歐陽自遠：探月，我們一直戰戰兢兢

“我們從來就沒有放棄，我們一直有著一種自信，并堅持了下來?！?/p>

“未來我國一定能夠實現載人登月的夢想只是時間早晚的問題，我們應該有這樣的信心?！?/p>

“對普通民眾來說，探月這樣的航天工程的確在短時間內不會直接解決我們‘吃什么、穿什么、用什么’的問題，但是其技術的發展卻為我們國家和社會的發展提供了強大的后盾?！?/p>

按照預定計劃，12月2日凌晨由我國長征三號乙大推力運載火箭成功發射的嫦娥三號，包括著陸器和一輛六輪的玉兔號月球車，將于12月14日在月球的虹灣著陸。這是自1976年蘇聯的月球24號探測器之后，第一個登陸月球的探測器，這將開啟我國月球探測新的時代。

孤獨的“探月者”

早在上個世紀60年代，我就開始了月球探測的研究，到現在已經整整半個多世紀。但在最開始的30多年中，國內月球探測的研究人員鳳毛麟角，我們十分孤獨。那時我們在月球探測方面也沒有任何發言權，只能夠根據美國和蘇聯發表的文章來了解他們的工作，沒有自己的第一手資料，這也導致在月球探測的問題上中國沒有任何話語權。

目前為止，人類探測月球實際上分為兩個階段。第一個階段是上個世紀六七十年代美蘇太空爭霸時期所進行的月球探測活動，在該階段，美國取得了最后的勝利。當時，無論是美國還是蘇聯，他們都對本階段月球的探測做出了巨大的貢獻，尤其是美國的阿波羅載人登月計劃，引領了上世紀60-70年代幾乎全部高新技術的突破與進步，成長了一大批新型的工業群體，推動了科技、經濟、軍事的發展，并促進了人才隊伍的培養與成長。

此后20年，月球探測進入低潮期。美國在成功登月以后，當時很多人認為沒有必要繼續探測月球了，美國人也這么看，于是他們將注意力主要放到了搞航天飛機和國際空間站上。

雖然老布什總統在1989年提出了要重返月球，但是并沒有實施。后來小布什總統在2004年宣布，美國航天犯了一個極大的戰略性錯誤，就是他們把自己限制在低軌道上，只搞了航天飛機和空間站，所以他們要重返月球，要重新認識月球，并要探測整個太陽系。

緊跟著由于技術的進步，歐洲空間局、日本、中國、印度，還有歐洲的個別國家，以及韓國、巴西等都要搞月球探測，月球探測迎來一個新的高潮，這主要是由于對月球和宇宙探索認識的不斷深入，月球探測的價值和意義已經和以前大不相同了。

十年“探月”論證

進入新世紀以后，中國有能力探測月球了。從2004年開始，我國開始實施探月計劃，這個10年是實踐的10年。我國已經和過去的孤獨、彷徨告別。

現在，中國已經有能力到達月球了，而且馬上就要落在月球上。因此，在月球探測上中國的進步是很大的，我們終于有了自己的話語權了，這值得我們興奮和驕傲。

如今，我國的很多大學也都建立了月球與行星科學方面的院系、實驗室等，有關的研究院所建立了月球與行星研究的研究機構、實驗室與研究團組，相應研究人才越來越多，這種發展是令人鼓舞的。

但是前一個10年，從1993年到2003年，我國的探月經歷了10年的論證，這也是我從事探月工作最為困難的10年。那個時候，有很多困惑圍繞著我們，我們不知道最后能不能立項，因此像我們搞月球探測研究的，有時感到很是彷徨苦悶。由于前30年只是一種前期的研究，沒有想著我們要上馬這個工程，倒是沒有什么苦悶，完全沒有論證的10年熬人。不過，我們從來就沒有放棄，我們一直有著一種自信，并堅持了下來。

未來，隨著國家的強盛和技術的進步，中國人應該為月球探測做出更大的貢獻，這不僅僅是為了中國，而是為了整個人類，因為人類社會未來的可持續發展，月球將發揮更大的支撐作用，它將成為未來人類探測太陽系甚至浩瀚太空的重要基地。

登錄“廣寒宮”

