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(2001-10-11)
10月8日,新华社的一则报道称,“根据重返月球的计划,人类将于2005年在月球建立月面前哨站,2010年建立设备齐全的永久性居住地,2020年兴建实验工厂、农场等。和首次登月不同,人类这次将要在月球上长期呆下去。”
距离地球约36万公里的月球是地球的惟一行星,也是太空中离地球最近的天体。夜空中的这一轮明月,无论古今抑或中外,都曾引发地球上的人们无数次美好的遐想:“月亮上面是什么样子?”“我们能到月球去吗?”仅在中国,嫦娥、白兔、吴刚伐树等等关于月亮的神话传说就浸染熏陶着一茬茬孩子的心灵。对月球的种种向往,从来就未曾自人类充满好奇的心灵中隐去。
因此,该报道传递出“重返月球”的信息激动人心,自在情理。
但是,当记者就此与中国工程院院士、中科院空间中心原主任、原国家高技术航天领域空间科学及应用专家组组长姜景山研究员联系时,电话那头的姜研究员闻言吃了一惊:“这份时间表可能有误。”
记者见到姜院士时,他还在对这则被广泛转载的报道摇头,“即便是目前航天科技走在最前列的美国,也不可能在如此短时间内实现这三大目标!”
在此番“重返月球”的报道中,不少媒体将“‘空间探测双星计划’正式启动”与“探测月球、人类将建月球永久居住地”等字眼同时“捆于一起”,姜院士对此极为不解:“空间探测双星计划正是中科院空间中心一位院士提出的,这一计划与‘月球探测’是两码事!”
姜从事过多次空间科学国际合作,目前其另一身份是国际欧亚科学院院士。关于“重返月球”,姜院士说:“各国科学家都认为,在月球上建立人类基地需几十年时间!”
人类到月球居住,梦与现实真的如此遥远?
★首轮探月热更大意义是军事竞赛
一个不可辩驳的事实是:月球探测,确实已成为近几十年来国际空间科学的一大主题。
人类对月球的科学探测和研究始于20世纪50年代。1958年至1976年,可谓人类的“第一轮探月高潮”。
在近20年的时间里,美国和前苏联两大超级大国展开了以月球探测为中心的空间科学与技术的激烈竞赛:1958年8月,美国发射第一颗月球探测器;1959年1月,不甘示弱的前苏联也将其第一颗月球探测器送上太空。19年间,两国共发射月球探测器64颗,其中发射成功的共有42颗。1969年7月20日,人类的月球探测终于走出划时代的一步:美国人阿姆斯特朗等三人搭乘“阿波罗11号”迈出了人类在月球上的第一步,实现人类登月梦想。此后,美国的载人登月计划又数次取得成功,共取回几百公斤的月球样品。前苏联则数次发射无人探测器降落在月面上,取回了100多克月球样品。
人类成功登月,在姜景山等专家眼里,意义有四:其一,人类终于踏上了除地球之外的另一天体。其二,美苏两国各自从月球上带回月球样品;其三,在地貌结构完全迥异于地球的月球上,宇航员用月球车行走的30多公里意义非凡;其四,人类对月球有更深一步了解,如:月面由月海盆地、月陆、撞击坑等三部分组成;月球基本处于真空状态,没有生命,几乎没有大气,月面是一个大面积暴露的风化层等。
“这一切,为眼下人类重返月球计划奠定了基础。”
但姜院士认为,首轮探月高潮的出现,与其说是航天科技的竞赛,不如说是美苏两国军事上的竞赛。以当时两大超级大国的科技实力,尽管远远领先世界他国,但进行月球探测,仍是十分勉强。冷战过后,两大超级大国只剩一个,竞争消失,这种军事意义更浓的“探月竞赛”也就相对消停下来。
★探月相对沉寂期:科学家一刻没闲着
70年代末至90年代中期,“探月”似乎陷入一段相对沉寂的时期。直到美国于1994年和1998年分别发射了两艘月球探测器,似乎才重新拉开人类重返月球的序幕。
“其实,这中间相对沉寂的年头里,科学家们一刻也没闲着。”姜景山院士说。首先是,美国科学家率先开始重返月球的技术及科学准备。譬如,长期处于无空气、无噪音的真空状态下的人如何工作生活?美国为此建立了模拟实验室,对宇航员进行多次培训。
其次,科学家们对从月球上带回的数百公斤样品进行细致分析,哪些是地球有的?哪些是地球没有的?基本搞清了月球上能源及矿产概貌。
此外还有相关的改进。比方说,当年美国人登月后,月球车在月球上跑了30
多公里,如今想重返月球,月球车要进一步改进;宇航服对宇航员身体行动可能产生的束缚如何解决;有无可能在月球上“造”水和氧、“种”植物,在月球上营建一个适宜人类居住的“小环境”?等等。
“之所以‘沉寂’,只是科学家埋头做更多务实的工作,探月技术从未曾停滞不前。”姜院士透露,90年代末期美国对月球的两次观测结果表明,月球上没有活水,但发现在月球南北极较深的撞击坑里,其永久阴暗面存有与泥壤混起来的泥冰。以泥冰形态存在的“水”在月球上初步估计约有66亿吨。“这已足够在月球上使用。但下一步要确认的是,这些‘水’能否提炼出来,这对人类能否建设月球基地至关重要。”
除此发现之外,美国等国家在此期间积极寻求有关月球探测的国际合作,中国科学家也在这一合作行列中,中科院院士欧阳自远作为我国月球科学研究的首席科学家,亲自参与了月球样品的研究。
★六大课题:“重返”的难度和意义
眼下,地球上的我们,“目光”所及已能达到120亿光年的宇宙深处,航天器已登陆火星。但是,月球仍是人类开展空间探测的首选目标。为什么?因为,截至目前,关于月球的几大课题一直让各国科学家为之挂怀。这些课题是:
一,如今的月球是一个濒临死亡的星体,但在几十亿年前,月球不是这个样子的,那时候的月球上有大气。是什么原因导致月球演变成如今的真空状态?
