欧阳自远话探月

本刊专稿

导读：我国已经具备了开展月球探测一期工程——“嫦娥一号”的能力和条件。三年内完成首次月球探测，还需要攻克一系列技术难关，任务非常艰巨。我们将竭尽全力，发扬两弹一星和载人航天精神，实现中华民族的历史夙愿

当杨利伟作为中国第一个航天员登上太空，人们的目光再次投向亚洲这个东方大国的航天事业。

世界发达国家特别是美国早已开展了多次登月行动，其触角甚至已经延伸到火星，人们，特别是中国人，再次开始询问中国何时探月，中国人的足迹何时登上月球？

于是，当中国科学院院士，中国月球探测工程首席科学家欧阳自远现身中国科协第六届学术年会的会场时，到会采访的记者向他发起了强烈的“攻势”。

欧阳自远，身材健壮魁梧，声音宏亮显得底气十足，只有那付金边眼镜以及说话时透出的儒雅，才让人想起他的身份，同时领略到他那独特的科学家气质。

人类主要航天活动

采访欧阳自远院士的第一个重要收获，是对航天知识的扫盲。

记者首先就人类的航天活动有哪些向他请教。欧阳院士总结说：人类的航天活动大致可以分为三个方面——

卫星的应用：

到目前为止，人类共发射了五千多个航天器，如气象卫星、通讯卫星、资源卫星等等，中国大概占有1%的份额。现在所发射的卫星中70%是军事卫星，另外在资源勘察、气象和灾害预报、全球通讯广播电视、导航定位等领域都已得到广泛应用。所以航天科技的发展已经渗透到经济和社会的各个方面，大大提高了人类的生活质量，并有力推动了相关产业的快速发展。

载人航天：

全世界共有950多人次进入过太空，杨利伟便是中国第一位进入太空的宇航员。如今，美国、俄罗斯、日本等16个国家将联合起来，到2010年建成国际空间站，进行生命科学、空间科学、航天医学、微重力加工、商业产品发等一系列的基础科学和应用开发研究。

深空探测：

所谓深空探测，指的是脱离地球引力场，进入太阳系空间和宇宙的探测。它以太阳系空间为主，为人类社会的可持续发展服务。

深空探测是在卫星应用和载人航天取得重大成就的基础上，向更广阔的太阳系空间进行的探索，是人类社会物质和精神文明发展的需要，是科学技术进步的必然趋势。

深空探测目前主要集中在四个重点领域：

一是月球探测。这是深空探测的门槛，因为月球是离我们最近的天体，月球可以作为对地监测基地、科学研究基地、新的军事平台以及深空探测的前哨站和转运站。科学家们正在评估月球的资源和能源的开发利用前景，也许将来要靠月球的支撑，才能长期、稳定、健康地持续发展下去。

二是火星探测。火星是一个类似地球的行星，可以和地球进行对比研究。当前，火星探测的主要目的不是寻找火星上是否存在生命，因为人类已经知道火星表面没有水体和生命的活动，因此其最高目标在于探测过去是否存在水体和生命活动的信息，探索生命起源、行星形成和太阳系起源与演化。当然现在找到了很多水体存在的间接证据，却仍然不知道什么时候有过水，更不知道是否有过生命。所以火星探测还有很漫长的道路。

三是巨行星的卫星探测。现在所选择的几个探测对象也是探测水体和是否可能发育过生命；探索生命起源和太阳系的起源与演化。

四是小行星与彗星的探索。小行星与彗星是组成太阳系的原始物质，对它们的探测在于探索太阳系的起源与演化，以及它们可能的开发利用前景。

解答至此，欧阳院士指出：21世纪将是人类全面探测太阳系的新世纪，这样的探测，将为人类社会可持续发展提供服务。

人类探测月球的历程

月球是离地球最近的天体，亮度仅次于太阳，历来是人类天文活动的首选目标，自然也是人类走出地球摇篮，迈向浩瀚宇宙的第一步。

面对中国探月首席科学家，我们的采访当然离不开月球。欧阳自远向记者们详细介绍了人类开展月球探测的历程与成果。

自古以来，人们就对月球寄予了真情期望的遐想和充满诗意的赞美。当一轮皎洁如玉的明月挂在夜空，人们只能靠肉眼观测月球并寄托自己的想象。直到16世纪望远镜发明以后，人类才能够用望远镜观察月球，但观测的空间分辨率大于10公里，人们仅仅得知月球上有高山和广阔的平原并布满了环形山。

