中新網(wǎng)4月13日電 月亮,這個(gè)浩瀚宇宙中離地球最近的天然星體,從來沒有像今天這樣吸引著全世界的目光。
上世紀(jì)末,美國(guó)宣布新太空計(jì)劃決定重返月球,歐空局提出建立月球基地的設(shè)想,日本、印度、烏克蘭、德國(guó)、俄羅斯等也相繼提出各自的月球探測(cè)計(jì)劃;本世紀(jì),“嫦娥”故鄉(xiāng)中國(guó)則加快探索月球的步伐,其第一步———繞月探測(cè)工程已正式立項(xiàng)啟動(dòng)。
中國(guó)人為何探月?怎么探月?日前,中國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃的首席科學(xué)家,中國(guó)地大(武漢)兼職教授、兼職博士生導(dǎo)師歐陽自遠(yuǎn)就此接受湖北楚天金報(bào)采訪,披露出“嫦娥工程”一些臺(tái)前幕后的故事——
“嫦娥”奔月難點(diǎn)是衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)
對(duì)月球地貌的預(yù)先研究,是我國(guó)整個(gè)“嫦娥工程”的首要工作。歐陽院士透露,我國(guó)探測(cè)月球一期工程主要要實(shí)現(xiàn)四個(gè)目標(biāo)。
我國(guó)“嫦娥一號(hào)”的首要目的,便是為月球“畫像”,也就是要通過各種手段獲取月球表面影像和立體圖像。之前,雖然別的國(guó)家已做過類似的工作,但圖像中卻存在很多空白區(qū),這次我們的目標(biāo)是環(huán)月衛(wèi)星不僅要完全覆蓋全部月球,還包括從沒有涉足的南北極部分區(qū)域。
“嫦娥工程”一期的主要任務(wù)是要獲得月球的三維影像圖,但這其中最大的困難是接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)。因?yàn)樵谖覈?guó)版圖內(nèi)能接收月球探測(cè)衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)間每天平均只有4小時(shí),所以接收大量數(shù)據(jù)并迅速作出分析,將是形成月球數(shù)字圖像的關(guān)鍵。
其次,以前美國(guó)曾經(jīng)對(duì)月球上5種有用元素做過分布規(guī)律與含量的探測(cè),這次我們希望擴(kuò)大到14種元素,對(duì)月球的一些有用資源進(jìn)行更為全面的前景評(píng)估。
另外,我國(guó)的探月計(jì)劃中,有一件事情是外國(guó)從未涉足的:我國(guó)計(jì)劃測(cè)量月球的土壤層到底有多厚,這對(duì)于我們計(jì)算月球氦3含量意義重大,如果工程順利,我們估算氦3的資源含量可能要比前人前進(jìn)一步。最后,我們將研究地—月空間環(huán)境,這對(duì)于地球環(huán)境和人類社會(huì)的發(fā)展都是至關(guān)重要的。
歐陽院士說,我國(guó)計(jì)劃于2006年12月發(fā)射的第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星———嫦娥一號(hào),將攜帶6套24件探月儀器,其中包括探測(cè)月球表面元素的x射線、伽馬射線光譜儀,獲取月球三維立體圖像的相機(jī)等,我國(guó)嫦娥一期工程四大目標(biāo)將通過它們實(shí)現(xiàn)。
14億元投資打鑄“嫦娥一號(hào)”
歐陽院士認(rèn)真而幽默地指出:我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段,首期“嫦娥一號(hào)”繞月工程總投資14億元。我國(guó)首期探月項(xiàng)目的預(yù)算過程是經(jīng)過嚴(yán)格且科學(xué)論證的,這一預(yù)算結(jié)果也是符合工程實(shí)際和我國(guó)國(guó)情的,14億元在北京正好可以修建兩公里地鐵。
據(jù)他介紹,首期“一號(hào)”繞月衛(wèi)星整個(gè)飛行過程主要分為三個(gè)階段。一、調(diào)整軌道段:探月衛(wèi)星被發(fā)射后進(jìn)入地球同步橢圓軌道,探月衛(wèi)星與運(yùn)載火箭分離后,在近地點(diǎn)通過三次變軌脫離地球軌道,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道;二、地月轉(zhuǎn)移軌道段:探月衛(wèi)星要飛行5到6天,在進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道后,衛(wèi)星通過自帶發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)整有1次或更多次的軌道修正,以確保正確進(jìn)入預(yù)定月球軌道;三、環(huán)月軌道段:當(dāng)衛(wèi)星接近月球時(shí),依靠反向助推開始減速制動(dòng),最終到達(dá)高度為200千米的月球極月圓軌道,進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