根據計劃，嫦娥三號將在月球虹灣區著陸。虹灣區地處月球西北半球，位于北緯44度，在月球正面的雨海區西北角。虹灣的名稱源于拉丁語，意為“彩虹之灣”。

虹灣是約39億年前由小天體撞擊形成的一個大盆地，由于巨大的撞擊使盆地的底部產生大量深的裂隙，誘發深部玄武巖巖漿上升，火山熔巖填平盆地，形成了廣闊的平原。撞擊形成盆地時大量的巖石和月壤濺射到盆地周圍堆積，在盆地西北部形成一段壯麗的彎形坑壁，猶如彩虹，命名為朱拉山脈。

17世紀初，望遠鏡發明不久，用望遠鏡觀測月球，發現月球正面分布有眾多大小不等的黑色斑塊，以為是遼闊的海洋，因此得名虹灣。其實虹灣是黑色的玄武巖熔巖填平的直徑達260公里的遼闊的平原，沒有一滴水。

虹灣的落月點也是我國古人所稱的廣寒宮、月桂樹所在的地方，實際上這次我們的嫦娥和玉兔就是降落在廣寒宮里。

當然，我們選擇虹灣作為我國的首個落月區并不僅僅是因為廣寒宮和月桂樹的傳說。虹灣地區與預先優選的其他5個著陸區進行了綜合比較、評比，根據規則最后綜合得分最高者當選。嫦娥三號著陸區是根據如下參數打分：地形平坦，軌控可靠，通信通暢，太陽能源充足，科學問題比較集中，其他國家沒有在這個區域著陸。根據綜合評分的結果，虹灣成為首選的著陸區，上面這幾個條件虹灣都符合，尤其是最后一項，更是我國作為首個落月點的重要原因。上個世紀，美國和蘇聯月球探測，到的較多的地方是月球赤道附近，高緯度地區不多。虹灣位于高緯度區域，是月球研究的空白。我們希望了解那里的知識，比如有什么石頭、什么成分、怎么起因的等等。

由于虹灣也是一個很大的區域，它的面積相當于我國的幾個省，因此我們在虹灣區域也找了若干個落月點，其具體落在哪個點，還要根據嫦娥三號最后階段的情況，即飛行動力下降時軌道的不同而進行選擇。

回應技術質疑

最近有些人擔心說，如果嫦娥三號在著陸時掉到較大的坑中爬不出來該怎么辦？有沒有應對的辦法？其實，嫦娥三號根本不會掉到大坑里去，這個是有把握的，這與我們選擇的具體著陸技術的實施流程有很大的關系。

航天器在地球、月球或其他星球表面著陸的技術共有硬著陸和軟著陸兩種。硬著陸是航天器未減速，或者沒有減速到人員或設備允許值，而以較大速度直接返回地球或擊中月球和其他星球，這是毀壞性的著陸。在這種著陸方式中，探測數據可以在航天器著陸前送回地球接收站。軟著陸則是通過減速，使航天器在接觸地球或月球和其他星球表面瞬時的速度降低到很小，從而實現安全著陸的技術。軟著陸是踏上另一個星球進行實地科學探測的第一步，是所有探測活動中最為重要的環節。軟著陸方式分為降落傘式、緩沖氣墊式和火箭反推式三類。很多人大概不會想象到，在月球表面降落從某種程度上說比在火星降落要難得多。由于月球上沒有大氣，屬于真空狀態，降落傘無法使用。氣墊也沒辦法用，它的外面是真空，如果用氣墊它會極度地膨脹，并且速度很快，這會影響航天器的安全性。因此，月球軟著陸唯一的一個選擇就是，在著陸器的整個降落過程，完全用著陸器底下的發動機往反方向在底下往上推，從而減少著陸器的下降速度，讓其下降得很慢。

根據設計，嫦娥三號在月表著陸主要分為：主減速段；調姿段；100米高度時的懸停段，用于著陸點地形識別與橫移避障段；緩慢下降段；4米高度懸停，關閉發動機，初速為零的自由落體下降段；接觸月面，著陸器4條裝備有減震裝置的支撐腿插入月壤層，安全著陸月面。

