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新華社西昌10月24日電
“實現(xiàn)繞月探測，是中國深空探測邁出的第一步。”繞月探測工程總指揮欒恩杰在接受新華社記者采訪時說，“中國航天事業(yè)將揭開新的篇章。”
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嫦娥一號衛(wèi)星成功升空。新華社記者 李剛
攝 | 月球探測邁向深空的必由之路
深空探測從月球起步，世界各國無一例外。
“月球是不是深空？盡管天文學(xué)上對此多有爭論，但大部分人還是認(rèn)為月球是深空。”衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮兼總設(shè)計師葉培建說。
2000年發(fā)布的《中國的航天》白皮書指出，深空探測是指對太陽系內(nèi)除地球外的行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星等的探測，以及太陽系以外的銀河系乃至整個宇宙的探測。
“它是繼衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天之后的又一航天技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域。”葉培建說。
人類所生存的地球，只是浩瀚宇宙中的滄海一粟。自古以來，了解太空、探索地球起源及地外生命，一直是人類不懈追求的目標(biāo)。當(dāng)前，深空探測已成為國際航天活動的一個熱點，國際上的深空探測活動主要集中在月球探測、火星探測和尋找地外生命3個方面。
“深空探測對人類了解太陽系的起源、演變歷史和現(xiàn)狀，進(jìn)一步認(rèn)識地球環(huán)境的形成與演變、探索生命的起源和演變以及積極開發(fā)和利用空間資源具有重要意義。”繞月探測工程月球科學(xué)應(yīng)用首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)說。
“月球是地球的天然衛(wèi)星，是離地球最近的天體，是人類飛出地球，開展深空探測的首選目標(biāo)。”歐陽自遠(yuǎn)說，縱觀世界航天活動的發(fā)展態(tài)勢，重返月球，開發(fā)月球資源，建立月球基地已成為世界各國開展深空探測活動的必然趨勢和熱點。
近年來，美國、歐空局、俄羅斯、日本、印度等先后公布了無人探月或載人登月計劃，美國宣布將在2018年左右重返月球，歐洲提出在2024年實現(xiàn)載人登月。
“在完成了‘兩彈一星’和載人航天之后，開展深空探測就成了我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展的必由之路。”歐陽自遠(yuǎn)說，“飛向月球，是我們的必然選擇。”
“嫦娥一號”僅僅是探月的起步
“我們從尖端技術(shù)起步，具備一定能力后開始搞航天，航天發(fā)展到一定程度后又要搞深空探測——中國航天的發(fā)展簡單來說就是這樣一個過程。”見證了中國航天事業(yè)發(fā)展歷程的欒恩杰說。
綜觀月球探測的歷程，人類對月球探索認(rèn)識可分為三大步——“探、登、駐”。我國為探月活動確定的三小步是：“繞、落、回”，目前正在進(jìn)行的是其中的第一步——繞月探測工程。
科學(xué)目標(biāo)，是科學(xué)理想和技術(shù)能力的結(jié)合。“科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我們基礎(chǔ)能力的狀況，決定了我們所有進(jìn)行的科學(xué)技術(shù)活動的范圍。我們的基礎(chǔ)有多大，能量有多大，活動范圍就有多大。”歐陽自遠(yuǎn)說。
繞月探測工程將完成4大科學(xué)目標(biāo)，包括獲取月球表面三維影像、分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點、探測月壤特性以及探測地—月空間環(huán)境。
“嫦娥一號衛(wèi)星承擔(dān)的探測任務(wù)，許多是國外沒有做過或沒有做全的。”歐陽自遠(yuǎn)說，例如，目前國際上還沒有公布過全月球的三維影像圖，也沒有測量全月球的月壤特征與厚度；美國已探測和公布了5種有用元素的全月球分布，而嫦娥一號衛(wèi)星則要探測14種元素的全月球分布。
“這一次把‘眼睛’送到月球，下一次把‘手’送到月面上去。”繞月探測工程總設(shè)計師孫家棟說，在完成了對月球的200公里軌道上的繞月探測后，探月二期工程將發(fā)射月球探測器登陸月球，落到月球表面“摸到”月球。
從“看”到“摸”，是一個難度很大的跨越。“最為核心的是兩個關(guān)鍵性的產(chǎn)品，降落器和月球車。”孫家棟說，這兩個產(chǎn)品完全要新研制，要保證安全可靠地準(zhǔn)確落到預(yù)定地點，落的過程中不僅要減速，還要在一定高度懸停，偵察月面情況，偵察以后自主決策選定落點。月球表面地形復(fù)雜，月球車必須具備很高的自主能力。
從探月二期工程開始，我國將展開深空探測的大規(guī)模地面建設(shè)。深空探測網(wǎng)建設(shè)將逐步提速，而且測控網(wǎng)要考慮到未來火星探測等需要，在建設(shè)過程中為更為長遠(yuǎn)的深空探測預(yù)留接口。
“探月工程是中國在深空這一重大領(lǐng)域科學(xué)探索的開始。它不僅僅局限于月球，而是將不可逆轉(zhuǎn)地向火星、金星、土星，向著太陽系所有行星，甚至太陽系外發(fā)展。”孫家棟說。
深空探測任重道遠(yuǎn)
在嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射成功之后，作為工程總指揮，欒恩杰被問得最多的問題之一就是：中國何時實現(xiàn)載人登月？
“我們現(xiàn)在的運載火箭只能提供去月球的‘單程票’，用它可以把嫦娥一號衛(wèi)星送上月球，反正她不回來了，但送我們的航天員不行。”他這樣開玩笑地回答。
實現(xiàn)載人登月的一個重要前提是，必須同時具備載人航天能力和月球探測能力。
“從載人航天到載人登月是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要克服許多技術(shù)難題。”孫家棟說，我國如果要派航天員登月，還需要克服一系列技術(shù)難關(guān)，包括航天員的出艙、飛船的對接、大推力火箭的研制、月面返回、月球生存等，這些都不是短期內(nèi)能夠解決的。
“關(guān)于載人登月，目前沒有時間表。”葉培建說。
“除了將繼續(xù)開展月球探測工程，我國未來的深空探測活動還將包括空間科學(xué)任務(wù)、多目標(biāo)多任務(wù)深空探測等。”歐陽自遠(yuǎn)認(rèn)為，后續(xù)的深空探測新領(lǐng)域的開拓與實施，不僅會進(jìn)一步推動與提高繞月探測工程的能力與水平，也將加速深空探測新領(lǐng)域的開拓與實施，并構(gòu)成一個統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、相互促進(jìn)、持續(xù)與協(xié)調(diào)發(fā)展的深空探測新體系。
目前，中國空間技術(shù)研究院和國內(nèi)多家相關(guān)單位提出了一個“多目標(biāo)多任務(wù)深空探測”的設(shè)想，將通過運載火箭一次發(fā)射一個由火星探測器和小天體探測器組成的組合飛行器，直接進(jìn)入地球——火星轉(zhuǎn)移軌道，小天體探測器擇機(jī)與火星探測器分離，兩個獨立的探測器分別完成科學(xué)探測和技術(shù)驗證任務(wù)。
“深空探測將帶動與提升我國航天科技的綜合能力與水平，推動我國一系列基礎(chǔ)科學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展，帶動一系列新技術(shù)的進(jìn)步與突破，產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。”欒恩杰說。 |