國家航天局局長孫來燕上周在北京舉行的第36屆世界空間科學(xué)大會上說，未來5年間，中國將在環(huán)月探測的基礎(chǔ)上，積極進行月球探測和以火星為主線的深空探測規(guī)劃，并積極參與相關(guān)的國際合作。
孫來燕說，中國將開展月球資源分布規(guī)律及月球資源利用的研究，通過對地球與其他行星的比較研究，從不同角度認識地球空間環(huán)境和地球內(nèi)部各圈層的形成和演化規(guī)律，為保障人類在地球上持續(xù)生存和發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和對策。
中國科學(xué)家的眼光已不以月球為限了
據(jù)介紹，在空間天文和太陽物理領(lǐng)域，中國科學(xué)家將通過對太陽和黑洞的觀測研究，增加對恒星演化及宇宙演化過程的了解。未來5年間，中國將通過自主研制發(fā)射天文衛(wèi)星，在天文觀測的某些方面達到世界先進水平。在空間物理領(lǐng)域，將建立起符合實際的空間天氣預(yù)報模式，為建立保障航天、通訊和國家安全的空間天氣保障體系提供科學(xué)基礎(chǔ)。在微重力科學(xué)領(lǐng)域，將緊密結(jié)合國家科技戰(zhàn)略目標和載人航天的關(guān)鍵問題，促進生物工程、新材料等高技術(shù)的發(fā)展以及引力理論、生命科學(xué)等的基礎(chǔ)研究，盡早發(fā)射第一顆微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實驗衛(wèi)星。
據(jù)不完全統(tǒng)計，在過去10年間，中國在空間科學(xué)領(lǐng)域的基本建設(shè)與科研項目的投入已超過9億元人民幣，建立了一批國家實驗室及空間有效載荷應(yīng)用中心，具備了支持空間科學(xué)研究、實驗的基本設(shè)施和資源，使中國成為世界上空間科學(xué)研究學(xué)科較全、實力較強的國家之一。
“月球上的氦-3可供人類上萬年能源需求”
中國科學(xué)院院士、中國月球探測計劃首席科學(xué)家歐陽自遠上周在第36屆世界空間科學(xué)大會上作題為“中國探月計劃”的科普報告時透露，月球上的氦-3在土壤里大概有100萬~500萬噸。這將是人類社會長期穩(wěn)定、安全、清潔、廉價的可控核聚變的能源原料，可供人類上萬年的能源需求。
歐陽自遠說，月球土壤里含有一種物質(zhì)，叫氦-3，將會對人類社會的發(fā)展，作出史無前例的、重大的貢獻。月球有個特殊的環(huán)境：超高真空、無磁場、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，弱重力、高清潔環(huán)境，可以對地球進行監(jiān)視。同時，月球可以做各種各樣的特殊材料和特殊生物制品。科學(xué)的責(zé)任就是要解決這些問題。
他說，“對于地球的人類來說，能源的問題完全不值得悲觀。因為月球上的氦-3能釋放出巨大的能量，產(chǎn)生氦-4。而且氦-3是穩(wěn)定的，沒有放射性”。“月球資源和能源的開發(fā)利用，將為人類社會可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮支撐作用”。歐陽自遠說，目前中國的能源資源的來源和安全等等，都存在著極大的問題。地球所供給人類的全部的化石能源，甚至包括鈾，假如一次性發(fā)電的話，也不會持續(xù)很長的時間。地球給予人類的資源是極其有限的，所以一定要有新的方案來解決地球長期需要的能源問題。
歐陽自遠說，現(xiàn)在深空探測第一個重點是月球的探測。月球是地球的一個天然衛(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。因為月球與地球建立了一個非常清晰的監(jiān)視基地，又是人類科學(xué)研究的基地，也可以說是一個新的軍事平臺，也是深空探測的前哨站和轉(zhuǎn)運站。此外，月球的資源和能源的開發(fā)利用前景，也將為我們?nèi)祟惿鐣目沙掷m(xù)發(fā)展發(fā)揮重大的支撐作用。
據(jù)了解，目前已有16個國家聯(lián)合起來建設(shè)國際空間站，大約在2016年建成。它的規(guī)模不是很大，大約可以供6人至7人工作，可以進行一系列的科學(xué)實驗。
月球探測首期花費不是一個天文數(shù)字
歐陽自遠還談到，月球探測首期花費14億元人民幣，不是一個天文數(shù)字，“這只是在北京修建約兩公里地鐵所需的費用”。
他說：“探測月球的投資，相較于我國巨大的國內(nèi)生產(chǎn)總值來說，是微小的。但我們必須精打細算，認真把這件事情做好。”