當嫦娥三號經過4天半的航程，到達月球附近被月球捕獲，成為月球的衛星后，嫦娥三號就開始通過軌道調整，首先軌道調整為高度100千米的圓形極軌軌道，飛行4天后，再調整軌道形成近月點為15千米的15X100千米的橢圓軌道，再飛行4天，在近月點向目標著陸區減速下降。當嫦娥三號一直下降到距月面100米高度的時候，就要懸停在那兒了，當嫦娥三號下降的速度和發動機向上反推的速度相同時，就可以做到這一點，這是非常關鍵的步驟。

嫦娥三號的著陸器有很好的智能，它上面裝有智能探測系統以及多個高精度相機，100米的高度對月球表面已經可以看得很清楚了，具體在什么位置降落，它完全可以選擇。此后，著陸器繼續減速下降，在嫦娥三號下降的過程中仍然利用發動機反推，發動機用多大的能量，發動機點火多少時間，計算機自動處理。這樣，就會慢慢讓嫦娥三號在空中的高度降下來，最后到達距月面4米高的地方，這也就是比一層樓高一點吧，著陸器懸停在月面上空，這時要把所有的發動機關掉，讓嫦娥三號著陸器以初速度為零的自由落體方式降落。

著陸后著陸器會將腿部支架扎進土層。此后，著陸器伸展太陽能電池板，取得電能之后，開始檢測各項設備和儀器的功能，隨后著陸器開始工作并給月球車充電。接著著陸器釋放出舷梯，解開鎖緊的玉兔號月球車，讓月球車從舷梯走到月面開始執行探測任務。

玉兔號不是唯一的主角

最近一段時間，因為有一個通俗熟悉的名字，大家都不約而同地將視角放到了“玉兔號”月球車上，很多人以為在登陸月球以后，將會是由玉兔號來執行探測任務，這里出現了一些誤讀。

實際上，嫦娥三號著陸器承擔的任務與月球車承擔的任務各有側重，都很重要。

例如著陸器上裝配有地形地貌相機等各種照相機，需要對著陸區的地形地貌、地質構造進行拍攝。著陸器攜帶的近紫外月基天文望遠鏡，對星系和恒星進行觀測，可以實現“巡天”的科學目標，長期以來月球就是天文學家夢寐以求的天文觀測場所。著陸器攜帶的極紫外相機將對地球的等離子體層的結構與密度進行監測，研究地球空間環境的變化，實現“觀地”的科學目標。嫦娥三號所攜帶的近紫外月基天文望遠鏡和極紫外相機都是國際上首次應用在月球上開展科學探測，實現從月球上“觀測天文，監測地球”，因此意義尤為重大。

玉兔號月球車是我國最高智能機器人，可以自主導航，自主選擇探測路線，自主上下坡，規避撞擊坑和大型障礙物體。月球車安裝有全景相機、避障相機，可以拍攝行走路線周圍的地形地貌，攜帶的X射線譜儀和紅外光譜儀用于測定月球土壤的化學成分和礦物組成，月球車底部安裝的測月雷達，要探測月球土壤層的結構和次表層結構，這是世界上首次使用測月雷達開展科學探測。只是玉兔號月球車從著陸器上走出來后，也走不了多遠，行走的區域甚至還沒有海淀區面積（全區面積430.8平方公里）大。

不過， 嫦娥三號這次實施月面軟著陸就位探測與月球車巡視勘察二者同時進行，并有機結合，將有望獲得比以前更有意義的新發現和探測成果。

冰火兩重天的考驗

嫦娥三號成功著陸虹灣后，著陸器與月球車要長時間在月面進行科學探測。對它們而言，面臨的第一個挑戰就是如何應對月球的晝夜溫差，并在這樣的極端環境里正常工作。要知道，在月球，白天溫度可達110-130攝氏度，而月夜的14天內溫度可降至零下180至零下160攝氏度。應對這種溫度差，是個很大的挑戰。

