對話歐陽自遠

中國重探月球的計劃比美國還早

對話歐陽自遠

受訪者：歐陽自遠（中國科學院院士，“ 探月工程”科學應用首席科學家）

地點：中國科學院國家天文臺月球探測工程科學應用研究中心

時間：2008 年10 月15 日

O ＝歐陽自遠 F ＝新知客

F ：之前世界范圍內的月球探索已經終止20多年，我國為什么要提出來開展探月？

O ：1992 年，我國批準了載人航天計劃，當時我們就覺得，既然能夠實施載人航天，我國就有能力來開展月球探測。所以1993 年我們向國家申請了一個課題，叫做“中國開展月球探測的必要性和可行性研究”。地球上有那么多事情需要去做，去探測月球有什么意義？對國家的科學技術和經濟發展、對老百姓生活質量的提高有什么意義？這都需要回答。1994 年對此問題的論證得到了各層次專家的支持，10 年內還相繼完成了“我國月球探測的發展戰略和長遠規劃研究”、“我國首次月球探測的科學目標和有效載荷配置”、“我國首次月球探測的研制總要求和實施方案”等，于2002 年向世界發布。2005 年美國總統公布了美國的新航天計劃：以月球和火星探測為主線的太陽系探測，他們的宇航局長后來說，放棄月球探測是他們犯的一個極大的錯誤，這20 多年來，不應該把自己局限在低軌道，所以提出來要重返月球。隨后，很多國家也相繼提出了實施性的重返月球計劃。

F：中國的月球探測工程分為“繞”、“落”、“回”三期，這種安排主要有哪些考慮？

O：我們提出中國的月球探測工程劃分為三個階段：第一階段，無人月球探測；第二階段，載人登月；第三階段，建立月球基地、開發利用月球。

第一階段，無人月球探測，也就是不載人月球探測。這個階段又劃分為“繞”、“落”、“回”三期實施：“繞”的階段通過發射月球探測衛星，進行繞月飛行，因為中國是第一次對月球開展探測，對月球要進行全球性、整體性和綜合性探測；“落”指的是發射著陸器與月球車，讓其軟著陸在月球表面，開展區域性的精細勘測；“回”即是發射著陸器、月球車和軌道艙，在月面進行精細勘測，采集樣品和鉆孔取樣，最后返回地球，在地面進行系統和綜合研究。這三步環環相扣，每一小步都是跨出一大步，只有全部完成無人月球探測，解決一系列關鍵技術之后，才能開展載人登月。

應該說，我們這幾個步驟是嚴格、科學的。我們現在完成的繞月探測就是第一階段的“繞”的這一期。現在，第二期“落月”探測國家也已經立項了。

F ：“落月”要做些什么工作？

O ：“落月”的工作首先需要在繞月探測的基礎上，對月球有全面和綜合了解，突破和攻克一系列月球軟著陸和月球車關鍵技術。完成這些工作之后，我們計劃在2012 到2013 年發射著陸器與月球車，軟著陸月球后開展區域性的精細勘測。計劃著陸器工作1 年左右，月球車工作3 個月左右。

著陸器和月球車同時聯合起來探測，也就是就位探測和巡視探測相結合，這是我們落月計劃的一個特征。這個方案目前還沒有其他人采用過。月球車要從著陸器中走出來，邊走邊干活，進行各種各樣的探測。著陸器也要進行就地探測。

我們在著陸器和月球車上分別放置了很多探測儀器，比如在著陸器上設置了全景相機、立體相機、測定化學和礦物成分的儀器和天文望遠鏡，建立月基天文臺。從月亮上看宇宙，分辨率比地球高很多，這是別的國家沒有做過的。此外我們要安裝一個地震儀放在著陸器下方，這樣月球的月震、隕石撞擊的地震波信息也會搜集起來。但建立一個地震站是不夠的，以后我們還會落一次裝一個，形成一個網。在月球車上安裝有全景相機、立體相機、測定化學和礦物成分的儀器、質譜儀和測月雷達，測月雷達別人沒有安裝過，它一邊走一邊探測，探測深度可以達到3 千米，月球車要走10 千米，這樣我們就能得到一個剖面，切開來看月球內部的結構。

F ：根據這種設計，哪些是影響“落月”成敗的關鍵技術難題？

O ：我們現在的確碰到很多技術難題，比如在選定區域降落這個問題，月球表面是超高真空，要實現軟著陸，不能用降落傘，要裝小火箭發動機反推，減緩降落速度。當著陸器降落到100 米的高度，通過智能裝置懸停在空中選擇安全的位置降落。等到達4 米高度時降落速度為零，自由落體軟著陸到月面。

非常困難的是月球車的過夜。月球的一天相當于地球上的一個月，28 天多一點，一個白天大概14 天左右，緊接是晚上，溫差特別大。白天溫度高達110 至130℃，夜晚是-130 至180℃，溫差可以達到300℃，而且持續時間有14 個地球晝夜。你怎么保持儀器艙的溫度不讓各種儀器凍壞？一般的蓄電池解決不了，這就必須有特殊的電池來加溫。一到了月球的晚上，著陸器和月球車就必須“冬眠”，全部儀器都關掉，里面只留個能加熱的電池，把儀器箱加熱到-40℃以上就可以了。等到了月球的早上太陽出來時，要“蘇醒”過來。等太陽全出來了，要打開太陽能電池版來接受太陽能。接著工作半個月后，就又不行了，又要“冬眠”。所以在月球上，如何渡過月夜是很難的。

F ：您以前曾在一些場合提到民間力量的參與很重要，包括資本和智慧。那樣會不會有利解決這些難題？

O ：是的，民間力量很重要也應該很關注。我希望這支力量能夠活躍起來。說道民間直接探月，我認為從技術實現上可能未必可行。但吸納民間力量，歡迎大家的參與，終究是一個方向，總有好的想法可以吸納，是值得鼓勵和支持的。

首先，我們希望大家來提出意見。至少可以給我們的方案提出意見，哪怕是反對的聲音。我們這個方案雖然前前后后論證了10 年，但我還是希望吸取更多的意見，比如著陸器和月球車取個什么名字？該干什么活？安裝什么儀器？有什么新的設想和方案？我希望能有更多人參與，積極來了解、分析、發現問題，提出更合理的發展科學和技術的意見，別的國家就很支持這樣做。如果有民間資金愿意來支持的話，我覺得應該持歡迎和支持的態度。

再就是關鍵技術攻關。月球車大概有十幾個關鍵技術需要解決。我們將要進行月球車和各種探測儀器研制的全國招標活動。既有大的承接任務的招標，也有每個部件的招標，發揮各研制單位的優勢，取長補短，集成創新，這樣一來，大家可以借鑒提高，所以也應該持歡迎和支持的態度。