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欧阳自远院士:中国的月球探测(一)

2007-12-19首都科学讲堂本文被阅读过8202次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]
  为什么要去做月球的探测呢,我们中国13亿人口,党中央号召我们要全面落实科学发展观、建设和谐社会,地球上有那么多的事情都干不完,西部要开发、东北要振兴,中部要崛起。我们那么多贫困人口需要脱贫致富,整个国家要全面建设小康社会,怎么又要去折腾月球呢,为什么要做月球,月球跟我们地球有什么关系?

  另外人家都上过月球了,我们还能做什么呢,月球究竟对国民经济的发展,对人民生活质量的提高又有什么作用呢,另外中国怎么去探测月球呢?等等一些问题,我们都应该严肃、认真、负责任地告诉大家。当然我今天在短短的一个小时内恐怕介绍不了那么多的东西,所以只想简略地介绍一下关于中国的月球探测,先介绍一些相关背景。

  题目叫:直面挑战,中国的月球探测,我想介绍两个方面内容,一个是人类的空间探测,第二个是关于我们中国的月球探测。

  这是我们居住的地球,是宇宙当中最美丽的星球,只有这个星球上有生命的活动,生机勃勃,只有在这个星球上,出现了人类,而且建立了高度文明的社会,所以就我们现在已经知道的知识,整个宇宙大概只有这个天体具有生命的活力。我们生存的地球自形成以来已经有46亿年了,大约在38亿年以前,地球上出现了生命,而生命长期在海洋里面演化,一直到逐渐地走上陆地,而且形成了各种各样的物种,就是我们现在所知道的。虽然生命的演化自己本身是非常脆弱的,但生命演化的链条是非常清晰、顽强的,而且一直进化到现在的各种各样的生物界的生命。各种各样的物种上了陆地以后,大约到300-400万年以前出现了人类,而人类又经过几百万年的进化形成了现代人。人类在陆地上成长,但是人类总想了解自己周围的世界,人们希望知道海洋的那头是什么,对人类有什么意义?经过了几千年、上万年的持续的奋斗,发展到今天,形成了非常先进的航海事业。人类还更希望了解自己头上的星空,经过长期的努力,发展到现在非常先进的航空事业,但是人类仍然不满足于这一点,还想了解更遥远的空间,了解更为广阔的宇宙,所以这就产生了航天的活动。要拓展生存发展的空间,这是我们人类社会的经济、科技和文明发展的需要,也是人类无限求索的精神激励。

  航天活动大约可以分成三个部分,一是卫星的运用,现在我们的天空当中大约已经发射过6000多个航天器了,我们中国发射了76个卫星,四艘飞船,两艘载人飞船,替国外也发送了很多卫星。现在空间正在运行的卫星美国占了一半以上,各种各样的资源卫星、通讯卫星、气象卫星等等。现在社会经济的发展已经离不开卫星。现在每个人生活质量的提高也离不开卫星对我们所做出来的贡献。而所有的空间飞行的卫星当中,70%是军事卫星,大家都知道,美国海湾战争、伊拉克战争都动员了天空当中的卫星参加作战,进行军事侦查,导弹预警、通讯指挥、气象保障等等,很多国家都在建立自己的天军,因为现代战争并不完全是一个制陆、制海、制空的问题,关键是制天,谁控制了太空,谁就控制了地球。应用卫星投入产出的效益比是1:10,并且有力地推动了相关产业的发展。

  人类的航天活动的第二方面是载人航天,现在将近1000人次进入了太空,1961年加加林首次进入太空,2003年杨立伟进入太空的时候,是第413位,2005年我国又有两位新的宇航员进入太空。到2006年底,大概有451位宇航员进入了太空。我们国家在今后五年里要实现航天员的出舱活动,另外中国还没有掌握航天器在空间的交汇对接等,在最近五年应该要实现。载人航天进一步拓展,现在有16个国家在建设国际空间站,进行各种各样的科学实验,卫星维修,也适当开展了太空旅游,并将成为深空探测中转站,今后我们国家也会发展空间实验室。

