歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士:中國(guó)的月球探測(cè)(一)
為什么要去做月球的探測(cè)呢,我們中國(guó)13億人口,黨中央號(hào)召我們要全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)和諧社會(huì),地球上有那么多的事情都干不完,西部要開(kāi)發(fā)、東北要振興,中部要崛起。我們那么多貧困人口需要脫貧致富,整個(gè)國(guó)家要全面建設(shè)小康社會(huì),怎么又要去折騰月球呢,為什么要做月球,月球跟我們地球有什么關(guān)系?
另外人家都上過(guò)月球了,我們還能做什么呢,月球究竟對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)人民生活質(zhì)量的提高又有什么作用呢,另外中國(guó)怎么去探測(cè)月球呢?等等一些問(wèn)題,我們都應(yīng)該嚴(yán)肅、認(rèn)真、負(fù)責(zé)任地告訴大家。當(dāng)然我今天在短短的一個(gè)小時(shí)內(nèi)恐怕介紹不了那么多的東西,所以只想簡(jiǎn)略地介紹一下關(guān)于中國(guó)的月球探測(cè),先介紹一些相關(guān)背景。
題目叫:直面挑戰(zhàn),中國(guó)的月球探測(cè),我想介紹兩個(gè)方面內(nèi)容,一個(gè)是人類的空間探測(cè),第二個(gè)是關(guān)于我們中國(guó)的月球探測(cè)。
這是我們居住的地球,是宇宙當(dāng)中最美麗的星球,只有這個(gè)星球上有生命的活動(dòng),生機(jī)勃勃,只有在這個(gè)星球上,出現(xiàn)了人類,而且建立了高度文明的社會(huì),所以就我們現(xiàn)在已經(jīng)知道的知識(shí),整個(gè)宇宙大概只有這個(gè)天體具有生命的活力。我們生存的地球自形成以來(lái)已經(jīng)有46億年了,大約在38億年以前,地球上出現(xiàn)了生命,而生命長(zhǎng)期在海洋里面演化,一直到逐漸地走上陸地,而且形成了各種各樣的物種,就是我們現(xiàn)在所知道的。雖然生命的演化自己本身是非常脆弱的,但生命演化的鏈條是非常清晰、頑強(qiáng)的,而且一直進(jìn)化到現(xiàn)在的各種各樣的生物界的生命。各種各樣的物種上了陸地以后,大約到300-400萬(wàn)年以前出現(xiàn)了人類,而人類又經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的進(jìn)化形成了現(xiàn)代人。人類在陸地上成長(zhǎng),但是人類總想了解自己周圍的世界,人們希望知道海洋的那頭是什么,對(duì)人類有什么意義?經(jīng)過(guò)了幾千年、上萬(wàn)年的持續(xù)的奮斗,發(fā)展到今天,形成了非常先進(jìn)的航海事業(yè)。人類還更希望了解自己頭上的星空,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力,發(fā)展到現(xiàn)在非常先進(jìn)的航空事業(yè),但是人類仍然不滿足于這一點(diǎn),還想了解更遙遠(yuǎn)的空間,了解更為廣闊的宇宙,所以這就產(chǎn)生了航天的活動(dòng)。要拓展生存發(fā)展的空間,這是我們?nèi)祟惿鐣?huì)的經(jīng)濟(jì)、科技和文明發(fā)展的需要,也是人類無(wú)限求索的精神激勵(lì)。
航天活動(dòng)大約可以分成三個(gè)部分,一是衛(wèi)星的運(yùn)用,現(xiàn)在我們的天空當(dāng)中大約已經(jīng)發(fā)射過(guò)6000多個(gè)航天器了,我們中國(guó)發(fā)射了76個(gè)衛(wèi)星,四艘飛船,兩艘載人飛船,替國(guó)外也發(fā)送了很多衛(wèi)星,F(xiàn)在空間正在運(yùn)行的衛(wèi)星美國(guó)占了一半以上,各種各樣的資源衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等等,F(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)衛(wèi)星,F(xiàn)在每個(gè)人生活質(zhì)量的提高也離不開(kāi)衛(wèi)星對(duì)我們所做出來(lái)的貢獻(xiàn)。