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外太空探索及中国登月计划-专访中科院院士庄逢甘

http://www.sina.com.cn 2003年10月16日18:16 青年参考

  本报记者 吴珊发自北京

  “我们之所以把目光投向月球也是为了要使中国在月球上有一席之地,有发言权。”

  “联合国虽然明确指出外太空是人类的共同财产,不得以国家或个人名义私占,但是现在的事实就是谁先抢占就是谁的”

  庄逢甘,中国科学院院士、空气动力学家、中国航天科技集团科学技术委员会主任、中国航天科技集团高级技术顾问。在神舟5号顺利升空的前夕,庄逢甘院士在北京接受了《青年参考》的专访,详细介绍了中国的探月计划。

  探月计划来龙去脉

  记者:中国为什么会探月计划这样的一个宏大计划?

  庄逢甘:我参与了探月计划最初的概念设计。当是对这个计划是这么考虑的:……从科学意义上来讲研究地球本身的发展,月球是一个很好的样本。因为地球已经50多亿年了,变化很大;而月球也30亿年了,变化却不明显。所以研究月球能对地球的未来形成很好的参照。此外地球的资源也是有限的,石油再过几百年就用完了,而月球上初步发现有氦3,是一种很好的材料,可以支持地球长远的发展。现在面临的问题是:月球上到底有多少氦3?怎样将这些材料运回地球?在月球上建立基地的可能性有多大?建立基地的目的是就地取材,但是关键问题是月球上到底有没有水。现在已经有间接证据证明月球两极有水冰。中国能够发射自己的月球卫星估计还要4年,但是会比日本乃至印度的要大,可观测的项目要更多。探月计划中的第一步是发射月球卫星,第二步是实现软着陆,第三步是要把资源运回来。载不载人要根据情况来看,不一定非要人上去的话就尽可能不上去。

  将来也确实有可能在月球上建立人类居住区,建立氦3大电站,为了开发月球,建居住区还是必要的。此外,月球上可能还有其他的一些富矿,比如铁等。

  要使中国在月球有一席之地记者:中国未来的航天计划还有哪些内容?

  庄逢甘:实现载人航天之后,中国会有二期的空间实验室和三期的空间站项目。空间实验室计划是2010年建成,空间站现在还不好说。其实太阳系当中有很多的小行星,包括卫星的探测都很有价值。我们会秉承“有所为,有所不为”的原则,综合考虑技术、经济等因素来拟订可行性的论证报告。

  记者:如何看待目前媒体报道中的月球探寻热?

  庄逢甘:联合国虽然明确指出外太空是人类的共同财产,不得以国家或个人名义私占,但是现在的事实就是谁先抢占就是谁的。由于月球未探明储量的巨大资源,月球探寻热是客观存在的。

  关于探月工程的国际合作,是个很好的想法。……探月一个国家包不下来,我们之所以把目光投向月球也是为了要使中国在月球上有一席之地,有发言权。……外太空还是美国的单极世界

  记者:中国的空间基础设施现在已进行到哪一个阶段?和美、俄或欧空局、日本、印度相比如何?

  庄逢甘:中国的空间基础设施还要大大加强。……现在中国的空间基础设施规模很小,是实验性的,未来要建立长期稳定运行的系统。美俄的通信卫星的平均寿命是15年,我国设计的是8年,还有差距。

  从规模上来说,我国的人造卫星等等太空工程只是美国的一个零头,外太空还是美国的单极世界。美国拥有最可靠的全球导航定位系统,俄罗斯虽然也有,但我国只建立了区域性的卫星定位系统。

  欧、日、印也有自己的优势,但从总体上还不可能建立长期可靠的卫星系统。

  记者:空间基础设施在未来的太空竞争中将起到什么样的作用?