  第三个方面就是深空探测了,也就是太阳系的探测。刚才讲到的卫星应用与载人航天都是比较低的轨道,载人航天是300-400公里,我们国家发射最远的同步轨道卫星是36000公里,我们所有的航天活动中国人都没有离开地球,只是绕着地球转。这个比喻不一定合适,有点像我们的足球没有冲出亚洲,更没有走向世界,我们的航天活动还束缚在地球的怀抱里面。而美国长期以来也致力于航天飞机和空间站的建设,2005年美国航空航天局局长格里芬对国会讲:“航天飞机和空间站是误入歧途的错误,我们被限制在低轨道已经太长的时间了,丧失了发展机会,我们国家空间计划的重心应该是开发太阳系。”所以美国决定2010年航天飞机全部退役,国际空间站也不再投资了,集中全力从事月球和火星探测。

  第三个方面是太阳系的探索,这是在前面两个的基础上而进行更遥远的我们居住的太阳系的探测。太阳系的探测是21世纪科学发展竞争的焦点,也是航天科技发展的必由之路,开展深空探测的目标,仍然是为了人类社会的持续发展,深空探测应该说是探索宇宙的一个永恒的主题。深空的第一步是月球探测,因为月球是地球的天然卫星,是距地球最近的天体,是我们深空探测的首选。月球是人类对地的一个非常重要的监测基地,监测地球大尺度的气侯变化,环境变化,重大灾害,也包括我们重大的工程,甚至军事活动;月球又是一个很重要的科学研究基地,又是一个新的军事平台,也是深空探测的前哨站和转运站;另外月球的资源和能源将会对人类社会的可持续发展作出重大支撑和贡献。

  深空探测的第二个焦点是火星的探测,主要是探测火星有没有生命,或者火星是否曾经存在过生命。生命存在的前提是水,既然探测生命就要知道火星现在有没有水体,目前,火星表面没有找到水体,是不是在火星的历史上有过水体的活动。另外要探测和研究火星的起源和演化。我今天不能谈更多的火星了。

  深空探测中第三个大家比较关注的领域就是木星、土星、天王星、海王星的卫星,人类也挑选了一些进行探测。人们总是期望在这些天体里面找到最原始的生命。确实人类在自己的地球上是很孤单的,我们总想知道自己来自何方,我们要走向何方,总是期望能够在宇宙当中找到自己的同类,但很遗憾,所有的外星人的报道我可以说几乎都是错误的,或者没有多大根据的。

  第四,探测和研究小行星、彗星,因为这些小天体是构成太阳系的最原始的物料,就像造房子的砖头瓦块一样,这是研究太阳系起源与演化的基础。这些小行星和彗星可能给地球带来生命起源的种子(复杂的大分子有机化合物),也许地球生命的起源是依赖于这些小天体给我们带来的复杂的有机化合物。这些复杂的有机化合物在地球上适合的环境中进一步发展,具有生命的功能。生命是具有复制、遗传的特征。另外一个很严重的问题,就是那些小天体老是撞击地球、月球、火星等太阳系各层次的天体,在它们的表面砸了很多坑。美国做了一个探测小天体的深度撞击试验,在几亿公里之外用探测器准确撞击小彗星,利用撞出来的尘埃来研究彗星的成分和特点。另外还表明这是一种精确打击能力,在几亿公里之外竟然能够对准直径不到一公里的小彗星准确撞击,这种打击能力是极其准确的。为了研究彗星的成分,美国花了七年时间,发射探测器进入彗星的彗尾收集样品,再返回美国进行精细研究。

  另外,人们还期望探测太阳系里的水星、金星,还要探测太阳,因为太阳的活动影响着地球的环境,尤其影响了航天活动,所以太阳的探测也是很重要的。

  不管怎么说,二十一世纪将是我们人类全面探测太阳系并为人类社会的可持续发展服务的一个新的时代。开展深空探测,这是我们人类社会的进步和科技发展的综合需求,也是推动科学创新、高新技术的突破,改善生存环境,提高生活质量,增强我们的综合国力和建立创新型国家的关键领域。

  欧阳自远院士:中国的月球探测(二)

  欧阳自远院士:中国的月球探测(三)  

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