1960年以來，中國經(jīng)過約35年的跟蹤研究，又經(jīng)過約10年的綜合論證，至2004年1月，批準了中國月球探測立項，第一期經(jīng)費為14億元，其中包括建造、發(fā)射、運行“嫦娥一號”繞月衛(wèi)星。
據(jù)歐陽自遠介紹，在計劃啟動的2004年,科學(xué)家們完成了衛(wèi)星設(shè)計，2005年完成了“嫦娥一號”初樣產(chǎn)品；2006年要完成正樣產(chǎn)品，目標是確保2007年成功發(fā)射。
他說：“長遠來看，我們的月球探測大致分為三個階段：第一階段為不載人的月球探測，第二階段是載人登月，第三階段是建立月球基地。我們正在進行的是第一階段不載人的月球探測。”
歐陽自遠說，14億元是第一階段月球探測的經(jīng)費，第二、第三階段可能會多花一些錢。月球探測絕不會拖中國人民全面建設(shè)小康社會的后腿，只能是促進和推動。
美國的花費是上千億美元
2004年1月14日，布什總統(tǒng)宣布了美國新的太空計劃。
美國將在2008年后，實現(xiàn)無人探測月球；2015~2020年，派遣宇航員重返月球。
美國國家航空和航天局隨后宣布，2018年美國將重新實現(xiàn)載人登月，耗資為1040億美元。2025年，將實現(xiàn)載人登陸火星，耗資2170億美元。
“夸父計劃”雄心勃勃
當(dāng)旨在探究月球奧秘的“嫦娥計劃”緊鑼密鼓地進行之時，中國科學(xué)家們也開始“鎖定”太陽，籌劃另一項雄心勃勃的“夸父計劃”。
中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授涂傳詒透露說，設(shè)想在2012年開始實施的“夸父計劃”將幫助科學(xué)家深入研究日地環(huán)境，為災(zāi)害性空間環(huán)境預(yù)報提供觀測數(shù)據(jù)，推動中國航天深空探測技術(shù)的發(fā)展。2012年將是下一個太陽活動峰年。“夸父計劃”衛(wèi)星初期飛行時間將為2~3年。這一計劃的綜合論證仍在進行之中。該計劃如果按期實施，將是世界上唯一一個系統(tǒng)的日地空間探測計劃。
涂傳詒說：“‘夸父計劃’將進一步揭示日地空間風(fēng)暴機理，監(jiān)測行星際擾動傳播。科學(xué)家通過該項目能夠更準確地預(yù)報太陽擾動及其對地球空間環(huán)境的影響，促進空間科學(xué)研究深入發(fā)展和空間天氣預(yù)警預(yù)報水平的大幅提高。”
據(jù)涂傳詒介紹，“夸父計劃”由三顆衛(wèi)星組成，其中A星設(shè)置在距地球150萬公里的日地連線上，用來全天候監(jiān)測太陽活動的發(fā)生及其伴生現(xiàn)象。另兩顆衛(wèi)星B1和B2在地球極軌大橢圓軌道上共軌飛行，用來監(jiān)測太陽活動導(dǎo)致的地球近地空間環(huán)境的變化。
多國科學(xué)家將參與“夸父計劃”
據(jù)了解，德國、法國、比利時、奧地利、加拿大等國10多位著名空間科學(xué)家也將參與這項由中國人發(fā)起的太陽探索計劃。
德國科學(xué)家萊內(nèi)爾·施溫說，雖然近年來科學(xué)家已在日地物理研究方面取得很大進展，但對許多關(guān)鍵問題仍缺乏了解，比如，日冕物質(zhì)拋射的前兆是什么？太陽擾動源、太陽擾動傳輸、擾動的地球效應(yīng)等。“夸父計劃”有望一一解答這些問題。
加拿大航天局空間物理大氣科學(xué)首席科學(xué)家劉維寧說：“太陽擾動會導(dǎo)致衛(wèi)星失靈，影響航天員安全，對地面各種通訊設(shè)備形成干擾。‘夸父計劃’能幫助人類對太陽活動進行預(yù)測預(yù)報，從而采取相應(yīng)的防護措施。加拿大將參與設(shè)計兩顆圍繞地球飛行的衛(wèi)星，并在衛(wèi)星上搭載科學(xué)儀器。”
劉維寧同時指出，要實施“夸父計劃”，中國仍面臨許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
他說：“A星要被準確地發(fā)射到太陽與地球連線引力平衡點上。但中國從未把衛(wèi)星發(fā)射到那么遠的位置。此外，地面人員還要對衛(wèi)星進行姿態(tài)調(diào)整，接收遙遠的微弱信號。這些都是中國需要掌握的重要技術(shù)，‘夸父計劃’有可能在中國帶動這些技術(shù)的發(fā)展。”
涂傳詒說，科學(xué)家已經(jīng)著手研究“夸父計劃”相關(guān)的有效載荷、航天器平臺初始設(shè)計以及發(fā)射、跟蹤、控制和資料傳輸?shù)确矫娴膯栴}。
(來源：中國青年報；何干)