月球的1天也就是1個晝夜相當于地球的28天，按照地球上計算就是14個白天和14個夜晚，根據我們的設計，著陸器和月球車白天工作，夜晚休息。白天高溫時，它們身上的的太陽能帆板展開發電，為工作提供電力。到了月夜時，沒有了太陽，太陽能帆板也沒有了能源來源，溫度會像過山車式的驟然下降到零下100多度，在這樣的溫度條件下，設備首先要做的是保護自己，因此著陸器與月球車開始進入休眠狀態。這時所攜帶的核電池開始工作，使著陸器和月球車上電子設備周圍的溫度提高到零下40攝氏度以上，以確保黑夜過去、白天來臨時，設備仍然能繼續工作。核電池的制熱原理是利用同位素衰變過程中放出的能量轉變為熱能，使儀器箱里的溫度升高至零下40攝氏度以上，這也是所有儀器都能耐受的溫度。

由于月球上沒有空氣，無法傳導熱量，因此就是在白天，著陸器和月球車也要面臨巨大考驗，它們迎著太陽的地方會受到零上100多度的高溫炙烤，而其背陰的地方，則會是零下100多度的嚴寒，說是冰火兩重天一點也不夸張。

其實，登陸月球的宇航員也將面臨這樣的考驗，他們需要承受的不僅是白天和黑夜的巨大溫差，在白天，如果他們面向太陽，面前就是100多度的高溫，而其后背，則是零下100多度。當然，現在這個已經不是什么問題，宇航服的保護會解決這個問題。

根據計劃，著陸器在月球工作1年，月球車在月球工作3個月，也就是90天的時間，它們都是按照這個目標來設計的，這是它們的設計壽命。當然，我們希望它們能夠實現這個壽命，更希望它們能夠工作得更久一些。

我們一直戰戰兢兢

探月等宇宙空間的探索，人類所從事的具有最高風險的活動，就必然意味著意外事故甚至是失敗的出現，這些年來，就是美俄等發達國家，在太空的探索上也多次遭遇重大挫折和失敗。

以月球探測為例，迄今為止，不計算嫦娥三號全球共進行了129次月球探測活動，成功率僅51%。其中，美國進行了59次月球探測活動，前蘇聯64次，中國和日本各兩次，歐空局和印度各1次，共129次。成功或基本成功66次，失敗的就有63次之多。

雖然這些年，我國的太空探索進行得十分穩健，但是依舊存在較大的風險。然而問題是，我國國民難以承受失敗。這些年，在太空探索方面我國都是只能成功不能失敗，一旦出現失敗，就是天大的事情，航天事業將會在質疑聲中遭受沉重的打擊。

因此，這些年來我們的探月工程一直進行得小心翼翼，我們也一直是戰戰兢兢的。進行太空探測，保持最大的謹慎從而確保工程的成功是很有必要的。但是在另外一個層面，這表明在探月等太空探索方面我們的民族自信心還不夠，很多時候，能夠經受住挫折和失敗的考驗，才能不斷走向成熟。美國航天飛機數次出事，但是美國人沒有退怯，他們吸取教訓繼續前進，這也是美國是第一航天強國的重要原因。

為何要堅持探測月球？

這些年，我國的探月工程也受到很多外界人士的質疑和非議，他們認為探月這樣的工程遠沒有解決老百姓的實際問題重要。這主要是因為很多人對我國的探月工程存在認識方面的一些誤解。

實際上，探月等航天技術是能夠造福于人類社會的技術。對普通民眾來說，探月這樣的航天工程的確在短時間內不會直接解決我們“吃什么、穿什么、用什么”的問題，但是其技術的發展卻為我們國家和社會的發展提供了強大的后盾。

例如美國規模宏大的阿波羅探月工程，實施長達三四十年，發展了3000多種新技術，誕生了包括計算機、電子通訊、航空、航天、醫療衛生等等在內一大批新型的工業群體，人們的生活受到了極大的好處。阿波羅號載人登月到現在已經四五十年過去了，據統計，其投入產出比是1∶14，取得了巨大的經濟效益。由于這些技術已經應用到各種民用工業里，也使美國整個民用工業提升到了一個新臺階。

我國探月工程的實施，我認為最為重要的作用是帶動了中國高新技術的突破與發展，這是第一位的。中國參與探月工程的企業和機構超過千家，它們在探月工程高標準的技術要求下突破的一些技術難關、產生的新技術，提高了中國高精尖方面的技術能力，一些產品質量上升了，但是成本卻降低了，市場也擴大了，未來更多的新技術也將被應用到民用工業的各個方面，而隨著整個國家的實力、技術水平的增長，必然也會帶動全體老百姓生活質量的提高。

