老科学家的探月情怀

振河

2013年12月14日的夜晚，注定是个不寻常的夜晚。

当夜，“嫦娥”携带着“玉兔”，在亿万国人的注目中，安全平稳地着陆月面，至此中国成功实现了地外天体的软着陆。按照中国科学家的说法，其落月地点虹湾恰好就是中国古人所称的广寒宫所在地，而古老传说中的嫦娥正是广寒宫的主人。

2013年12月14日的夜，给古往今来无数中国人带来美好情思遐想的广寒宫不再清虚寂寥。中国人千百年来期盼登月的梦想，终于由“嫦娥”变成现实。

“明月几时有，把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年……”如果宋代诗人苏轼在世，至少在当晚，他的诗句或许不会如此惆怅。

在随后一段时间，嫦娥三号探测器将开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等一系列科学探测任务。

其实不仅仅是中国人对月球充满幻想与渴望。从上世纪50年代起，苏联发射第一颗人造卫星时，人类便开始着手探测月球。

与苏联、美国相比，中国一直都扮演着探月“追随者”的角色。虽晚，但持之以恒。

从1991年，中国科学家提出中国也应开展月球探测活动的建议，到2000年《中国的航天》白皮书首度披露将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”，到2004年国务院批准绕月探测工程立项，再到2007年10月24日，中国成功发射首颗月球探测卫星嫦娥一号、2010年10月1日，中国探月工程二期先导星嫦娥二号发射成功。

20多年间，中国科学家用坚持和努力，终于等到了探月工程中的关键一步——“落月”。中国神话故事中的“嫦娥”，由此成了绝对主角。

欧阳自远，一位为了这一天的到来而毕生付出的老科学家的梦想，也得以实现。

神秘的月球：“僵死”的星体

探测神秘的月球自古以来就是中华民族的梦想。

自古以来，月球在人们的心目中似乎就披着一层神秘的面纱。中国很早就有嫦娥奔月的传说。其实除了中华民族，世界上其他民族都有月亮神的传说。所有的月亮神都是女性，代表了人类对女性的崇敬和对于女性的依恋。但月亮在从事专业研究的欧阳自远眼里，远没有这样撩人、神秘，“月球表面的环境最大特点是真空，这样就产生两个结果，第一就是没有声音传导，因此在月球上是听不见任何声响的：第二就是没有热的传导。所以在月球上有一个奇怪的现象，凡是能照到太阳的地方温度高达110到130摄氏度，而没有太阳直射的地方则可以低到零下130到零下150摄氏度”。

欧阳自远认为，月球是可以被认识的，并且人类已经对月球取得了一些认识。他以对月球演化历史的研究，得出月球是一个古老的“僵死的”星体。月球的“地质时钟”停滞在31亿年之前，这对研究地球早期和地球未来的演化历史具有重要意义。

谈到月球的能量时，欧阳自远举了一个非常形象的例子：“日本一位科学家建议给月球系一个腰带，将太阳能输送到地球就可以解决地球的能源问题。因为只要系一个全球性腰带就永远有半个球暴露在太阳之下。哪怕地球人口增加到100亿，这样的能量还是绰绰有余的。”

中国20年前开始论证探月

进入20世纪以来，人类对于月球的探测大致可以分为三个阶段。第一个阶段是1958年到1976年掀起的探月高潮，第二个阶段是1976年到1994年的宁静期，而从1994年以后，人类又开始重返月球，重新掀起一场探测月球的高潮。究竟是什么原因让人类重新对月球探测产生兴趣？究竟是什么原因促使我国把探月工程摆在优先发展的战略地位？对于这个问题，欧阳自远有着自己的理解。

人类重返月球的第一个原因就是月球上有着丰富的资源。这些能源中不但包括太阳能，还包括可控核聚变发电能源等。欧阳自远认为，氦-3可以作为可控核聚变的能源，而月球上氦-3储量丰富，至少可以提供整个人类今后几千年甚至上万年的能源需求，这就是为什么人类要重新认识月球和探测月球。

人类重返月球的另一个重要原因是开发利用月球特殊的环境。月球表面引力只有地球的1/6，没有污染，没有磁场，因此可以生产许多地球上无法生产的产品。此外，欧阳自远还认为，人类重返月球的一个不可忽略的目的就是占领军事制高点。他指出：“中国必须具备一种能力，否则对于月球各种各样的利益，中国就没有话语权。”

其实早在20年前，中国就开始了月球探测工程的论证。欧阳自远回忆说：“从1993年起，我们就向国家提出我们能不能探测月球的问题。国家要求我们提出开展月球探测的必要性和可行性论证，论证了3年，我们的结论是中国完全有本事搞。”之后探月工程的论证进行得非常顺利。1999年欧阳自远和他的同行们完成了《中国开展月球探测的发展战略和长远规划》，并提出了现今被广泛接受并作为立项目标的“绕、落、回”三步走设计思想。

2003年，兼具地质学和核物理双重专业背景的欧阳自远被任命为月球探测工程首席科学家。“2004年温家宝总理亲自批准了我们首次月球探测。我们当时向国务院报告的总经费14亿人民币，我说相当于北京市修2公里地铁的全部经费，我们就可以建设全球月球探测的基础设施。”

