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2007年5月25日     收藏 打印 推荐 朗读 评论 更多功能 
“嫦娥”奔月在即
■新 村
  1978年,美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时,向当时的最高领导人赠送了一件特殊的礼品——一小块小指尖大小的月球岩石样品。

  中国科学院院士、中国绕月探测工程的首席科学家欧阳自远,曾经是这块月岩的主要研究者。当时,他把样品小心翼翼地切成两半,一半用于研究,另一半送到了北京天文馆。至今,区区0.5克月岩依然是这家天文馆最珍贵的展品之一。但是,未来10年甚至更短的时间内,当我们的月球探测工程顺利完成,这份礼品“惟我独尊”的地位势必将发生巨大的改变……

  “氦3”的诱惑

  1979年,联合国大会通过了《关于月球的协定》。协定宣布月球及其自然资源是“全体人类的共同财产”。这项协定和早年通过的《外层空间条约》意味着:月球不属于任何国家,各国均有权在月球上进行考察和研究,只要“用于和平目的”,并“造福全人类”——而潜台词无异于“谁先利用它,谁先获益”。

  月球是地球惟一的天然卫星,也是茫茫宇宙中距离地球最近的一个天体。科学家曾经探寻月球的身世之谜,认为她和地球可能是姐妹关系、母子关系甚至是夫妻关系……月球看上去很美,实际上很荒凉:没有空气,没有生命,也不发光。“皎洁的月光”仅仅因为反射了7%的太阳光照,却激发了人们无限的想像。东方有嫦娥,西方有阿尔特弥斯,总之她是纯洁、美丽的女神居住的地方。

  当然,世界各强国间一轮又一轮地针对月球展开的激烈竞赛,并不是为了验证神话。科学考察已经探明,月球上已知矿物约有100多种,其中5种连地球也没有。而且,月球表面中还有储量惊人的氦3。

  氦3是一种理想的能源材料,乃核物理学界的“新宠”。太阳上的核聚变反应,是地球上各种生命所需能量的主要来源。假如在地球上能制造核聚变反应并加以控制,所有的能源问题都将迎刃而解。最近十年,物理学家已一步步向受控核聚变迈进,虽然进展缓慢,但前景充满了希望。

  相比目前利用氘和氚反应的核聚变装置来说,利用氦3有一些极具诱惑的优点:不仅仅对环境保护更为有利,而且产生的能量非常可观——每燃烧一公斤氦3便能产生19兆瓦的能量,足够一个莫斯科照明6年多;参照计算,我国一年的总发电量大约可由10吨氦3实现,而全世界一年的总发电量也只需100多吨!

  从月球上把氦3运回地球的成本是相当惊人的。一架航天飞机大小的飞船,到月球上采集20吨氦3后返回,至少需要3亿美元。这可能是世界上最昂贵的货物运输了,不过,也可能是有史以来最赚钱的航行:因为20吨的氦3价值80亿美元!

  诱人的是,从现在的航天技术看来,这样的星际运输是可行的;而且,科学家们预言,在50年内,氦3核聚变发电可能实现大规模的商业化。除了氦3,月球还有其他方面的魅力,氦3之外的矿物资源也可以开发利用于多种生活必需品,这些对有能力的国家而言,已经具有足够的吸引力。

  “阿波罗计划”之后约半个世纪,世界上兴起了第二轮的探月热潮:2004年,欧洲空间局宣布了他们的“曙光女神”计划——在2020至2025年实现载人登月;2005年9月,已经拥有440公斤月岩的美国又公布了重返月球的决心——在2018年之前将4名航天员送上月球,从2018年开始每年至少登月两次,此后逐步在月球上建立一个常驻基地;俄罗斯将于2015年前实现登月,并计划于2020年在月球建立一个永久的基地;日本的大型绕月探测器“月女神”将于2007年8月升空,而且计划在未来20年内建成无人月球基地;印度空间研究组织也宣布,将于2008年发射“月球飞船”1号,并计划于2015年前向月球发送航天员。

  新颖的“情书”

  发射人造卫星、载人航天和深空探测是航天技术的三大领域。航天技术,似乎是大国的专利。从1970年中国第一颗人造地球卫星在酒泉卫星发射中心升空到“神舟5号”、“神舟6号”载人航天相继成功,中国逐步迈进了世界航天大国的行列。目前,世界上能够发射载人飞船的国家只有3个——美国、俄罗斯、中国,也只有美国、俄罗斯、欧盟和中国具有独立实施空间探测活动的能力。有趣的是,2005年“神舟6号”遨游太空凯旋时,擅长幽默的美国媒体曾经评述说:“太空竞赛中国2∶0领先日本,而且仍在发球!”