而所有的空間飛行的衛(wèi)星當(dāng)中,70%是軍事衛(wèi)星,大家都知道,美國(guó)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)都動(dòng)員了天空當(dāng)中的衛(wèi)星參加作戰(zhàn),進(jìn)行軍事偵查,導(dǎo)彈預(yù)警、通訊指揮、氣象保障等等,很多國(guó)家都在建立自己的天軍,因?yàn)楝F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)并不完全是一個(gè)制陸、制海、制空的問(wèn)題,關(guān)鍵是制天,誰(shuí)控制了太空,誰(shuí)就控制了地球。應(yīng)用衛(wèi)星投入產(chǎn)出的效益比是1:10,并且有力地推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
人類的航天活動(dòng)的第二方面是載人航天,現(xiàn)在將近1000人次進(jìn)入了太空,1961年加加林首次進(jìn)入太空,2003年楊立偉進(jìn)入太空的時(shí)候,是第413位,2005年我國(guó)又有兩位新的宇航員進(jìn)入太空。到2006年底,大概有451位宇航員進(jìn)入了太空。我們國(guó)家在今后五年里要實(shí)現(xiàn)航天員的出艙活動(dòng),另外中國(guó)還沒(méi)有掌握航天器在空間的交匯對(duì)接等,在最近五年應(yīng)該要實(shí)現(xiàn)。載人航天進(jìn)一步拓展,現(xiàn)在有16個(gè)國(guó)家在建設(shè)國(guó)際空間站,進(jìn)行各種各樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn),衛(wèi)星維修,也適當(dāng)開(kāi)展了太空旅游,并將成為深空探測(cè)中轉(zhuǎn)站,今后我們國(guó)家也會(huì)發(fā)展空間實(shí)驗(yàn)室。
第三個(gè)方面就是深空探測(cè)了,也就是太陽(yáng)系的探測(cè)。剛才講到的衛(wèi)星應(yīng)用與載人航天都是比較低的軌道,載人航天是300-400公里,我們國(guó)家發(fā)射最遠(yuǎn)的同步軌道衛(wèi)星是36000公里,我們所有的航天活動(dòng)中國(guó)人都沒(méi)有離開(kāi)地球,只是繞著地球轉(zhuǎn)。這個(gè)比喻不一定合適,有點(diǎn)像我們的足球沒(méi)有沖出亞洲,更沒(méi)有走向世界,我們的航天活動(dòng)還束縛在地球的懷抱里面。而美國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)也致力于航天飛機(jī)和空間站的建設(shè),2005年美國(guó)航空航天局局長(zhǎng)格里芬對(duì)國(guó)會(huì)講:“航天飛機(jī)和空間站是誤入歧途的錯(cuò)誤,我們被限制在低軌道已經(jīng)太長(zhǎng)的時(shí)間了,喪失了發(fā)展機(jī)會(huì),我們國(guó)家空間計(jì)劃的重心應(yīng)該是開(kāi)發(fā)太陽(yáng)系。”所以美國(guó)決定2010年航天飛機(jī)全部退役,國(guó)際空間站也不再投資了,集中全力從事月球和火星探測(cè)。
第三個(gè)方面是太陽(yáng)系的探索,這是在前面兩個(gè)的基礎(chǔ)上而進(jìn)行更遙遠(yuǎn)的我們居住的太陽(yáng)系的探測(cè)。太陽(yáng)系的探測(cè)是21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),也是航天科技發(fā)展的必由之路,開(kāi)展深空探測(cè)的目標(biāo),仍然是為了人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,深空探測(cè)應(yīng)該說(shuō)是探索宇宙的一個(gè)永恒的主題。深空的第一步是月球探測(cè),因?yàn)樵虑蚴堑厍虻奶烊恍l(wèi)星,是距地球最近的天體,是我們深空探測(cè)的首選。月球是人類對(duì)地的一個(gè)非常重要的監(jiān)測(cè)基地,監(jiān)測(cè)地球大尺度的氣侯變化,環(huán)境變化,重大災(zāi)害,也包括我們重大的工程,甚至軍事活動(dòng);月球又是一個(gè)很重要的科學(xué)研究基地,又是一個(gè)新的軍事平臺(tái),也是深空探測(cè)的前哨站和轉(zhuǎn)運(yùn)站;另外月球的資源和能源將會(huì)對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出重大支撐和貢獻(xiàn)。