二,至今已有各国的几十颗环月探测器环绕月球飞行,但尚未搞清月球的三维地貌。而这对人类一旦登月后应在哪儿建“月球村”至关重要。
三,截至目前,人类研究到的多为月球表面及风化层,但对其内部结构的了解仍很肤浅。而搞清楚月球的内部结构也许就能掌握月球演变乃至产生的过程。
四,月球上存在众多岩石,但这些岩石的分布特征究竟怎样?
五,关于月球起源至今说法不一。
六,月球上能源和矿产资源的应用前景。
科学的魅力,也许就在于永远不倦地“求解未知”。正是这几大未拨去迷雾的“疑团”,将航天专家的目光牢牢“锁定”月球。“解决这些课题,就是重返月球的意义,但也是难度。”
刚刚出席“中国工业高科技论坛”航天科技分论坛的姜院士,在这次论坛上的主题演讲中,专辟章节论述了月球的开发与利用。姜院士说,“在众多的应用项目中,有望形成产业的至少有两方面,一是月球能源的利用,二是月球矿产资源的利用。”
据了解,月球表面能获得丰富而稳定的太阳能。月面及月壤中储存有极其丰富的核聚变燃料——氦-3,它是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。除此之外,月球还有众多独特的矿产资源。这些月球资源对人类维持永久性月球基地无疑十分必要。也正因为拥有这些“财富”,月球成为人类向外层空间发展的良好基地和前哨站。
★“走”近月球是必然,登上月球很艰难
空间是人类文化遗产的一个组成部分,对外层空间的探索必将使全人类从中受益。联合国秘书长安南在日前发表的“世界空间周”纪念文告中,如是评价空间科学的魅力。而在众多空间科学研究项目中,月球、火星等研究无疑是最为经典的。其中,月球探测被公认为一个国家综合国力和科技水平最有显示度的项目,并成为世界航天活动的一个热点。
我国在去年11月发表的《中国的航天》白皮书中,提出了今后十年或稍后的一个时期发展目标,同样包括了“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。
在日前的中国工业高科技论坛航天科技分论坛上,国家航天局局长栾恩杰重申,我国将目光投向以月球探测为主的深空探测研究,力争在世界空间科学领域占有较重要的地位,使我国的深空探测技术上升到一个更高的水平。
而“月球探测计划的规划和部署,是建立在我国航天技术迅猛发展和国家综合实力不断增强的基础上。”中国运载火箭技术研究院院长许达哲在此次论坛上还透露,目前我国已在航天技术方面达到了世界先进水平,形成了以品种齐全的运载火箭、应用卫星为主体的,专业门类齐全的,科研、试验、生产基本配套的航天科学研究系统和生产、实验基地。
“中国人肯定会开展月球探测。”姜景山对此坚信不疑。他说,我国科学家一直在做这方面的技术准备并取得了相应成果。目前中国的探月技术与二三十年前的发达国家的技术相比毫不逊色,不久的将来肯定会启动探月进程,而最终目标是建立“月球村”。
“而且,中国人的月球探测肯定有咱们自己的特色,因为,我们有我们关注月球的角度与方法。而同时,先进国家对月球的研究成果很多可为我们所用,这等于是站在巨人肩膀上去进行我们的研究,我认为这会是一种跨越式发展。”
“但是,月球探测真的是一个相当复杂的科学与技术的系统工程。所谓建立前哨站、永久居住地,都不是数年间就能实现的,它需要人类科学的认知态度,和相对漫长的努力。”
据专家介绍,月球探测包括无人探测、有人探测及月球开发等阶段。仅无人探测就包括月球轨道器、月球车及取样返回等步骤。其中月球车研制至关重要,月球车也就是月球探测机器人。1998年,我国有关方面通过了由清华大学牵头的“月球探测机器人总体方案设计及关键技术分解”的立项研究,揭开了我国月球车研究的序幕。
然而,清华大学智能控制机器人研究组的专家此番本着求实的精神对记者说,“目前还仅停留在对关键技术原理研究的层面上。已有一个小型移动车,但仅仅是十分粗糙简单的仿制品,远远谈不上启动。眼下还存在材料、润滑、密封、热控、导航等一旦面临月球上不可预测的环境挑战怎么办的诸多难题,需要进一步攻关。”
这位机器人专家同样对“人类登月三步曲在20年内完成”的说法深表怀疑。他说,人类离月球的路还很远。他认为,以中国目前的经济及科技实力,探月计划第一步至多只能是环月探测。因为,重点解决好测控和运载器问题,环月探测就有可能实现。
这位专家的观点恰与姜院士不谋而合。姜院士说,国内的登月器研究还只是刚刚起步,人们还需有足够的等待耐心。而从国际惯例做法看,中国即便启动月球探测,第一步也会先发射环月卫星。
“带我去月球!”也许终究有一天,它不再是一句歌词一个梦想,而是一个人类能够把握的事实。
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