中國的探月夢:歐陽自遠(yuǎn)院士演講實(shí)錄


月球是進(jìn)入太陽系星辰大海的一個起點(diǎn)。下一步,我們還要進(jìn)行火星取樣,要進(jìn)行小行星探測,還要飛到木星。中國要向太陽系的星辰大海挺進(jìn),這是我們的目標(biāo)。 ▼ 大家好!我是歐陽自遠(yuǎn),很高興參加復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)...
月球是進(jìn)入太陽系星辰大海的一個起點(diǎn)。下一步,我們還要進(jìn)行火星取樣,要進(jìn)行小行星探測,還要飛到木星。中國要向太陽系的星辰大海挺進(jìn),這是我們的目標(biāo)。
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大家好!我是歐陽自遠(yuǎn),很高興參加復(fù)旦大學(xué)管理學(xué)院新年論壇,我的報告題目是:中國的探月夢。
人類不可能永遠(yuǎn)生活在搖籃里
大家都知道,1957年10月4日蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星升空,宣布了人類空間時代的到來!1957年我們年輕的共和國建立不久,“百廢待興,一窮二白”。我們沒有能力發(fā)射地球衛(wèi)星,更沒有能力沖出地球,進(jìn)入太陽系空間。但是我堅信中國一定會進(jìn)入空間時代,一定會開展月球和行星探測。
第二年,1958年,蘇聯(lián)和美國兩個超級大國開始探測月球。1960年10月10日蘇聯(lián)發(fā)射了“火星一號”探測器,蘇聯(lián)和美國開始了探測火星的征程。1961年蘇聯(lián)的加加林乘坐“東方一號”進(jìn)入了太空。1969年阿姆斯特朗成功登上了月球。
俄羅斯一位科學(xué)家叫齊奧爾科夫斯基,人們稱為他是蘇聯(lián)的航天之父,他的墓志銘上寫著:“地球是人類的搖籃,但是人類不可能永遠(yuǎn)生活在搖籃里,開始他們將小心翼翼地穿出大氣層,然后去征服太陽系?!?/strong>我覺得這句話道出了今后上百年甚至上千年,我們?nèi)祟惖牟椒ァ?/span>
在那個時候,我們國家很有遠(yuǎn)見,組織隊伍和集體進(jìn)行研究。我們雖然沒有進(jìn)入空間的能力,但是我們也要自己造飛船、造火箭、造飛行器等等,加快步伐。
我覺得我們國家是對的,一定要解決中國人脫離地球、進(jìn)入空間的技術(shù)和能力。但是,到了月球做什么?到了火星干什么?有什么科學(xué)問題?我覺得我們應(yīng)該思考究竟有哪些問題需要我們進(jìn)行空間探測。
我想,能不能找到我們太陽系最原始的物質(zhì)?我們的太陽系是由一團(tuán)星云聚集形成的,星云就是塵埃加氣體,這團(tuán)星云后來繞著太陽運(yùn)行。由于我們的太陽剛剛誕生不久,它火力很旺盛,把這些塵埃都熔了,它們變成液體一樣的物質(zhì),最后慢慢冷卻,匯集起來形成一些小行星。它們是組成八大行星以及所有太陽系天體的最基礎(chǔ)物質(zhì),就像我們一座大樓的磚和瓦一樣,最后形成了太陽系。
在太陽系空間有那么多原始的物質(zhì),我們能不能去做呢?1958年我研究生畢業(yè)了,那個時候我就開始研究,搜集最原始的物質(zhì)。美國在那個時候的技術(shù)比較好,用無人飛機(jī)在空間收集宇宙的塵埃。我們沒有這個能力,但是我們也有辦法,用八萬方的大氣球吊了一個吊籃,一直發(fā)射到37公里-40公里的平流層,收集行星際塵埃。
45載的研究與準(zhǔn)備
自1958年以來,我們跟蹤研究國外月球探測進(jìn)展與成果,一直到1993年,我們準(zhǔn)備了35年。
1978年美國卡特總統(tǒng)給中國送了一小塊月球巖石,當(dāng)時我們國家沒有人研究過,就交給我來研究。我砸開一看只有一克小紅豆大,我舍不得,我用了半顆,組織各個實(shí)驗(yàn)室先做非破壞,再做破壞。最后,我們完成了阿波羅月球巖石研究,發(fā)表了14篇論文。