深空探測(cè)的第二個(gè)焦點(diǎn)是火星的探測(cè),主要是探測(cè)火星有沒(méi)有生命,或者火星是否曾經(jīng)存在過(guò)生命。生命存在的前提是水,既然探測(cè)生命就要知道火星現(xiàn)在有沒(méi)有水體,目前,火星表面沒(méi)有找到水體,是不是在火星的歷史上有過(guò)水體的活動(dòng)。另外要探測(cè)和研究火星的起源和演化。我今天不能談更多的火星了。
深空探測(cè)中第三個(gè)大家比較關(guān)注的領(lǐng)域就是木星、土星、天王星、海王星的衛(wèi)星,人類也挑選了一些進(jìn)行探測(cè)。人們總是期望在這些天體里面找到最原始的生命。確實(shí)人類在自己的地球上是很孤單的,我們總想知道自己來(lái)自何方,我們要走向何方,總是期望能夠在宇宙當(dāng)中找到自己的同類,但很遺憾,所有的外星人的報(bào)道我可以說(shuō)幾乎都是錯(cuò)誤的,或者沒(méi)有多大根據(jù)的。
第四,探測(cè)和研究小行星、彗星,因?yàn)檫@些小天體是構(gòu)成太陽(yáng)系的最原始的物料,就像造房子的磚頭瓦塊一樣,這是研究太陽(yáng)系起源與演化的基礎(chǔ)。這些小行星和彗星可能給地球帶來(lái)生命起源的種子(復(fù)雜的大分子有機(jī)化合物),也許地球生命的起源是依賴于這些小天體給我們帶來(lái)的復(fù)雜的有機(jī)化合物。這些復(fù)雜的有機(jī)化合物在地球上適合的環(huán)境中進(jìn)一步發(fā)展,具有生命的功能。生命是具有復(fù)制、遺傳的特征。另外一個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題,就是那些小天體老是撞擊地球、月球、火星等太陽(yáng)系各層次的天體,在它們的表面砸了很多坑。美國(guó)做了一個(gè)探測(cè)小天體的深度撞擊試驗(yàn),在幾億公里之外用探測(cè)器準(zhǔn)確撞擊小彗星,利用撞出來(lái)的塵埃來(lái)研究彗星的成分和特點(diǎn)。另外還表明這是一種精確打擊能力,在幾億公里之外竟然能夠?qū)?zhǔn)直徑不到一公里的小彗星準(zhǔn)確撞擊,這種打擊能力是極其準(zhǔn)確的。為了研究彗星的成分,美國(guó)花了七年時(shí)間,發(fā)射探測(cè)器進(jìn)入彗星的彗尾收集樣品,再返回美國(guó)進(jìn)行精細(xì)研究。
另外,人們還期望探測(cè)太陽(yáng)系里的水星、金星,還要探測(cè)太陽(yáng),因?yàn)樘?yáng)的活動(dòng)影響著地球的環(huán)境,尤其影響了航天活動(dòng),所以太陽(yáng)的探測(cè)也是很重要的。
不管怎么說(shuō),二十一世紀(jì)將是我們?nèi)祟惾嫣綔y(cè)太陽(yáng)系并為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)的一個(gè)新的時(shí)代。開(kāi)展深空探測(cè),這是我們?nèi)祟惿鐣?huì)的進(jìn)步和科技發(fā)展的綜合需求,也是推動(dòng)科學(xué)創(chuàng)新、高新技術(shù)的突破,改善生存環(huán)境,提高生活質(zhì)量,增強(qiáng)我們的綜合國(guó)力和建立創(chuàng)新型國(guó)家的關(guān)鍵領(lǐng)域。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士:中國(guó)的月球探測(cè)(二)
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)院士:中國(guó)的月球探測(cè)(三)