空間碎片難阻“探月”步伐
隕石和小行星會(huì)不會(huì)影響我國(guó)探月?歐陽院士表示,我國(guó)已開展了關(guān)于空間碎片撞擊衛(wèi)星的相關(guān)研究,但是這種可能性對(duì)嫦娥工程來說基本上不存在。
他表示,空間碎片有人造碎片和宇宙塵埃。人造碎片主要在眾多人造地球衛(wèi)星的軌道上漂浮,探月衛(wèi)星穿越這一地帶僅需很短時(shí)間。等到達(dá)行星際空間,宇宙塵埃就出現(xiàn)了,它們的速度可達(dá)到45公里/秒,一旦撞擊到衛(wèi)星會(huì)造成嚴(yán)重破壞,但我們根據(jù)統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),我國(guó)探月衛(wèi)星在執(zhí)行探月任務(wù)時(shí)遭遇毫米級(jí)塵埃的可能性存在,遇到厘米級(jí)塵埃的幾率會(huì)很小,分米級(jí)的幾乎沒有,遇上小碎塊、隕石和小行星更是不可能。
“嫦娥工程”為了開辟月球基地
不少學(xué)生對(duì)我國(guó)何時(shí)登月表現(xiàn)出濃厚的興趣。歐陽院士指出,我國(guó)畢竟是首次探測(cè)月球,只有在基本完成三個(gè)階段不載人月球探測(cè)任務(wù)后,通過對(duì)探測(cè)、勘察、采樣取得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析,再結(jié)合國(guó)情國(guó)力,才能談進(jìn)一步登月。
據(jù)介紹,目前我國(guó)探月工程二期也有了初步規(guī)劃———計(jì)劃發(fā)射攜帶有月球車的登月軟著陸器,在月球表面選擇新的區(qū)域降落,展開科學(xué)考察。并預(yù)計(jì)在2012年發(fā)射月球軟著陸器,屆時(shí)軟著陸器將攜帶月球車一起登陸月球,對(duì)月球進(jìn)行月面巡視勘察,就地勘測(cè)月球資源,開展月基天文觀測(cè),并為月球基地的選擇提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
我國(guó)在探月二期工程之后,三期工程將發(fā)射小型采樣返回艙,采集關(guān)鍵性月球樣品返回地球?qū)嶒?yàn)。在基本完成不載人月球探測(cè)任務(wù)后,根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)際上月球探測(cè)發(fā)展情況和中國(guó)的國(guó)情國(guó)力,可進(jìn)一步研究擬定中國(guó)載人月球探測(cè)戰(zhàn)略目標(biāo)和發(fā)展規(guī)劃,擇機(jī)實(shí)施載人登月探測(cè)以及與有關(guān)國(guó)家共建月球基地。
月球水冰不可能成為登月水源
有人問,媒體曾報(bào)道從衛(wèi)星圖片和美、蘇(原蘇聯(lián))兩國(guó)勘測(cè)結(jié)果證明,在月球的永暗面存在著大量常年以固態(tài)形式蘊(yùn)藏的水冰,這些水冰能作為人類登月后的水源嗎?昨日,歐陽自遠(yuǎn)院士表示,我國(guó)“嫦娥工程”科研人員也曾論及此事,他說,月球兩極水冰在現(xiàn)階段不可能成為人類登月的取水來源。首先,經(jīng)科學(xué)推論,月球水冰的來源最大的可能,是幾十億年來,宇宙中的無數(shù)慧星與月球相撞時(shí),其中一些含水的碎片落在終年見不到太陽的月球背面低洼地中,從而以水冰的形式保留下來。雖然經(jīng)過探測(cè),月球上已知的水冰含量遠(yuǎn)超過科學(xué)家們的估計(jì),但如果要把這些水冰在月球上經(jīng)過長(zhǎng)途搬取、融化、提取蒸溜水等一系列工程,直到加工成可為人類利用的少量淡水,其工程投入遠(yuǎn)比從地球直接取水高昂得多,且水冰本身也是一種永不可再生的月球資源,無論從哪方面來說,月球水冰在現(xiàn)階段都無法成為登月計(jì)劃的用水來源,即使將來可以用于開發(fā),也不可能像地球水那樣服務(wù)于人類。
首席科學(xué)家現(xiàn)場(chǎng)批駁“炸月球”論
在學(xué)術(shù)研討會(huì)的提問時(shí)間,有人問:去年俄羅斯六位科學(xué)家曾聯(lián)名提出用原子彈炸掉月亮的設(shè)想,您怎么評(píng)價(jià)?
