球探測(cè)成果，也就是在上世紀(jì)80年代初。有一次，他去到聯(lián)合國(guó)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)總部，參觀各國(guó)最高知識(shí)水平代表作?！爱?dāng)年咱們展出的是個(gè)景泰藍(lán)花瓶，代表中國(guó)工藝水平。而美國(guó)的展品要在放大鏡底下才能看清楚，是一塊來(lái)自月球的巖石，名為《A piece of the moon》?！弊屗X(jué)得“人家的水平確實(shí)不一樣”。

隨著中國(guó)探月“三步走”計(jì)劃——2007年實(shí)現(xiàn)繞月飛行、2015年落月、2020年采樣返回——的穩(wěn)步實(shí)施，葉培建對(duì)取回月壤的執(zhí)念也越來(lái)越強(qiáng)烈。

2008年他去瑞士開(kāi)會(huì)，借機(jī)重游世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)總部，想看看美國(guó)的展品換了沒(méi)有。走近展柜，那塊月巖依然陳列在那兒，30多年來(lái)無(wú)人超越。他拍下照片，回國(guó)后放大打印出來(lái)，送給嫦娥五號(hào)設(shè)計(jì)師每人一張，“這是美國(guó)人引以為豪的東西，下一次取回它的就是中國(guó)人?！?/p>

上世紀(jì)六七十年代，美國(guó)從月球共取回370.3公斤月壤，其中除了幾次無(wú)人采樣任務(wù)，絕大部分由阿波羅任務(wù)宇航員帶回。1978年，美國(guó)送給中國(guó)1克月壤，0.5克展覽，0.5克用于研究，取得了不少成果。葉培建則說(shuō)嫦娥五號(hào)任務(wù)計(jì)劃取回2公斤月壤，將為我國(guó)科學(xué)家提供足夠多的樣本進(jìn)行研究。這讓他魂?duì)繅?mèng)繞。

當(dāng)然，中國(guó)探月工程不會(huì)止步于此。葉培建透露，完成“繞落回”三步走之后，后續(xù)任務(wù)是建立月球科考站的初步模式。如果嫦娥五號(hào)任務(wù)圓滿成功，作為備份的嫦娥六號(hào)將被納入下一階段任務(wù)，或?qū)⑶巴虑騼蓸O取樣返回，為在月球建站探路。

1月15日，重慶大學(xué)在其官網(wǎng)上公布了經(jīng)歷月球高真空、寬溫差、強(qiáng)輻射等嚴(yán)峻環(huán)境考驗(yàn)后，生物科普試驗(yàn)載荷罐主相機(jī)鏡頭記錄下的植物種子在月球萌芽的全過(guò)程。“這是人類第一次在月面上做生物生長(zhǎng)試驗(yàn)?！弊鳛榭破蛰d荷總設(shè)計(jì)師的教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心副主任、重慶大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院院長(zhǎng)謝更新介紹，“生物科普試驗(yàn)載荷已在荒蕪的月球上培育出第一株植物嫩芽，隨著時(shí)間的推移，成功實(shí)現(xiàn)有史以來(lái)第一片在月球生長(zhǎng)的綠葉，這對(duì)人類今后建立月球基地提供研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)具有重大意義?！?/p>

國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華在新聞發(fā)布會(huì)上還透露，國(guó)家航天局也正在組織國(guó)內(nèi)專家對(duì)后續(xù)規(guī)劃進(jìn)行論證，基本明確還有三次任務(wù)：一是嫦娥六號(hào)計(jì)劃在月球南極進(jìn)行采樣返回，到底是月背還是正面，要根據(jù)嫦娥五號(hào)的采樣情況來(lái)確定。嫦娥七號(hào)的任務(wù)是在月球南極包括對(duì)月球的地形地貌、物質(zhì)成分、空間環(huán)境進(jìn)行一次綜合探測(cè)。嫦娥八號(hào)除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測(cè)試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)。中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯和歐洲等國(guó)家都在論證，要不要在月球建立一個(gè)科研基地，或者科研站，比如說(shuō)采用3D打印技術(shù)，能不能在月亮上利用月壤建房子等，我們要通過(guò)嫦娥八號(hào)驗(yàn)證部分技術(shù)，為以后各國(guó)一起共同構(gòu)建月球科研基地，做一些前期探索。

資料來(lái)源：新華網(wǎng)、國(guó)新辦網(wǎng)站、《科技日?qǐng)?bào)》、中國(guó)青年網(wǎng)、“中國(guó)探月工程”官方微博、環(huán)球網(wǎng)