35年的時間,我們出版了《月質(zhì)學(xué)研究進(jìn)展》和《天體化學(xué)》等,提出了中國月球探測的發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)想與初步規(guī)劃,接著又用10年的時間論證中國月球探測的必要性、可行性。
后來我們又準(zhǔn)備了兩三年,做各種調(diào)查分析,提出了《中國月球探測的發(fā)展戰(zhàn)略與長遠(yuǎn)規(guī)劃》。第一步是無人月球探測,這里又分三個階段,首先是環(huán)繞探測,這就是“嫦娥一號”、“嫦娥二號”的任務(wù);查到重點(diǎn)地區(qū),要著陸月球,用著陸器和月球車探測重點(diǎn)地區(qū),這是“嫦娥三號”、“嫦娥四號”的任務(wù);然后,我們找到最關(guān)鍵的樣品,要把它取回來,研究月球的起源和演化過程。第二步,我們再載人登月。第三步,建設(shè)月球基地,開發(fā)利用月球資源和長駐。這樣的戰(zhàn)略也得到了支持。
我們中國做得最好、最先進(jìn)
中國首顆月球探測器嫦娥一號月球衛(wèi)星
2007年發(fā)射了第一個月球探測器“嫦娥一號”繞月飛行,我們制定了一些科學(xué)目標(biāo),因?yàn)槿思乙呀?jīng)上去了一百多次,很多事情人家都做過了,中國是后來者,我們必須要做別人沒有做過的,做得比別人好,有1到2項(xiàng)有重大科學(xué)意義。比如我們估算了月球上氦-3資源量。氦-3是未來核聚變發(fā)電重要的資源,地球上很難找到。我們?nèi)澜?,全人類一年有一百噸就夠了,整個中國大概有八噸氦-3就夠了,我們估算到月球上有110萬噸左右,至少可以解決人類未來一萬年能源的需求。最后,嫦娥一號飛行了一年零四個月,完成了它偉大的任務(wù)。
2010年,我們發(fā)射了“嫦娥二號”,我們飛得更低,我們做出來的圖分辨率只有7米,也就是說只要7米大小,我們就可以在月球上清晰地看見它的圖像,這是全世界最好的圖,現(xiàn)在全世界都用中國的圖?!版隙鸲枴睅ё懔巳剂?,所以我們給了它一個新任務(wù),監(jiān)測太陽活動,它連續(xù)工作了235天,取得了人類首次最完備的太陽的爆發(fā)和太陽活動的記錄。我們發(fā)現(xiàn)有一個小行星飛向地球,叫“圖塔蒂斯小行星”,人類第一次才知道這個小行星。后來“嫦娥二號”還有能量,還可以飛。我們就去探測這個小行星。探測器和小行星的距離最多不得超過一公里,太難了。但我們國家的技術(shù)一步一步提高,最后它飛了一千多萬公里,以860米的間隔擦邊擦過這個小行星,拍下它的形貌、結(jié)構(gòu)、大小。我們?nèi)〉昧朔浅M陚涞馁Y料。
緊接著,我們發(fā)射“嫦娥三號”,目標(biāo)是要著陸,著陸器和月球車要落下來,月球車走下來在月面上重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行勘測。落下去有一個最大的危險,著陸器只有四條腿,不能落在山坡上,要找到一個安全的地方降落,但是下降是不受我們控制的。我們使用了最高級的人工智能,讓它慢慢調(diào)整自己的落點(diǎn),最后選定了一個地方落下去,我們的著陸器非常完美、非常平穩(wěn)。我們安了四臺儀器,記錄了很多數(shù)據(jù),都是人類第一次得到的數(shù)據(jù),我們一定要有更多的創(chuàng)新,對人類做更多的貢獻(xiàn)。最后,“嫦娥三號”著陸的地方,后來國際上批準(zhǔn)命名為“廣寒宮”,所以現(xiàn)在月球上有一個真正的“廣寒宮”了,全世界都承認(rèn)。
廣寒宮
