張 欣
2008年,一幅“火星人”的照片在網絡上流傳。
在紅色星球的一處山坡上,出現了一個腦袋大大的黑綠色“火星人”,它像是揮著手臂走下火星山坡,又像正坐在石頭上休息。
英國《每日郵報》幽默地評論說:“她坐在一塊巖石上,像在等一輛公共汽車,不過如果真是這樣,她可能得面臨永無止境的漫長等待。”《泰晤士報》則將這個“火星人”比喻成是“藏得無影無蹤的本·拉登”。
但天文學家最后出面澄清:那只是一塊巖石。
這種幻想性錯覺情有可原,因為孤獨生活在地球上的人類渴望在燦爛星空中找尋“同伴”。
嫦娥“繞”月=修兩三公里地鐵
到太空去,中國已心中有數。
《中國至2050年空間科技發展路線圖》勾勒了一幅“上九天”的愿景:2030年實現首次載人登月,2040年建立短期有人值守的月球基地,2050年具備首次載人登陸火星的能力。
這是中國首次宣布載人登月計劃,距離1969年“登月第一人”美國航天員阿姆斯特朗左腳踏到月球上,已整整40年。
上世界80年代,在歐洲空間局空間技術中心工作的中國人吳季,從一位意大利工程師那里知道了一組4格漫畫:
第一格,一個美國人登上了月球并插上了美國國旗;
第二格,美國看到一個蘇聯人在不遠處也登上月球并插上蘇聯國旗;
第三格,當身材魁梧的美國人和蘇聯人握手致意時,遠處有一個瘦弱的中國人舉著中國國旗也登上了月球;
第四格,美國人和蘇聯人問:“你怎么上來的?”中國人轉身,指著遠處一個從地球通到月球的人梯說:“One Chinese,two Chinese,three Chinese……”
意思再簡單不過,美蘇實現登月靠的是技術,而中國當時航天成就的取得,靠的是人海戰術。
20多年后,已擔任中國科學院空間科學與應用研究中心主任的吳季,在接受《瞭望東方周刊》記者采訪時說,作為經濟總量世界排名第三的新興發展中國家,中國正在努力發展同“大國崛起”形象相匹配的空間科學探測能力。
到太空去,中國的太空探測工作正有序推進。
正在進行的中國“探月工程”被浪漫地比喻為“嫦娥奔月”,“繞、落、回”則是“嫦娥”此次使命的簡單概括。
2004年~2007年為“繞”的階段,主要目標是發射“嫦娥一號”探測衛星,對月球進行為期一年的全球性、整體性和綜合性探測;
2007年~2012年為“落”的階段,主要目標是實現月球車在月球表面軟著陸與月球巡視探測;
2012年~2017年為“回”的階段,主要目標是實現月球表面軟著陸并采樣返回。
首期“嫦娥一號”繞月工程耗費約15億元人民幣,“相當于修建兩三公里地鐵的費用。”擔任中國科學院月球探測工程總體部副總指揮、嫦娥一號有效載荷總指揮的吳季告訴記者。
“如果把人送入太空,就等于宣告國家的強大,”吳季說,“登月可以極大地增強民族和國家的自信心。”
“微波月亮”里的財富
寂靜荒涼的月球上,沒有生命,沒有空氣,晝夜溫差大,輻射強,月表凹凸不平,在這個荒蕪蒼涼的世界里,中國有何可為?
“中國的探月工程絕不重復別國的空間探測工作,”吳季認為,“到了月球我們可以做什么”,這是起步較晚的中國空間科學探測事業必須考慮的問題。
“我們可以在月球基地上安裝大型的天文觀測設備,除對天觀測,還可以進行對地觀測。”吳季說,月球沒有大氣層,不會吸收任何頻率的電磁波,因此沒有在地球的觀測“窗口”問題;此外,月球上沒有人為的電磁波干擾,是進行射電天文觀測的理想場所。
“月球是潛在的資源庫。”吳季說,荒涼的月球并不貧瘠,月壤中蘊藏豐富的氦-3,這是一種寶貴的核聚變燃料。
事實上,根據搭載在嫦娥一號衛星上的微波探測儀傳回的數據,我國科學家已成功繪制出全球第一幅“微波月亮”圖,并利用實際探測數據反演出月球土壤層的平均厚度為5~6米,而氦-3資源量接近100萬噸。
而且,月球上的重力加速度只是地球的1/6,這種弱重力場環境,使許多在地球上難以進行的研究與實驗成為可能。
“嫦娥奔月”的同時,從2010年開始到2015年,我國計劃發射2到3個空間實驗室(目標飛行器),將有多艘飛船與之對接。2020年前后,我國將發射空間站核心艙和科學實驗艙,開始建造空間站。
中國工程院院士張履謙曾表示,空間站是航天事業發展的必然趨勢,代表了一個國家的航天國力。空間站可以用來進行科學實驗、生產、太空觀測、偵察、在太空中儲備物質等多種用途。在對地觀測方面,當地球上發生地震、海嘯或火山噴發等事件時,空間站上的航天員可以及時調整遙感器的各種參數,以獲得最佳觀測效果。
“繞、落、回”探月三部曲先完成登月前的“踩點”,空間站的建成為登月搭建“加油站”,載人登月才獲得了技術上的準備和支持。
“中國人絕不會滿足于停留在空間站上,一旦空間站能力具備,向更深遠的空間邁進是必然的。”吳季說。
火星,不是終點
自然環境跟地球最接近的火星成了中國太空探測的下一站。
近百年來,對這顆紅色星球,人們充滿了幻想:蔚藍色的大海、縱橫交錯的河流、郁郁蔥蔥的植物,還有火星人……
有一種說法:早在1900年,法國科學院就懸賞10萬法郎尋找“火星人”以外的外星人,因為當時人們堅信,在這顆和地球如此相似的“孿生”星球上肯定有生命。
百余年過去,相信“火星人”存在的信念已經動搖,但對火星的興趣卻從未消減。從上個世紀60年代起,以美國為首的航天大國派出了大批“火星遠征軍”——火星探測器,進行大規模的細致探測。
越來越多的證據表明火星上曾經遍布著水,但現在其表面已經徹底干涸,被沙漠和巖石覆蓋。“探索導致火星氣候變化的原因對保護地球氣候具有重大意義,”吳季告訴記者,“這是一種新興的交叉學科——比較行星學。”
探索火星表面水的消失機制,因而成了中國首個火星探測器“螢火一號”的目標任務之一。2009年10月,這顆由中國派往火星的使者,將搭乘俄羅斯運載火箭,去探測火星的空間磁場強度、電離層和粒子分布及其變化規律;火星地形、地貌和沙塵暴,火星赤道區重力場以及表面水消失的原因。
中國將成為繼美國、俄羅斯、日本、歐洲太空局后又一位“火星俱樂部”成員。
未來人類會移民火星嗎?
“這是在很遙遠的未來才有可能發生的事。”但吳季認為研究火星或者宇宙中的其他星球,是為了更持續的保護和發展地球,而不是拋棄地球。
“可以肯定的是,中國對太空的科學探測,不會止步于火星”。
2030年在月球,2050年到火星,到2100年,中國科學家會“到達”哪顆星星?