真正对月球的了解是在上世纪五十年代以后，月球探测进入空间探测阶段。

梳理人类探月历程，欧阳院士按时间段逐个解析。

第一次探月高潮（1959-1976）

在冷战背景下，美国和前苏联展开了以月球探测为中心的空间竞赛，掀起了第一次月球探测高潮。

自1958年至1976年，美国和前苏联共发射83个月球探测器，成功45个。1969年7月美国阿波罗11号飞船实现了人类首次登月，人类的足迹第一次踏上了月球。相继阿波罗12、14、15、16、17和前苏联的月球号16、20和24执行了载人和不载人登月取样，获得了382公斤月球样品和难以计数的科学数据。

月球探测取得了划时代的成就。

月球探测宁静期（1976-1994年）

自1976年以来，延续约18年人类几乎没有进行过任何成功的月球探测活动，其原因主要是：随着冷战形势的缓和，随后前苏联的解体，空间霸权的争夺有所缓解；同时人类需要总结探测活动耗资大、效率低、探测水平不高的经验与教训，提出了新的探测思路和战略；以月球探测获得的技术为基础，将月球探测技术向各领域转化、推广和应用，完善航天技术系统，研制新的空间探测技术，如往返运输系统、高效探测仪器等，为进一步开发利用外星资源进行科学和技术准备；同时需要较长时间进行探测资料的消化、分析与综合，将月球科学研究提高到更理性认识的阶段。

重返月球

1986年，空间探测技术和月球科学研究达到了新的阶段，对月球进行科学的、“理性”的探测时机已经成熟，美国航空天局（NASA）开始构思重返月球的计划。

1989年7月20日美国总统老布什宣布：“在即将到来的10年里，我们努力的目标是自由号太空船；然后，在新的世纪，我们要重返月球。”

为人类社会的可持续发展服务，已成为新世纪月球探测的总体目标。

1994年和1998年，美国成功发射了“克莱门汀”和“月球勘探者”号月球探测器，对月球形貌、资源、水冰等进行了探测，标志着“又快、又好、又省”空间探测战略的实施，奏响了人类重返月球、建立月球基地的序曲。

2004年1月14日，美国总统小布什宣布了美国新的太空计划，其中提出2008年前开始发射无人探测器到月球，进行系统的月球探测；2015—2025年实施载人登月并在月球上长期居留；以月球为跳板，2030年把宇航员送上火星乃至更遥远的宇宙空间。各国的评论一致认为，人类2020-2025年可能在月球上长期居留，2035年把宇航员送上火星。

美国、欧空局、俄罗斯、日本、乌克兰、奥地利、英国、德国、巴西和印度等国家和组织也都制定了相应的月球计划，并在积极实施中。

中国探月计划的实施

谈到中国探月计划，欧阳自远院士言语中充满自信与骄傲。他说：“开展月球探测是我国航天活动发展的必然选择。纵观世界航天发展态势，重返月球，开发月球资源，建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和热点。我国在发展人造地球卫星和载人航天之后，与时俱进，适时开展以月球探测为主的深空探测，是我国科学技术发展和航天活动的必然选择，也是我国航天事业持续发展，有所作为、有所创新的重大举措。”

他指出：首先，月球探测将成为中国空间科学和技术发展的第三个里程碑。

发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是航天活动的三部曲。我国在应用卫星方面已有30多年的成功经验，成果令人瞩目，随着载人航天取得重大的突破，目前唯有深空探测尚未开展。纵观世界航天活动的发展历程，深空探测是航天活动的第三个重要领域，我国作为世界大国和主要航天国家开展月球探测是航天活动发展的必然选择，理应在月球探测领域占有一席之地，并有所作为。

其次，月球探测是一个国家综合国力和科学技术水平的重要体现，开展月球探测工作有利于扩大中国在全球的政治影响。

第三，月球探测能极大地增强民族凝聚力。

从历史来看，我国航天发展史中两个重要的里程碑是第一颗人造地球卫星和第一颗载人实验飞船的成功发射，增强了中华民族的自豪感和凝聚力。开展月球探测必将实现中华民族的梦想，更大地增强民族凝聚力和自豪感，成为中华民族伟大复兴的一个重要标志性工程。

第四，月球探测可以成为我国新的科技生长点，有利于推动科教兴国方针的贯彻实施，促进高新技术的全面发展，推动基础科学的创新。

第五，21世纪人类将重返月球。

深入研究发现，月球具有丰富的资源和可利用的巨大战略价值，世界各国对月球资源的争夺将越来越激烈。开展月球探测，将提高中国认识月球、开发利用月球资源的能力，对维护中国在月球上的权益具有重要的战略意义。

欧阳院士语重心长，他说：“当前，正值国际上重返月球计划尚未全面开展之际，我们必须抓住机遇，尽快启动月球探测工程。中国的月球探测虽然起步晚，但可以在较高的起点上迎头赶上，确保中国在国际月球探测活动中占有一席之地”。

