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欧阳自远:月球只是起点

 

猎户座

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  发表于 2013-05-16 16:19  |  

中国的着陆器与月球车即将共同登陆月球,在空间探测领域向全世界展示来自中国的力量。

欧阳自远:中国绕月探测工程首席科学家、中国月球探测工程领导小组高级顾问、被誉为“嫦娥之父”



“我们的着陆器和月球车将会在这里着陆,”在中国国家天文台7楼的办公室里,在那个直径超过1米、表面上详细标注着各种地名的精美月球模型面前,欧阳自远院士指着模型上的一块区域向《环球科学》记者说道。

  对于欧阳自远院士,想必你不会陌生。从“嫦娥一号”开始,他作为中国探月工程的首席科学家,带着中国的探月团队一步步向月球迈进。他们的努力,将会在2013年结出又一个新的硕果——“嫦娥3号”将登陆月球。

  上世纪50年代末到70年代中,美国和苏联两个超级大国为了空间霸权的争夺和冷战的需要,在月球探测领域展开了一场激烈的竞争,最后美国以成功实现6次载人登月而一举击败苏联,取得了最终胜利。在1972年,“阿波罗17号”飞船第6次载人登月后,美国宣布中止载人登月,而苏联于1976年“月球24号”无人取样返回,始终没有实现载人登月,人类的第一轮探月热潮戛然而止。

  这一停将近30年。21世纪初美国再次喊出了“重返月球”的口号,新一轮探月热潮拉开序幕。与上次不同的是,这次有更多国家和机构提出了同样的目标:美国、欧洲航天局、俄罗斯、日本、德国、英国、法国、乌克兰、奥地利 、巴西、印度、韩国等,当然还少不了中国。

  或许,很多人最想知道的是,在今天的这场探月竞赛中,中国力量处于什么位置,但欧阳自远院士却把这场竞赛看得很淡,因为他已把目光投向了更深的深空:月球只是一个起点,中国还将对整个太阳系进行全面探索,在未来很多年内,中国都会在空间探索领域持续体现自己的力量。

  《环球科学》:从2010年到现在,《环球科学》多次报道过美国航空航天局(NASA)的航天飞机退役,NASA为什么要作出这样的决定?

  欧阳自远:从上世纪70年代末到本世纪初,美国的空间探索活动主要致力于两件事:一是航天飞机项目,二是建设国际空间站。但在2004年,时任美国总统小布什总结了前20年的工作,重新制定了美国的新航天计划。2005年9月,美国航空航天局局长迈克尔·格里芬说:“航天飞机和空间站是误入歧途,是代价高昂的战略性错误。我们被限制在低轨道已经有太长的时间,放弃了对深空的探测使NASA丧失了正确发展的机会,我们国家空间计划的重心应该是开发太阳系。”

  布什政府当时的计划是,在2018年重新载人登月(第7次),这个计划大约要花费1 040亿美元;2025年,计划载人登陆火星,总花费更是高达2 170亿美元。这一系列举措将给美国带来三方面影响:一、可以保持美国在科学技术上的全球领先地位;二、控制未来可能的能源;三、登陆月球也有利于在军事上占据有利地位。

  因此,美国决定在2010年航天飞机退役(实际于2011年7月全部退役),并从2010年起不再对国际空间站投资,转而把所有的经费用来重返月球、登陆火星、登陆小行星,以及探测整个太阳系。  

  《环球科学》:近年来,美国开始鼓励私人企业进军空间探索领域,谷歌公司也顺应潮流,推出了“月球X大奖”。这些措施似乎在美国掀起了一股探月热潮,不少私人公司都在积极研制月球车。你怎么看这个现象?

  欧阳自远:以前用来登陆月球的“阿波罗号”飞船和“土星5号”火箭,当时是最先进的,而现在却是技术陈旧、可靠性低,现在再用作登月工具确实不合适,所以必须打造新的运载火箭和载人飞船。然而不幸的是,2008年,全球再次遭遇金融危机。由于财政拮据,奥巴马(Barack Obama)上台后,重新评估了布什的计划。最后得出的结论是,计划虽好,但政府实在拿不出这么多经费来支持。于是在2010年,美国不得不取消了“星座计划”,开始鼓励私人企业进入空间探索领域。所以从这个角度来看,美国鼓励私人企业参与空间探索有些迫不得已的意味。

  不过需要注意的是,美国整体的空间探索计划并没有因为航天飞机的退役而暂停,依然在有条不紊地开展,而那些私人企业虽然对美国的空间探索有一定的推动,但它们的主要目标还是开发空天飞机,开展太空旅游,以此盈利。 

  《环球科学》:一些研制月球车的美国公司把中国看成一个重要的竞争对手,希望在中国之前把月球车送上月球。美国这种鼓励私人企业开展空间探索的模式,对中国有什么影响或借鉴?