“嫦娥四號”有一個更艱巨的任務(wù),要落到月球的背面,月球上一共著陸了21次,美國著陸了11次,進(jìn)行了大量的探測,蘇聯(lián)著陸了8次,一共19次,加上我們“嫦娥三號”一次,一共20次,全部著陸的地方都是在月球的正面。自古以來,人類在地球上看到月球的都有幾塊大黑斑,這就是我們傳說的桂花樹嫦娥奔月的地方,而我們看不到背面。因?yàn)樵虑蚴欠磿r針自轉(zhuǎn),同時繞著地球公轉(zhuǎn),假如反時針自轉(zhuǎn)的話,轉(zhuǎn)一針大約是28天左右,但是巧得很,它繞地球公轉(zhuǎn)一周的時間跟自轉(zhuǎn)的時間幾乎相等,這就導(dǎo)致了一個后果,在地球上永遠(yuǎn)看不到月球的背面。月球背面,高山起伏、地形崎嶇,要落到月球背面去太困難了。
2018年12月8日,我們發(fā)射了“嫦娥四號”,要著陸在月球背面的一個大盆地里的撞擊坑里。但是看不見,也不知道它著陸了,所以我們先發(fā)射了一個探測器,命名為“鵲橋號”,正對月球的背面,把地球背面的情況立即向地球報告,通過中繼星指示月球背面探測器的活動,我們把這個中繼星稱為“鵲橋”,“鵲橋”先發(fā)射上去,因此我們完全可以控制月球背面的全部活動。最后“嫦娥四號”平安著陸,把著陸器的國旗和月球車的國旗都拍到了,人類首次著陸在月球背面,我們向全世界證明我們真的到了!
嫦娥四號著陸畫面
我們落下去地方是“馮卡門撞擊坑”,最后建議這個地方稱為“天河基地”,阿波羅能登月的基地叫“靜海基地”,月球上只有這兩個基地,一個是中國人任命的。
整個月球的第二輪探測高潮,我們中國做得最好、最先進(jìn)。最后,我們發(fā)射了“嫦娥五號”,要求一定要注入到離阿波羅至少一千多公里以外,那里的土要比較年輕,我們就是要找最年輕的土壤。“嫦娥五號”整個過程非常復(fù)雜,它自動在月球上取樣,帶回了1731克樣品,我們做了很多工作,我們中國的科學(xué)家在最頂級的雜志上發(fā)表了一共有十來篇文章,確證月球演化歷史于20億年前仍然有玄武巖火山活動,月球的內(nèi)動力演化歷史延長了10億年!全世界為之震動,中國解決了一個大問題,我們有確鑿的數(shù)據(jù)。
中國要向太陽系的星辰大海挺近
我們下一步要建設(shè)月球科研站,2030年前,我國在基本完成不載人月球探測任務(wù)后,建設(shè)月球科學(xué)研究平臺,擇機(jī)實(shí)施載人登月探測以及建設(shè)有人駐留的月球基地,開發(fā)利用月球資源。
月球的太陽能非常豐富,有科學(xué)家建議能不能給它系根腰帶,把太陽能發(fā)的電輸送到地球上來,用激光微波傳輸過來。月球表面的太陽能大概相當(dāng)于我們?nèi)祟愐荒陝?chuàng)造的全部能源生產(chǎn)出來的2.5萬倍,現(xiàn)在傳輸?shù)降厍虻募夹g(shù)已經(jīng)基本上都具備了,假如能把月球的太陽能在地球上運(yùn)用,以后我們的子孫萬代、子孫萬萬代,用不著用別的能源了,太陽能足夠了。
月球上有很多礦產(chǎn)資源,月球的特殊環(huán)境還可以開發(fā)利用,要生產(chǎn)一些特殊的生物制品和新材料,月球有最好的條件,它沒有大氣、沒有磁場,它是一個很好的環(huán)境,所以月球是進(jìn)入太陽系星辰大海的一個起點(diǎn)。
下一步,我們還要進(jìn)行火星取樣,要進(jìn)行小行星探測,還要飛到木星。我們有一套比較完整的計劃,可能一直要到第二個一百年到來的時候,我們將完成這批任務(wù)。中國要向太陽系的星辰大海挺進(jìn),這是我們的目標(biāo)。
希望我們的同學(xué)們和年輕人能擔(dān)當(dāng)起這個重要的責(zé)任,讓人類命運(yùn)共同體能夠得以永續(xù)地、安全地、幸福地發(fā)展,使我們中國能夠成為一個偉大的社會主義強(qiáng)國,重?fù)?dān)在你們身上,希望你們努力加油,謝謝!
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