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“嫦娥一号”与国际探月之争

  “嫦娥一号”与国际探月之争

  文/ 本刊记者 赵静

  在我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射、顺利进入绕月轨道之际,本刊记者就国际间的探月之争等问题采访了中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远。

  第一轮竞争在美苏之间展开

  《机遇》杂志:人类对月球的探测活动是从什么时候开始的?

  欧阳自远:对月球的探测从50 年代末就已经开始了,最早是1958 年。当时正处于美苏冷战时期,美苏两国在空间霸权的争夺上展开了激烈的竞争。整个上个世纪,美国和苏联一共向月球发射了108 枚探测器。首先是苏联进行了几次非常有名的探测,还拍摄到了整个月球背面的照片,并且拥有了命名权,月球背面很多大的地形单元都被用苏联的人名、地名命名,比如“莫斯科海”、“门捷列夫山”……这些都是国际上承认的。另外,苏联发射的软着陆探测器第一次降落在月球上。总之,在竞争的开始阶段,苏联都是很领先的。

  在这种背景下,美国受到极大的压力,感觉在竞争中很可能会处于失败的地位,所以肯尼迪上台以后提出了一个非常大胆的设想:“在最近的这十年(从1961 年开始),我们要实现载人登上月球。”当时谁也不能肯定美国到底有没有这个能力,好像有点孤注一掷的感觉,打赌一样的。1961 年5 月,美国正式宣布实施该项计划,从阿波罗一号一直到阿波罗十号,都是进行相关的准备研究,发射了很多飞船,甚至绕着月球转了一圈再回来,勘测一下月球的情况。因为载人登月有一个最基本的要求,就是人必须安全返回。载人上去并不难——我们中国现在都有这个能力,但是返回是非常复杂的。“去”的时候飞船降落到月球上,人要出舱活动,“回”的时候要在月球上将飞船发射,使之离开月球到达月球空间——所以发射设备要带上去。到了月球空间以后和等待的飞船交会、对接,人要回到指挥舱,再把登月的那一部分登月仓扔掉,因为带不了那么重回来。然后就绕着月球飞,必须发动一个很大的火箭使它离开月球,飞向地球。所有地面的控制,都是非常精确的。关键是:去要带的东西和回来要带的东西加起来有40 吨~ 50 吨重,因此,要求初始发射的火箭要有巨大的威力。美国使用了土星五号,大约可以发射60 吨,属于非常大的火箭。到1969 年,美国“阿波罗十一号”登上了月球,宇航员阿姆斯特朗在走下弦梯的时候说这是他自己的一小步,人类的一大步。确实,这是人类的一个壮举,这是人类第一次踏上了另外一个星球,留下了人类的第一个脚印,是美国人的脚印。

  到70 年代,阿波罗十二号,十三号相继发射,我认为最伟大的一件事情是阿波罗十三的没有成功。阿波罗十三号失败了,走在半路上出了问题,但是他们采取各种紧急措施,居然能够半路回来安全着陆,太了不起了,我认为这比登上月球还艰难。后来是“阿波罗十四”一直到“十七号”,一共登月六次,全部是载人的。共有12 名美国的宇航员登上了月球,他们都很成功。美国的探月计划做到阿波罗十七以后就再没做了。一共采回了381.7 公斤的月球样品带回了地球。这是最珍贵的样品。

  苏联在这个期间也不示弱,他们也在积极地准备载人登月,但是由于火箭始终没有成功,出了很多次事故。苏联在这种背景下,没有能力实现载人登上月球再安全回来,所以他们紧急采取了另外一个措施:无人月球降落——采样——再返回地球。他们一共实现了三次这样的月球采样,一共采回月球样本只有0.3 公斤——和美国差了一千倍。总之,人类总共获得的月球样本大约是382 公斤。

  美苏之间关于空间霸权的激烈竞争中,苏联虽然开了一个好头,但是以彻底的失败而告终,美国取得了最终的胜利。“阿波罗”的成功在军事上、科学技术上、经济发展上和国家的威信上等等各个方面,对美国的崛起发挥了巨大的作用。

  释疑“阿波罗登月”

  《机遇》杂志:关于“阿波罗登月”的真实性曾经有过诸多质疑,比如说照片拍摄的月球天空没有星星、宇航员的影子长短不一、国旗“迎风”飘扬等等,您是怎样看待这些质疑的?