  欧阳自远:对我们确实没什么影响。对于月球探测,我们制定了详细的计划,有自己的目标和任务,因此我们会根据计划一步步前进,不会太在意这种竞争。而且说到企业的参与,中国也有很多企业参与到探月工程中来,国企、私人企业都有,因为这是一个庞大的系统工程,没有哪个机构可以独立完成,很多设备或零件都要由企业来提供。另外,美国向私人企业开放空间探索,是对现实情况的一种妥协,这种模式并不算作一种趋势。 

  《环球科学》:相比美国,我们的探月计划晚了好几十年,在这场较量中,中国到底处于怎样的地位?

  欧阳自远:实际上,我国的探月历程,从上世纪60年代就开始了。1961年,我们就开始进行月球探测资料的调研跟踪,分析美国、苏联的探月数据。1993年,我们向国家提出了一系列有关探月的课题计划,对探月的必要性和可行性、发展战略与长远规划、首次月球探测的设计,每一期月球探测的科学目标与载荷配置等都进行了深入研究,并详细设计、论证了实施方案。因此可以这样说,我们已经有了30年的综合分析和10年的详细论证,基础是很好的。

  至于竞争对手的情况,自1990年至2010年的20年间,各国一共发射了9个月球探测器,全是用绕月卫星探测月球,其中包括我国的“嫦娥1号”和“嫦娥2号”月球探测器。2013年,我国将发射“嫦娥3号”月球探测器,“嫦娥3号”有许多独创性尝试,都是以前没有过的。

  《环球科学》:那么能否详细介绍一下,我国即将发射的“嫦娥3号”探测器都有哪些新突破?

  欧阳自远:“嫦娥3号”实际是两个部分:着陆器和月球车。着陆器上配有多部不同类型的照相机,比如立体全景照相机,能把周围的地形地貌都拍出来;着陆器上设置了天文望远镜,将是国际上首次实现月基天文观测;配置了监测地球磁层变化的极紫外相机;全部探测数据自主发回地球。

  着陆后,月球车会从着陆器里驶出,这辆月球车代表了我国智能机器人的最高水准,它可以在月球表面自主导航,组织各类探测仪器开展各项研究,并将探测数据发回地球。从这点上说,我们首次在月球上把“就位探测”和“巡视探测”这两种手段结合起来,相互配合,联合探测。

  月球车还将携带一台测月雷达。这部雷达将安放在月球车底部,这样一来,月球车在行进过程中,同时还能收集月球地表以下1千米的信息,例如地质构造、内部结构等,这项工作也是此前从未开展过的。  

  《环球科学》:登月探索是一项非常庞大且复杂的过程,“嫦娥3号”在登月探索过程中,将会遇到哪些技术挑战?

  欧阳自远:对中国而言,登月探索是一项全新的工程,所有技术难关都得靠自己攻破,可谓处处是挑战。第一个关键点当属着陆,只能软着陆而不能硬着陆,如果降落速度过快,着陆器和月球车就会和月球发生碰撞,粉身碎骨。为此,我们专门设计了利用发动机,通过提供反向动力,来减慢登陆器下降的速度。着陆地点也很讲究,必须选择在平地。如果是在斜坡上,着陆器就无法平稳着陆,一旦倒下,就会造成很多意想不到的状况。

  月球车的行进也是一大难题。我们设计的月球车,能够完全自主导航,自己选择路径。它可以自如地上下坡,遇到大型障碍,也可以绕着走。即使出现意外情况,我们还可以人工远程遥控,调整它的行动。

  月球表面白天能达到110℃以上,而夜间又将低至零下150℃到零下180℃,昼夜温差达200℃~300℃。而且,月球的一天相当于地球的一个月,也就是说,在长达半个月的黑夜时间里,必须确保各类仪器的环境温度在零下40℃以上。为此,我们设计了专门的温度控制系统。在月球黑夜如此低温的环境下,几乎所有电池都无法工作。为此,我们专门研发了一种原子能电池,能在夜间给月球车提供能量,保证它们不被冻坏。  

  《环球科学》:月球探测之后,中国的下一步太空探测计划是什么?

  欧阳自远:地球只是太阳系的一颗行星,如果要更科学更全面地了解地球的起源、演化以及未来,则要开展比较行星学研究,探测行星的磁层、大气层、表面地形地貌和环境、内部成分和结构等,为太阳系的形成和演化提供新的科学依据;开展太阳系生命信息的探测;探测太阳和小天体活动对地球产生的灾害性影响;探测其他天体的资源、能源、特殊环境的开发利用前景等。因此还需要对太阳系的其他行星、小行星、卫星、太阳和太阳系空间进行探测。我国下一步的空间探索计划,将针对它们展开,对整个太阳系进行全面探测。
 

 


 

转载声明:本文来自环球科学(huanqiukexue.com),转载请注明出处。

 


  卫斯理 回复于 2013-06-12 15:51:20

卫斯理

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 登陆月球军事意义更大

 

 

  彩云天使 回复于 2015-10-24 20:31:48

彩云天使

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登陆月球发掘氦4新材料。

 

 
 
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