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“嫦娥三号”登月影响深远
作者: 发布于:2013/12/24 14:44:57 点击量:

 

12月2日1时30分00秒34毫秒,举世瞩目的“嫦娥三号”月球探测器携带“玉兔号”月球车,在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功点火推上太空。
  此次探月成功将开启我国航天的新篇章,中国将是继美俄之后,人类第三个在月球实施探测器成功软着陆的国家,这标志着中国自动化机器人技术、远程遥感通讯控制技术进入世界先进行列。
  国人为此振奋不已之时,也在深深思索,“嫦娥三号”登月有什么意义,将对我国带来什么积极而又深远的影响?记者近日采访了中国科学院国家天文台研究员、博士生导师张承民教授,这位香港大学天体物理专业毕业的博士,一直从事天体的结构/轨道和引力场应用研究。
  张博士温文尔雅,才思敏捷,随和而又健谈,一提到“嫦娥三号”登月计划,显得格外兴奋,侃侃而谈:“‘嫦娥三号’登月在人类航天历史上具有里程碑意义,它携带‘玉兔号’月球车首次开始了奔向38万千米之外的月球之旅。‘嫦娥三号’重量约为3780千克,搭载的月球车重量约140千克,这比美国和前苏联的月球车重量更小,更精致而功能更加完善。运载火箭将‘嫦娥三号’直接送入地月转移轨道飞行约5天,然后进入100千米环月圆轨道飞行约4天,变轨进入15千米×100千米椭圆轨道,再飞行约4天后,从高度约15千米的近月点开始慢慢由动力控制软着陆,成功后探测器释放玉兔月球车,开展预定的月面巡视勘察,月表形貌与地质构造调查等一系列科学探测。”
  “‘嫦娥三号’探月航天器包括着陆器和携带的玉兔号月球车,它不仅要在月球表面上实施软着陆,并且还要在月球上释放我国首辆‘玉兔’月球车。”张承民激动不已地说,“此次探月成功将开启我国航天事业的新篇章,中国将是继美俄之后,人类第三个在月球实施探测器成功软着陆的国家,这标志着中国自动化机器人技术、远程遥感通讯控制技术进入世界先进行列。” 
  “嫦娥三号”在月面软着陆成功后,将围绕哪些科学目标进行工作?面对记者的疑问,张承民介绍,月球车在地面遥感控制下在月球表面巡游90天,搜索范围达到5平方千米,并抓取月壤在车内进行分析,得到的数据和图像将直接传回地球。此次科学目标包括:月表形貌与地质构造、月表物质成分和资源调查、月球内部结构,携带光学望远镜、测月雷达、紫外相机等设备在月球开展科学实验,观测宇宙和回望地球,考察日地月空间环境。“嫦娥三号”将刷新人类月球探测史的几项“首次”,包括首次把“望远镜”架到月球上、首次从月球“回望”地球、首次用雷达对月球进行两个深度上的精细探测。如果“嫦娥三号”月球探测获得圆满成功,将为进一步实现我国载人登月计划奠定基础。
  可以说,前苏联是人类探月的先驱,很多第一都是前苏联取得的。事实上,早在上世纪60年代初期,由于受到苏联宇航员加加林首次飞翔太空的激励(1961年4月12日),美国总统约翰·肯尼迪担心在太空竞赛中败给苏联,他立即开始建议美国宇航局(NASA)实施月球探测计划,代号阿波罗工程,从1961年到1972年历时约11年,进行了一系列载人登月飞行任务,这是世界航天史上具有划时代意义的壮举。
  人类首次载人登月发生在1969年7月21日,美国宇航员阿姆斯特朗搭乘“阿波罗11号”在月球上留下深深的人类脚印,虽然这对个人来说是一小步,但是人类文明飞跃的一大步。从1969年到1972年,NASA的12名美国宇航员先后6次登月成功。之后,美国就再无登月计划,直到最近又开始重新讨论“重返月球计划”。迄今为止,40多年过去了,还没有过其它探测器到月球软着陆并进行探测研究。   
  无线电雷达是“阿波罗”太空船的联络通讯设备,当时世界上最先进的天文学射电望远镜参加阿波罗登月计划,诸如美国阿雷西博305米口径望远镜,还有澳大利亚64米口径帕克斯望远镜,承担了探月通讯、信号传输、导航的任务。