  我们即将发出的引人瞩目的“球”,就是第一颗月球探测卫星——“嫦娥一号”。在我国科学家眼中,那是华夏子孙向广寒宫里寂寞的嫦娥姑娘发出的第一封情书。

  经过近40年的研究,近10年的酝酿,“中国的月球探测工程”已在2004年正式启动。这项工程计划分成“绕”、“落”、“回”三步来完成。第一阶段“绕”的主角儿便是“嫦娥一号”,作为该重大工程即将迈出的第一步,人们又特称其为“嫦娥工程”。

  这颗卫星还没有升起,已经被各国媒体争相报道:它好像一只长了翅膀的大箱子——星体是立方体,两侧各有一个太阳电池板。它的重量为2350公斤,相当于美国早期发射的勘测者号月球探测器的两倍多。它的“奔月天梯”是技术日臻成熟、已连续11次发射成功的“长征三号甲”。它的“奔月之旅”大约需要8至9天的时间,工作寿命是整整一年。它的主要任务就是绕月探测,徐徐拉开我国在深空探测领域的帷幕。

  深空探测是崭新的里程碑,也是“嫦娥一号”即将面临的最大考验。

  无论有多难,“嫦娥一号”已蓄势待发。与月球探测的先行者们相比,这颗卫星某些探测项目不可避免地会重复前人的工作,但不会简单地重复。我国自古多文豪,是李白的气魄,写下了“欲上青天揽明月”的壮丽诗句。而今,我们寄给嫦娥的“情书”也是别具一格的:虽然别的国家已经为月球“画像”,但图像中却存在很多空白区,这次嫦娥一号的探测范围将完全覆盖全部月球,包括以前的探测器尚未涉足过的南北极部分;美国曾对月球上5种有用元素做过分布规律与含量的探测,而嫦娥一号的工作计划扩大到14种元素,将对月球的有用资源进行更为全面的前景评估,并在全世界率先进行全月球的月壤厚度探测。

  谨慎的“约会”

  “嫦娥工程”顺利完成后,我国计划于2012年左右实施月球探测二期工程,实现“落”:新一代的大型运载火箭会把重量大大超过“嫦娥一号”的新“主角儿”推举升空,我们制造的探测器将降落在月球上,这个探测器会携带一辆小型的月球车——月球车能自主或在遥控状态下,漫步在月球表面,自动勘察它所遇到的月岩。

  然后,在2017年左右实施三期工程“回”:月球样品的自动采样返回。这意味着我们可以得到一批来自月球表面的岩石样本。迄今为止,世界上只有美国和前苏联曾经做到了这一点。到时候,至少可以送几公斤到北京天文馆里去展览。

  虽然神舟系列飞船的成功飞行证明中国已经掌握了相当水平的载人航天技术,但目前阶段我们还不愿意承担载人登月的风险。技术的进步需要阶梯。若干年前,美国的“阿波罗计划”也是从不载人的月球探测和往返飞行开始的。何况不载人还意味着整个计划所需要的费用大大降低:按照一般的估计,大约只有载人计划的八分之一。

  英国的《经济学家》报道中国的神舟载人计划时,曾表达了一种西方发达国家非常“具有代表性”的观点:每年花费20亿美元,来发展航天科技,对中国这样的“落后国家”来说,太昂贵了。

  但事实是,我们用有限的投资取得了最好的效果。我国每年对载人航天工程的投入在GDP中所占的比例比法、德、日、印等国都要少。在这样的情况下取得了这样的成绩,是非常值得骄傲的。当然,在节省的另一面,确实存在经费的不足。根据公开报道,目前我国对“嫦娥工程”的投入为15亿元人民币,差不多相当于2亿美元,仅为国外同类项目资金投入的五分之一。

  除了资金,我国在吸收外来技术上,因为一些复杂的因素,也有一定的障碍。我们是继美国和前苏联之后第三个独立将人类送上太空的国家,但这一成就并未能使我们被美国接纳到“国际空间站”项目之内。我国航天方面大部分要靠自己摸索,登月技术更是只有靠自己。

  所以,相比其他国家雄心勃勃的月球探测计划,我国在这方面显得非常谨慎,甚至有些保守。对此,嫦娥工程的首席科学家欧阳自远院士曾面对媒体阐述自己的看法,“目前在中国科技界存在着一种浮躁现象:有点急功近利。打个比方,小孩刚生下来,不让学爬,不学走,不学跳,就直接逼着她跳芭蕾,这是很不现实的。这是我们第一次搞月球探测,已经比别人晚了40多年,我们提出的科学目标已经有了很多新意,这相当不容易。当然,我们也可以提出更多的科学目标,保证别人都没有做过,而且是最先进的,但有现实意义吗?我对科学目标定义的理解是:科学的设想和技术能力的有机结合。仅仅有空想、幻想,却不能实现,这没有任何价值”。

  也许中国人还要花20年甚至更长的时间才能实现载人登月的梦想,但是,月球就在那里,嫦娥会充满深情地继续等待。

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