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先闻·社论—走得远一点, 才能看得远一点
《华东科技》     发布时间:2019-05-21 14:53    

皎皎明月,濯濯其光。

在中国人的传统文化里,天上那一轮明月留下了太多的精神烙印,绵延传承的神话传说、宗教信仰、哲学思想、文学艺术、风俗传统不胜枚举,甚至那古老的劳作历法也依照月亮运行的周期进行计算。而在2019年的新年里,对于中国的航天事业来说可谓捷报连连,皎月背面的倩影更是清晰地呈现在世人面前。

据悉,用6个“首次”可以概括嫦娥四号此次探月任务的创新:首次实现月球背面软着陆与巡视探测,首次实现月球背面与地球的中继测控通信,首次实现在月球背面着陆器和月球轨道微卫星的甚低频科学探测,运载火箭多窗口、窄宽度发射和入轨精度达到国际先进水平,首次进行超地月距离的激光测距技术试验,首次在月面开展生物科普展示,首次开展国际合作载荷搭载和联合探测。如此多的创新,让大家对嫦娥四号在月背上即将开展的工作充满了期待,对中国接下来的探月工程与深空探测也充满了期待。

事实上,探索的事情从来不是我们在独行。20世纪末,很多国家就已经开始了探测月球的计划,这些国家和机构包括美国、欧空局、中国、俄罗斯、日本、德国、法国、印度、韩国等等。月亮拥有怎样的魅力?为什么这些国家要去探测呢?而且探月工程通常都需要极其巨大的经费支持,这样的投入能否收获相应的回报?早在2017年,中国月球探测工程的首任首席科学家欧阳自远的一席演讲就为我们答疑解惑了。

我们知道,20世纪50年代,美国和苏联展开了探测月球的激烈竞争,一直到1976年,两国共发射了约108个探测器。到20世纪60年代初,美国提出并实施了阿波罗计划,一共实现6次载人登月,共有12名宇航员登上月球。迄今为止,人类也只有这12位宇航员登上另外一个天体。“阿波罗计划”是当时全世界规模最大、耗资最多的探月计划,共投资了约254亿美元,相当于2005年的1360亿美元;阿波罗计划有2万多家企业、200多所大学、80多个科研机构参与其中,总人数超过了40万人。20世纪六七十年代,许多科学技术尚处在初级阶段,包括火箭、雷达、导弹、无线电制导、材料、计算机等等方面。由于阿波罗计划的要求,大大提高了当时的技术水平,诞生了一大批高科技工业群体。后来,这个计划中的科学技术转为民用,带动了世界科技的发展和工业的繁荣。有数据计算,阿波罗计划的投入产出比为1:14,取得了巨大的经济效益,诞生了一大批新型的工业群体,因此可以说,它是一个推动人类科技进步的计划。

20世纪末、21世纪初,很多国家又开始纷纷探测月球,其中一些国家或机构提出要“重返月球”,在这第二次探月浪潮中,全世界共发射了14枚探测器,其中,有中国的嫦娥一号、二号和三号。

关于月球的价值,经过20多年的发展,科学家达成了很多共识:首先月球具有重大的军事战略地位,是当前战争的最高制高点。在20世纪60年代,当时的美国总统肯尼迪说过,“谁控制了太空,谁就控制了地球”。所以,它是一个制高点,是一个新的军事平台。如果在月球设置设施,从月球到地球,只要1.3秒钟,就可以摧毁地面和地球空间上的各种设施和武器。第二,月球有着丰富的能源。一种能源是太阳能,尽管这将花费较长的时间才可以完善、建成科学家设想中的太阳能开发设施,但未来月球可以给地球供应的太阳能将能够解决人类子孙万代所需;另一种能源原料则是氦-3,氦-3是一种稳定核素,没有放射性,未来可能成为人类应用受控核聚变发电的重要原料,但地球上极其稀少。然而缺少空气保护的月球上,40多亿年的太阳风让月球的土壤里积累了大量氦-3粒子,预计月球上有100多万吨氦-3储量,可以解决人类社会上万年的能源需求。第三,月球的环境。一方面,月球的环境恶劣,比如超高真空、没有磁场、温差极大、弱重力,但另一方面,这也是地球上难寻的好地方,例如高洁净度、超高真空、无磁场干扰、温差变化极大,很多新材料、药品、生物制品或许都能够在月亮上制备,在月亮上开展一些特殊的科学实验会比在地球上好很多。第四,月球有丰富的资源。月球上蕴藏着极其丰富的铀矿、钍矿、稀土矿、钛矿、铁矿、磷矿等。

基于这些原因,月球吸引了很多国家去探测。联合国也有规定,不能在月球上殖民,但月球的资源能源开发和利用,谁先利用、谁先获益。过去我国的科研实力不足,难以支撑庞大的探月工程,如今中国在探月计划上也有了话语权,中国需要维护自身合法的探月权益。所以,这是中国探月的初衷—— 一定要有到达月球的能力,中国人也可以拥有和实现自己的“探月梦”,走得远了,看得才能远。

如今嫦娥四号将在月球背面做什么?探月工程后续还有什么计划?针对这些问题,近期国新办就探月工程嫦娥四号任务有关情况举行发布会,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华透露,目前嫦娥四号着陆器、巡视器、中继星状态良好,工程任务转入科学探测阶段。探月工程总设计师吴伟仁介绍,嫦娥四号主要开展三类科学内容的探测。第一类是关于着陆区的地形地貌;第二类探测内容主要是月球周围的空间环境,包括宇宙辐射、太阳辐射、太阳耀斑的爆发对月球空间的影响;第三类探测内容主要是月球的物质成分,通过配置的多台科学载荷,对月球背面的物质成分到底是怎么组成的进行初步探测和研究。“这些成果的取得最后都会是原创性,因为过去从来没有人去过,这些成果会在国内外产生重大的影响。”吴伟仁说。

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2019年07月刊

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