  阿波罗计划成就卓著,通过分析采集到的月球岩石样本,科学家详细地研究了月球的物质成份、这对于太阳系起源,地球和月球起源研究意义重大。宇航员针对月球的表面形态、重力、磁场、月震等进行了详细研究和探索,并获得了宝贵的认识宇宙的直接经验。
  1970年11月,苏联(俄国)发射的无人驾驶的“月球车”成功降落在月球上,这是世界上第一个成功软着陆的月球车。1971年7月,“阿波罗15号”将两名美国宇航员斯科特和欧文送到月球表面,进行了人类首次有人驾驶的月球车之旅,他们在月球表面停留了3天,在登月舱外的作业时间达18个半小时,驾驶月球车穿越的距离达10.5千米,一共收集了约77千克的月球岩石标本。
  “月球车的出现,让人类真正感觉‘驾驭’月球和‘驰骋’宇宙就在脚下。”张承民说,阿波罗计划之后月球探测沉寂了一段时间,几十年后又开始热起来,包括美国发射的探测器在内,这一时期日本、欧洲、印度和中国的探测器更加侧重科学目标,分别就月球表面的资源、天文学和地质学参数等进行不同侧重点的探测。“嫦娥三号”选择了很多紫外传感器也是基于国外很多其他探测器已经在相关领域取得成果的考虑。
  然而,质疑登月计划的声音也一直不绝于耳。那么,我国发展航天登月计划的意义何在?张承民告诉记者,人类登月的意义是极其巨大的,而且是非常必要的。月球是地球唯一的天然卫星,而且相对于太阳系内的其它卫星,月球的地位非常特殊。“嫦娥三号”登月的科学战略意义大于商业利益。首先,登月不是实现短期的商业目标。虽然月球的资源和能源基础材料丰富,但是实现其商业价值如同舍近求远。国际上,有人提出开采丰富的月球氦-3用于核聚变,彻底解决地球的能源问题,姑且不说现在常温核聚变难以实现,但是这种想法的性价比如同花费10克白金去找到1克黄金。
  实际上,登月对整个国家的科技进步尤其是人类航天技术的发展意义非常重大。载人登月用的巨型火箭,基本上也可用于未来载人火星飞船的发射。美国阿波罗登月计划就给美国带来了重大的发展机遇。阿波罗登月花费几百亿美元,动员近30万科技人员参加,约200多个大学、研究院所和工业部门介入,创造并带动了1970年代后美国的近3000个项目的高科技产品和产业,为加快美国工业现代化进程,确立美国的世界领导地位奠定了雄厚基础。可以说,今天美国还在享用阿波罗登月工程的“红利”。 
  更重要的是,随着21世纪的全球化到来,现在人口已经超过70亿,用不了30年人口超过百亿,人类将面对人口增长的失控、温室效应、极端气候环境、陆地的能源危机、食物来源短缺等等困境。人类必然寻求新的出路,活动范围将从陆地走向海洋、天空和太空,甚至考虑到适合人类居住的外星移民。所以,发展太空技术是摆在人类面前的客观需要。
  “探测月球的目的是将科学探索和未来空间开发经济利益相结合,借机开发和检验最新高科技成果,推进现代工业的更新升级,这包括自动化技术、光机电一体化、信息图像处理传输技术,远程遥感、雷达通讯和信号监测、精密机械加工工艺、极端环境的化学和材料技术、空间轨道研究和火箭技术、自控导航跟踪,以上多学科的联合协调和超大科学工程的组织管理运行等等。”张承民说,“我国发展多种先进的月球探测器,建立未来月球基地,进行月基科学研究,这必将造福全人类。为了打破20世纪以来只有美苏两个国家对月球探测的垄断局面,欧洲、日本、中国、印度和巴西等国家纷纷进行月球探测,新一轮的重返月球活动方兴未艾。”  
  “迄今为止,人类毕竟是已知的宇宙唯一的智能生物。浩瀚宇宙,地球不过是海滩的一粒细沙,人类在孤独中漂泊,在地球这个摇篮里度过自己的童年。登上月球好比是婴儿爬出摇篮的一小步,但这是人类成长的里程碑,人类最终必然要冲出摇篮,奔向遥远的宇宙深处。”张承民最后表示,随着人类科技的进步,整个太阳系的资源都应当在可开采和可应用的范围。这在目前可预见的技术水平上是可以实现的。在21世纪,寻找适合的外星去移民也许不是梦。我们人类需要继续航天梦,向文明的深层次进化。

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