我国的登月历程

围绕我国探月工程的推进，欧阳自远院士娓娓道来，在探月一期工程实施的过程中，我国曾遇到过四个方面的难题。“第一个难题是轨道怎么设计？卫星第一次跑38万公里外的太空，我们还没有相关经验，就先让卫星绕地球旋转，然后再不断的加速，稳扎稳打，积累经验。”据欧阳自远介绍，一期探月遇到的第二个难题是三轴稳定的问题，由于太阳、地球、月球相对位置随时都在变化，所以计算难度非常大。第三个难题就是38万公里的远程精确测控。欧阳自远和他的团队经过科技攻关，终于找到了解决办法：“我们在北京、上海、昆明、乌鲁木齐建立了4个观测点，这样我们就有4个三角形来精确布控。”除此之外，还有一个关键问题需要解决，那就是38万公里的数据接收问题。“无线电传输的能量衰减非常厉害，我们经过很多技术改进，这个问题完全解决了，用40米和50米天线直接接受数据，非常成功！”endprint

中国探月工程分为三个阶段：探——就是无人探测：登——就是载人登月，精细探测月球；驻——就是常驻月球，并建立基地，开发利用月球资源。

欧阳自远介绍说，嫦娥二号的使命是演习嫦娥三号要完成的各种动作，所以是嫦娥三号的先导星。嫦娥二号的科学目标主要是获取月球表面的三维影像，探测月球物质成分，探测月壤特性以及探测地月与近月空间环境等。

据欧阳自远介绍，嫦娥二号传输的数据量非常大，其速度可达每秒12M。嫦娥二号上装备的相机有两个视角，非常像人的眼睛，尽管相机只有数码相机那么大，但拍出来的照片却非常清晰。

“目前我们已圆满实现嫦娥三号登月在月面上软着陆的目标，中国人不仅能够降落在月面，我们还要在月面上用着陆器挖掘周围的土壤，选择一些地方打钻、取样，然后把所有样品装回返回仓。”欧阳自远说。

欧阳自远说，探月工程第三期需要发射的东西太多、太重，因此对火箭的运载能力提出了进一步的要求。新型火箭——长征五号现在已经在天津滨海新区研制。此外，火箭较大的直径也增加了运输的困难，只能采用海运，因而我国在海南建设了现代化程度最高的大型发射场。

对于中国探月工程的未来发展，欧阳自远充满了信心：

“探月工程第三期将证明，中国人第一能够到月球，第二能够降落在月球，第三还能安全返回地球。把这三部分做完了以后，我们要把中国宇航员送上月球，要实现载人奔月，甚至进一步建设月球基地。”

希望寄托在年轻一代身上

对于我国在空间科技领域面临的形势，欧阳自远有着清醒的认识。他用8个字来形容我国的处境：“前有阻击，后有追兵。”

欧阳自远把目光聚焦到了美国的空间发展计划上来，指出美国的计划是继2008年将无人驾驶的探测器送上月球之后，在2015到2020年之间让美国宇航员重返月球，并在那里建立美国的月球基地。继而以此为跳板，在2030年后将宇航员送上火星乃至更遥远的宇宙空间。“美国有三个目标，第一保持美国空间科技的引导地位，第二控制未来的能源，第三占有能源的优势。”

与之对比，俄罗斯、印度等国也都制定了各自的登月计划。俄罗斯计划利用10年时间（2010-2020年）探索月球资源，并在2020年至2050年实现载人登月并建设常设基地。而印度媒体则认为，随着经济发展、卫星发射技术的成熟，印度将在，2020年实现载人登月，将比中国早4年，可以夺回主动权。

面对“前有阻击，后有追兵”的形势，欧阳自远把希望寄托在了年轻一代的身上：“嫦娥一号的任务是全球性、整体性的探测月球，我们要建设全部的基础设施、工程设计，还要培养一批嫦娥工程的人才。这批年轻人是完全值得信赖的，他们一定会挑起重担，而且会比我们这帮老头子做的更精彩！”

不会停息的探月步伐

嫦娥三号的成功登月意味着，中国航天器实现了首次地外天体软着陆和月面巡视探测。此前，全球只有美国、苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆。

这意味着，中国成功加入国际“深空探测俱乐部”，终于有权力与发达国家共享月球上的资源。

这意味着，中国首次实现对月面探测器的遥操作……

相较于过去的月球探测，中国迈出的这一步，蕴藏着巨大的突破。如嫦娥三号有80%是全新的科技，而它所携带的“玉兔”月球车更是百分百中国造，显现出中国科技发展的高度自主性。

当然，中国航天人不会忘记，他们迈出的每一步，都是在突破层层阻力的背景下换来的，无论是外部环境，还是自身科研能力的修炼。

事实上，早在中国探月工程立项时，就有科学家担心，美苏两国的宇航员和探测器，在20世纪60、70年代就已登月，中国今天走这一步会不会是重复别人走过的路？为何中国不能跟其他国家合作共享月球探测资料？它的科学与工程目标是否得当？

这一系列问号和困扰，曾让中科院院士、中国探月工程高级顾问欧阳自远如鲠在喉。

对此，他回应说：“虽然现在航天商业化了，但美国在航天领域禁止与中国合作是不争的事实，只要是含有美国敏感器件的卫星，他们都不会准许由中国来发射”，“中国曾经跟苏联关系那么好，而他们的月球探测器带回300克左右的月球样品，中国连1克也拿不到……”

中国人想突破的核心技术，只能“自力更生”。

与此同时，中国在探月工程中的艰难探索，却伴随着“太空威胁论”、“太空争霸”等“杂音”，发达国家习惯了独享太空这块“大蛋糕”，中国的后来居上，在他们看来显得“格格不入”。

如今，“嫦娥”如愿抵达“月宫”，中国的探月步伐，将迎来新的征程。而中国的神话故事，也将会有更精彩的续篇。

可以预见，肩负着探月使命的“嫦娥”，在未来承担更多中国深空探测重任的同时，还将用更为广阔的视野和开放包容的心态，与世界各国分享探月成果。

届时的“广寒宫”，或许，将成为人类探寻宇宙奥秘新的起点。endprint