更為重要的是，通過探月工程的實施，我國培養了一大批高技術人才隊伍，他們現在已經成為我國科技發展的中堅力量，這是我們國家目前最為寶貴的財富，他們將是我國未來探測更遙遠太空的主要力量，也是我國發展的重要后勁。

當然，我們要堅定地探測月球，也有其在科學上面的巨大價值和意義。這個隨著這些年的科普，很多人已經有了比較充分的認識。

因為認識上的問題，很多人對我國探月工程的一些困惑和非議可以理解，我們挨些罵也沒有什么關系。

謀求國際合作，主要自力更生

從嫦娥一號開始，我國的探月工程就在謀求國際合作。在24小時測控方面，在我國境內的測控一天也就7-8個小時，我們的測控范圍最西段只能到新疆，航天器到了歐洲上空我們就傻眼了，東面測控也只能到太平洋西緣，借助于遠望號測控船，到了太平洋東緣、特別是大西洋區域也就沒有辦法了，雖然我國的遠洋測控船可以發揮一些重要作用，但是依舊不足，我們需要西半球的航天機構的合作。因此，我們的嫦娥一號發射就有歐洲空間局參與測控，在本次任務中，他們也幫我們進行一些測控。

但是在另外一個層面，我們也需要認識到，航天、探月等這樣的太空探索工程，因為國家利益的因素，合作要受到很大的限制。

這些年有人說為了節約我國資源，我國應該參與其他重要國家的重要空間探測，分享其成果，但是在很多方面并不現實。例如美國就一直拒絕和我國在探月等太空探索方面的合作，他們甚至以種種理由拒絕我們的相關研究人員訪問美國，美國宇航局一直就是這樣的態度，并且是經過美國國會批準的。

在探月工程等太空探索方面，我們要積極謀求和增強國際合作，但主要要依靠自己，我們需要艱苦奮斗，自力更生，自主創新。

談我國載人登月還有些早

近兩年，很多人都開始夢想著中國登月的事情，有不少人總是問我，中國什么時候才能實現載人登月，什么時候才能在月球上留下中國人自己的腳印。中國有這樣的雄心，也有這樣的遠景規劃，只是目前談論我國載人登月還有些早。

載人登月是個非常復雜的系統工程，有很多技術難題需要攻克，包括航天員出艙、航天器對接、月面返回、月面生存等等。只有掌握這些關鍵技術之后，中國才會結合未來國際、國內月球探測的發展情況，擇機實施載人登月。

最近有媒體報道說，我國未來的載人登月計劃要被取消了，這樣的信息并不真實，我國的載人登月計劃還處于早期的設想階段，計劃還沒有正式出臺過，哪里會存在取消一說？

當然，未來我國一定能夠實現載人登月的夢想，我們應該有這樣的信心。按照規劃，中國的探月工程共分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。進行后面兩個階段的工程是必然的歷程，只是時間早晚的問題。

多年來，我一直夢想著能夠親眼看到中國人登上月球，這也是我畢生最大的愿望，但是今年我已經78歲了，不知道我還能不能等到那一天。

未來的目標是整個太陽系

除了月球之外，中國人未來還應該走得更遠，應該有能力探測整個太陽系。我們可以進行太陽系生命信息的探測，深入研究太陽、地球以及各層次天體的起源與演化，研究太陽和小行星活動對地球的災害性影響，以及考慮進行地外資源開發和利用，從而支持人類社會的可持續發展。未來，我們甚至還可以考慮再造一個地球，將火星進行改造使其成為人類的第二個棲息地。這些研究和計劃，并不是幻想，我們可以一步步實現。

實際上，這些年，在除了月球以外的深空探測方面，我國已經邁出了一些步伐。例如我們的嫦娥二號，現在已經飛到了太陽系的深處。而這次的嫦娥三號，也將在月球上首次開展日地空間和太陽系外天體的觀測。

目前，在探測太陽系方面我國的科學家已經開始制定詳細的計劃，將對太陽系各層次天體和太陽系空間開展探測。而在遙遠的未來，中國應當飛得更遠，探索更深、更遠的太空。