此番话语一出，听者无不为之动容。因为我们听到一个中国科学家为国强盛努力奉献的心声。

月球探测先期以不载人为主

据欧阳自远院士透露，近期中国的月球探测以不载人月球探测为宗旨，大致分为三个阶段。

第一阶段：环月探测。

研制和发射我国第一个月球探测器——月球探测卫星，对月球进行全球性、整体性与综合性探测。主要目标是：获取月球高精度三维立体图像；并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。勘察月球14种有用元素的分布特点与规律；勘测月壤的特征与厚度并估算核聚变发电燃料-3的分布与资源量；探测地—月空间环境。

第二阶段：月面软着陆器探测与月球车月面巡视勘察。

发射月球软着陆器。试验月球软着陆和月球车技术，就地勘测着陆区区域的地形地貌、地质构造、岩石成分与分布，就位探测月壤层和月壳的厚度与结构，记录小天体撞击和月震，开展月基极紫外、低频射电和光学天文观测。

第三阶段：月面自动采样返回。

发射小型采样返回舱，进行就地勘测着陆区区域的地形地貌、地质构造、岩石成分与分布，就位探测月壤层和月壳的厚度与结构，记录小天体撞击和月震，探测月球内部结构；采集关键性月球样品返回地球，进行系统深入的研究。

欧阳院士表示，我国在基本完成不载人月球探测任务后，根据当时国际上月球探测发展情况和我国的国情国力，可进一步研究拟定载人月球探测战略目标和发展规划，择机实施载人登月探测以及与有关国家共建月球基地。

嫦娥一号的科学目标

当问及欧阳院士中国月球探测卫星的命名时，他透露，确实曾提及许多名称，但最终还是将我国第一颗月球探测卫星命名为“嫦娥一号”，主要就是考虑中国传统文化在国人心中根植已久，在外国人看来又充满神秘的东方色彩。

中国第一个月球探测卫星“嫦娥一号”将在确保成功的基础上，优选探测目标、确保重点，探测内容既与国际接轨，又要具有特色，不完全重复其他空间国家已做过的工作，为月球研究和“重返月球”提供前所未有的新资料，奠定中国月球探测和深空探测的地位和特色。

其主要任务有：

获取月球表面三维影像，精细划分月球表面的基本构造和地貌单元；

分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点；

探测月壤特征与厚度；探测地月空间环境等。

欧阳院士还介绍了通过“嫦娥一号”工程实现的科学目标，主要有——

（1）突破月球探测的关键技术。主要包括研究地月飞行技术，验证航天器飞出地球并进入其它天体引力场的轨道设计与GNC系统技术（GNC是制导导航和控制的英文简称。它负责飞船飞行全过程的姿态和轨道控制以及在轨太阳帆板对日控制，也就是说，飞船如何运动，怎么运动都是由GNC决定的，如同飞船的眼睛和大脑。）；实施远距离测控和通信，为深空测控与通信打下技术基础；研究月球飞行的热环境条件，验证航天器的热设计，探索深空探测器的热控解决途径等；

（2）初步建立我国的月球探测工程大系统。包括运载火箭、卫星、发射厂、地面测控系统和地面应用系统，根据月球探测的特点进行相应的整合与适应性修改，初步建立适应未来发展的工程大系统；

（3）验证各项关键技术，获取月球探测的宝贵工程实践经验，为未来探测积累技术基础；

（4）初步建立月球探测技术研制体系，培养相应的人才队伍，推动月球探测活动进一步开展。

采访结束之时，欧阳自远院士自信而又自豪地告诉记者，中国已经完全具备开展月球探测的能力。

因为，中国目前已经建立起了完整配套的航天工程体系，这些基础设施和研制条件为开展月球探测工程奠定了必要的物质基础。经过多年可行性论证，中国月球探测的总体战略和科学目标已经明确。东方红—3号（DEH-3）可以作为月球探测卫星平台，各分系统也基本采用其它卫星的成熟技术。长征—3甲（CZ-3A）运载火箭可以满足发射月球探测卫星的要求。中国现有的S频段航天测控网，可以完成首期月球探测的测控任务。中国已经具备了月球探测数据的接收、处理和解译能力。

“总之，我国开展的月球探测工程，科学目标明确、先进，有创新性，是一项影响深远的国家战略工程”欧阳自远院士说：“我国已经具备了开展月球探测一期工程——‘嫦娥一号’的能力和条件。三年内完成首次月球探测，还需要攻克一系列技术难关，任务非常艰巨。我们将竭尽全力，发扬两弹一星和载人航天精神，实现中华民族的历史夙愿”。

说此番话时，欧阳自远眼中透出美好的憧憬的光泽，更放射出慑人心魄的力量。

中国航天，新世纪的曙光已经出现。

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