歐陽院士當(dāng)即風(fēng)趣地回答:那是不可能的。首先,我不相信提出這一設(shè)想是科學(xué)家提出來的,因?yàn)槟壳叭祟愡沒有任何力量可以炸掉月球。6500萬年前小行星撞擊地球發(fā)生的大爆炸導(dǎo)致恐龍滅絕,但是把人類目前所有核武庫用上,都只及這次大爆炸的千萬分之一,用這樣的爆炸去炸月球,同樣是“九牛一毛”,是不可能摧毀月球的。其次,月球是地球的好伴侶,月球上眾多的隕石坑也顯示,它已挨過很多“炸”了,這顯示月球還攔截了撞向地球的一些小行星,保護(hù)了地球。
成功登月解決緊張的能源問題
我國(guó)“嫦娥工程”探月計(jì)劃,對(duì)人類的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和世界和平意義重大。歐陽院士指出,首先,解決地球日趨緊張的能源問題,是探月計(jì)劃的一項(xiàng)重要目的。月球是解決地球能源危機(jī)的理想之地,“氦3”是一種目前已被世界公認(rèn)的高效、清潔、安全、廉價(jià)的核聚變發(fā)電燃料。根據(jù)科學(xué)統(tǒng)計(jì)表明,10噸氦3就能滿足我國(guó)全國(guó)一年所有的能源需求,100噸氦3便能提供全世界使用一年的能源總量。但氦3在地球上的蘊(yùn)藏量很少,目前人類已知的容易取用的氦3全球僅有500千克左右。而根據(jù)人類已得出的初步探測(cè)結(jié)果表明,月球地殼的淺層內(nèi)竟含有上百萬噸氦3。如此豐富的核燃料,足夠地球人使用上萬年。我國(guó)探月工程的一項(xiàng)重要計(jì)劃,就是對(duì)月球氦3含量和分布進(jìn)行一次由空間到實(shí)地的詳細(xì)勘察,為人類未來利用月球核能奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(完)(記者/劉大家圖/趙飛楊濤)
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“嫦娥工程”是我國(guó)自己月球探測(cè)計(jì)劃的代號(hào)。該計(jì)劃分為“繞、落、回”三個(gè)階段。3月25日,總投資為14億元人民幣的“嫦娥工程”一期———繞月工程(即“繞”)露面,該工程計(jì)劃在2007年以前發(fā)射“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星,圍繞月球飛行;“落”就是發(fā)射月球軟著陸器,試驗(yàn)月球軟著陸器,試驗(yàn)月球軟著陸和月球車巡視勘察,就地對(duì)月球進(jìn)行探測(cè),并開展月球天文觀測(cè)等;“回“就是不僅向月球發(fā)射軟著落器,而且發(fā)射小型采樣返回艙,采集關(guān)鍵性月球樣品返回地球。這些工程實(shí)施后,中國(guó)人“嫦娥奔月”的夢(mèng)想將現(xiàn)為切實(shí)。
美國(guó)贈(zèng)歐陽院士1克月壤
很多媒體報(bào)道稱,歐陽院士將美國(guó)贈(zèng)送的1克月壤一分為二,將其中的0.5克用于科研分析,另外0.5克自己收藏。昨日,歐陽院士表示:另外0.5克月壤并不在他手上。
據(jù)他介紹:月壤非常珍貴,1克月壤也只有小拇指頭的1/10大小。在用0.5克月壤完成所有的科研實(shí)驗(yàn)后,1978年,他將剩下的0.5克月壤贈(zèng)送給北京天文館收藏,用于科普展覽。
簡(jiǎn)介:歐陽自遠(yuǎn),天體化學(xué)與地球化學(xué)家。原籍江西上饒,生于江西吉安。1956年畢業(yè)于北京地質(zhì)學(xué)院。1961年中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所研究生畢業(yè)。中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員。1991年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士,現(xiàn)任中國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃的首席科學(xué)家。中國(guó)地大(武漢)兼職教授、兼職博士生導(dǎo)師。