焦维新：“嫦娥”如何奔月

　　嫦娥工程的实施标志着我国向空间科学更高研究领域又迈出了新的步伐

　　实习记者 周璇

　　自1957年10月4日发射第一颗人造地球卫星算起，今年刚好是人类迈入太空时代的第50个年头。而由我国自 主研发的首颗人造月球卫星“嫦娥一号”的发射目前也已进入倒计时。

　　月球探测是继航天工程之后在新世纪启动的又一项重大科学工程，它的实施标志着我国向空间科学更高研究领域又迈 出了新的步伐。

　　北京大学地球与空间科学学院教授焦维新曾经参与了探月项目的研讨全过程。据他介绍，目前将要实现的月球探测阶 段，分绕、落、回三期。探测阶段就是“不载人阶段”。在这一阶段中，中国将向月球发射一个卫星，全面、系统、整体性地 探测月球；在摸清月球“家底”后，再发射着陆器降落到一个区域，精细地探测一个地方；最后再把月球样品采回地球来。此 次即将发射的卫星“嫦娥一号”，即是探测阶段的第一期，将着重对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测 。整个探测阶段最终完成预计将在2020年。

　　随着发射日期的临近，民众亲睹“嫦娥奔月”的热情也与日俱增。四川西昌金英旅行社目前已接到来自北京、上海、 广州等全国多个城市1000多人报名，欲亲眼目睹嫦娥奔月这一历史性的瞬间。焦维新说，以前发射卫星的时候，空间技术 研究院的有关旅行社也组织过类似的旅游观光，但月球探测毕竟是升空探测的第一步，也是关键一步，所以影响更大。

　　为什么叫嫦娥工程

　　人物周刊：听说“嫦娥奔月”这个叫法最早是您提出的？

　　焦维新：我算是早期提出建议者之一。早期的几次有关月球探测的研讨会我都有参加。2001年的研讨会，我跟登 月工程首席科学家欧阳自远分在一个组。当时我作报告，提了三个要点，其中第一点就是为了使广大群众关注探月行动，建议 取名“嫦娥计划”。因为“嫦娥奔月”是家喻户晓的故事，用这个名字，不只学者了解，也能引起老百姓的关注。我觉得如果 国家这么大一个项目没有得到广大百姓的认可和支持，那么就是不成功的。现在看来，效果达到了。后来正式名字叫“嫦娥工 程。”

　　人物周刊：照原计划应该是2007年9月在西昌卫星发射中心发射，后来推迟了，这是什么原因呢？

　　焦维新：原定其实是4月发射，但毕竟这是大项目，出于各方面谨慎考虑吧。美国JPL喷气推进实验室有个太空日 历，每个月哪个国家进行哪些发射活动，上面都会标注，而现在准备10月26日发射也是从那得到的消息。目前公布的说法 都只是说在年底之前发射。

　　人物周刊：有关消息透露，这次发射极有可能在晚上。为什么不选择白天？

　　焦维新：天气要求对于所有卫星发射都一样，比如降雨天、雷电天都不合适。当然对于卫星发射最主要的考虑是发射 窗口——就是发射最好时机的问题。每月都有一个发射窗口，这是一个最佳时间的综合考量，就是发射时得最节省能量，还有 发射时间也要适合观测跟踪才行，比如要考虑到云层，刚飞几百米高就进入云层那也没法观测了。得天气晴朗少云，那是最好 。发射窗口不是随意选择的。

　　人物周刊：“嫦娥一号”要发射成功，最核心的关键点在哪？

　　焦维新：月球探测成功失败的关键点就是看卫星能不能正常切入月球轨道。卫星发射有两个关键阶段，一是进入到地 月转移轨道时速度大小的控制，要求极高。如果当时速度是每秒10.9公里，那就要5天到达月球，而如果是每秒10.9 3公里，可能3天多就能到月球。二是月球到达卫星附近后，和月球的距离也要保持在一定范围。离月球太远，速度又大，就 不容易被月球的引力场捕获。

　　人物周刊：“嫦娥一号”奔月后，大概会厮守多久呢？

　　焦维新：计划围绕月球运行一年左右。一年后，首先要看仪器是否正常，再做轨道修正，看推进器是不是有富余量， 如果这两点都OK，那么相应的，地面工作站的跟踪也得继续保持，所以需要国家再投入一定经费。只要这些要素都齐备了， 即便有点小故障小摩擦，卫星也可以延长寿命继续和月球长相厮守下去。像美国的“机遇号”“勇气号”原定寿命只有3个月 ，但现在3年了还在运行。