  庄逢甘:信息化带动工业化,怎样利用空间是我国重点关心的问题。主要在哪个领域不好说,但是军用用途很明显,空间勘测对部队的调动能力成效极大。美国人就曾号称用遥感卫星可以探测出非洲的一片森林里到底有几只猴子。但是对那种认为中国的航天计划会威胁到美国空间安全的说法是一种别有用心的夸大,我们目前还没有那个实力。

  月球离我们并不遥远“在探月过程中不仅可以揭示科学奥秘,还能带动其它领域的科技发展。”“月亮上有丰富的资源,蕴藏有丰富的矿产。”“除了科研和商业用途之外,月球探索计划还有军事用途。”

  庞之浩中国空间技术研究院高级工程师《国际太空》杂志副主编

  人类在掌握航天技术后,第一个拜访的地外星球就选择了月亮,一是好奇。二是因为月亮是离地球最近的天体,探测它比较容易。

  在探月过程中不仅可以揭示科学奥秘,还能带动其它领域的科技发展。美国的“阿波罗”载人登月计划就带动起了超高强度和耐高温材料、新型计算机、遥控作业等一大批高科技工业群体,后来该计划的许多成果又转移到民用,促进了科技与工业的整体发展与繁荣。

  此外,月亮上有丰富的资源,蕴藏有丰富的矿产,月球表面含有大量的氦-3。这种在地球上很难得到的物质可提供便宜、无毒、无放射性的能源,其贮量能满足目前世界能源至少几百年左右的需要。

  另外,月亮比地球稳定得多,且没有厚厚的大气层和磁场,并拥有弱重力、高洁净的特殊自然条件和自然环境,因而还可作为对其它星球探测和研究的平台,是进行天体物理学研究、制备一些昂贵生物制品与特殊材料等的理想场所。

  除了科研和商业用途之外,月球探索计划还有军事用途。美国空间司令部负责太空行动的负责人、空军准将西蒙·沃登表示,美军将在未来几年之内对准月球发射几枚小型军用卫星。沃登说:“我认为我们可以让微型卫星在月球的某个地点着陆,这样的发射任务成本在1000至1500万美元之间,它们将为月球的研究掀开新的一页。”位于休斯敦的月球行星研究院是美国军方微型卫星项目的合作伙伴,该研究院的副主任保罗·斯普迪斯表示,他们正在研制新型月球探测器数据处理硬件以及微型传感器,以便对月球地表进行高分辨率的拍照及分析,甚至连以往无法研究的月球暗区和南极附近区域也不会逃过新式探索装置的“眼睛”。

  美国的长远计划是在21世纪初让航天员重返月球,建立适合居住的前哨站,在月面安装科学仪器和取氧装置。2010年以后将建立月球基地。用月球当未来行星际航天的基地和天文的观测站十分理想。从月面起飞,比地面起飞容易得多,而且可从月球的许多氧化物中提取氧作为火箭助燃剂(如把液氧从月球运回地球使用,所耗能量只是地球上的3%)。在月球上可轻而易举地做到真正的全波段观测(没有大气扰动和吸收)。在月球上建造太阳能发电站能充分利用太阳能,发电效率极高,从而解决地球和空间站的能源不足。……建立月球基地后,人们还能开发和利用月面资源,制造航天器的推进剂等。、

  “嫦娥工程”--中国航天畅想曲

  2000年11月,中国国务院新闻办公室发布了《中国的航天》政府白皮书,明确提出了未来10年将开展深空探测研究,重点开展月球探测。

  2003年我国宣布,近20年的一个时期,我国将实施名叫“嫦娥工程”的月球探测,它分3个阶段实施。第1阶段(2002年~2005年或稍后)为环月探测;第2阶段(2005年~2010年)为月面软着陆探测与月面巡视勘察;第3阶段(2010年~2020年)为月面巡视勘察与采样返回。

  “嫦娥工程”是我国进行深空探测所迈出的至关重要的第一步,也是中国航天事业继人造卫星、载人航天之后的第3个里程碑。

  这项计划的任务是摸清全月面的地形、地貌和构造;调查月球上有用资源的分布规律;评估月球上的能源前景;监测地月空间的环境。即对月面进行全方位、整体性的综合遥感探测,从中选出有关键意义的月球区域,发射月球车完成软着陆,进行深入探测,为月球基地的建立选择地址。“嫦娥工程”之后是建立月球基地。其最终目的是保持整个地球生态系统的可持续发展。

  “环绕”即在最近3~5年发射第一颗月球探测卫星环绕月球飞行,主要用于对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的科学探测,并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

  “降落”即将月球探测器(月球车或探月机器人)发射至月球表面软着陆进行探测,精细探测着陆区的土壤、岩石、环境,建设月基天文台,为进一步月球研究打下基础。

  “返回”即将小型采样返回舱、月面钻岩机、月球机器人等月球探测器发射至月球表面软着陆,然后通过月球车、机器人等进行现场探测,采集有关样品运回地面进行研究,为载人登月和将来月球基地的选址提供有关数据。

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