　　为什么要奔月

　　人物周刊：大家都很好奇，“嫦娥奔月”后，它在月球上究竟能干些什么？

　　焦维新：首要任务是为月球“画像”，也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像。此外，还要分析月球表 面有用元素含量和物质类型的分布特点，探测月壤厚度以及地月空间环境等。

　　人物周刊：实施探月工程，意义何在？

　　焦维新：首先从政治意义看，发射人造地球卫星、载人航天、升空探测是一个国家航天事业的三个里程碑。我国现在 前两个都完成了，如果升空探测再顺利实现第一步，将是综合国力、综合技术水平的重要标志，政治上可以扩大影响。

　　其次，尽管美国和苏联在1958-1976年期间已经发射了大量月球探测器，也获得了一些月球资料，但当时是 冷战时期，是出于政治斗争的需要。现在整个国际形势，和平与发展是主流，国际合作是主要方向，加之21世纪探测技术有 很大提高，所以这次的探月是在新形势下利用新技术所做的一次对月球全面深入的研究，要进一步解决以前没有解决的问题。 比如月球的起源和演变问题，阿波罗飞船和苏联飞船的取样，390多公斤，但主要是向着地球这边，集中在赤道和低纬度地 区，太过片面。

　　再者，探月工程也是为进一步升空探测作技术准备。如果把太空比作大海，月球就是离大陆最近的一个海岛。我们要 到大海中去探索，就得依靠离我们最近的一个岛，把它作为中转站，通过它验证一些技术和方法，等成熟了才能再考虑载人探 测

火星或更遥远的星体。

　　人物周刊：9月14日，日本“月亮女神”绕月探测卫星发射升空。那么中国的“嫦娥一号”和日本的“月亮女神” 在构造以及所要完成的探月任务上有哪些不同？

　　焦维新：构造最大的不同是，“月亮女神”后面还带了两个小卫星。至于要完成的探测任务，其实有很多相同，比如 都要探测月球由哪些元素构成，都要对月球表面进行拍照，也都要利用微波遥感测量月壤厚度。但我们使用的微波频率比较高 ，根据理论，频率越高穿透月球的深度越浅，所以我们的目的主要是测量月壤厚度，而日本的穿透厚度更深，目的在于了解月 球表层一定深处的结构，比如是不是像地球那样一定深度会有断裂带。

　　何时能够登月

　　人物周刊：全世界现在对于月球探测的竞争已经到了白热化的程度，中国现在的技术水准在全世界处于什么样的水平 ?

　　焦维新：不能笼统地说。载人航天方面，我们仅次于美国、苏联。而就空间探测技术的水平看，包括科学卫星的技术 ，探测仪器的技术，比起美国、苏联、欧空局、日本，我们还落后不少。日本运载

火箭的成功率没有我们高，但是他们在科学 仪器方面比我们强很多。日常生活也能看出来，我们使用的数码相机、电子仪器，很多都是日本制造，他们基础工业比较发达 ，有优势。

　　人物周刊：探月工程的实施，对我们国家的经济发展会起到哪些促进和推动作用呢？

　　焦维新：阿波罗工程当时是带动了电子、材料、冶金等一系列高科技的发展，我们的意识是相同的，只是涉及范围没 有载人探月涉及的范围那么宽。

　　发射卫星不是说能直接挣回多少钱，但是对各种仪器的研制，以及相应地面设备的水平都会有个较大的促进，比如对 地面的通讯能力，比如我们的远距离定位和控制技术，都将会达到一个新的水平。

　　人物周刊：这次如果发射成功，是不是意味着中国载人登月也指日可待了？

　　焦维新：我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段，“嫦娥一号”卫星发射才只是完成了“绕”的阶 段，顺利的话，2020年左右才能实现返回。不过更重要的是，还要考虑到必要性如何。我们这么大的国家，我们需要花钱 的地方还很多，钱要用在刀刃上，用于那些基础项目，短期内有助于提高综合国力提高人民生活水平——高科技的发展应该和 我国经济实力和综合国力相辅相成。这就好像居家过日子一样，明明就12平方米的居室，非要买个56吋

等离子彩电，一没 那实力二也不谐调啊。所以如果经济照目前这样发展下去，大运载火箭也有实力了，届时再制定一个登月计划也不晚。