  欧阳自远:这些说法都是靠不住的,严肃的科学家没有人怀疑过。那个时期美苏冷战,假如美国真的造假,苏联早就揭露了,还等你现在提这些问题?!从我自己的经历来说,我毫不怀疑阿波罗的真实性,绝对不可能是假的,这些质疑虽然听起来有道理,但是仔细分析就会发现都是站不住脚的。

  首先,关于月球天空中星星的问题。按道理讲,月球上空的星星应该是非常明亮的。因为月球没有大气,所以它的天空是漆黑的,在漆黑的天空中,星星当然应该很明亮,这是真实的。但为什么阿波罗登月的照片照出来的月球天空是漆黑一片呢?其实,这个问题应该去问摄影师,他们很清楚。登月时必然是在白天工作,白天月亮上是非常非常亮的,在背景极强的情况下拍照,当然是拍不到天上的星星的,任何一个摄影师都可以解释这个问题。

  其次,关于宇航员投射在月球上的影子是多方向的,而且长短不同,这也是很好解释的,虽然月亮上只有一个光源是太阳,但是宇航员们站在飞船的旁边,飞船是反光的,它又变成了另一个光源,由于反光作用可以看到另外的影子,这是极其正常的。那么为什么影子不一般长呢?大家可以想象:假如影子投过去的地面是平的,那么该多长就是多长;假如投影的地面挖了一个坑,影子要经过这个坑再出来,就不一样长了,月亮上是坑坑洼洼的,不能光看影子长短就说是假的。

  当然,最难理解的是“国旗为什么是飘动的”,月亮上是真空状态,真空就没有风,美国国旗不可能“迎风飘扬”。但是你可以仔细观察图片,旗杆上面还搭了一个杆子,像伞一样可以撑开来的,把上面那个杆子往上一掰,旗子就被撑开了。宇航员把旗杆插在土里的时候,土是很松的,他要使劲插,插完以后一松手,旗杆就摆动了,这样连同上面的旗子也在晃动,看起来就像飘动一样。由于月球上没有空气,也就没有大气的阻力,要减小晃动的幅度要很长很长的时间,所以旗杆摄像期间一直在晃。旗帜的晃动和飘扬恰恰证明阿波罗真的是在月球上,在没有空气的环境里头。

  总之,现在提出的这些问题都很容易解释,没有任何一个真正的科学家怀疑过美国载人登月的事情,或提出异议。这都是不太了解情况的人才会提出这些问题。

  “尿不湿”与阿波罗的贡献

  《机遇》杂志:由阿波罗开始的载人探月对于一直生活在地球上的人类究竟有多大意义?

  欧阳自远:阿波罗计划本身的投资是256 亿美元,合现在是两千多亿美元,是巨大的投资,但同时也有巨大的回报:阿波罗带动了整个上世纪60 年代到70 年代20 年,全世界所有高新技术的发展,完全是个火车头的作用。由此产生了三千多种新的技术,拓展到整个的国民经济体系当中,带动了一系列新工业群体的诞生和发展,现在我们人类社会还得益于阿波罗的贡献,举一个最简单的例子:现在全世界的儿童都在使用的产品——尿不湿,就是阿波罗的一个非常小的产品,因为宇航员特殊的工作环境而必须使用的。类似这样的推广有很多很多,这都不算高新技术了,只是一个很小的例子,代表了阿波罗带给人类的各种发展和作用。可以说阿波罗是人类历史上伟大的工程,是一个在科学上、技术上、经济上,包括国家政治上都起到重要作用的科学工程。

  阿波罗的技术现在谁也不会用了,因为太落后了。当时阿波罗飞船的计算机处理能力,甚至还不如我们当代的高级手机;当时使用的土星五号火箭,火箭全长110.6 M,起飞重量2950 吨,起飞推力3460 吨,逃逸轨道运载能力约50 吨,安全性差,那纯粹是为了空间霸权的争夺而采取的非常措施,研制过程也付出了极高的代价。在这样的条件下实现了载人登月,是非常了不起的事情。由此可以看出,人类探索宇宙的毅力和精神是永远也不会停止的。付出再大的牺牲,遇到再多的风险,人类都会挺过去,因为登月这个目标是宏伟的,值得为之付出代价。人类探索世界的理想和愿望具有无穷的推动力,这种推动力是无法遏制的,也是科学发展和社会发展的需要,世界各国都是这样。

  但是,现在谁也不会做一个土星五号出来了,绝对不会去用,太危险也太笨了。现在包括美国在内要进行载人登月,火箭和飞船都要重新研制,这没有十年是下不来的。总有人问:“美国不是已经上去了吗,为什么还要十几年的时间?”实际上,今后十年之内,世界上没有任何一个国家有能力载人登月。要研制最先进的飞船和火箭需要花费很长的时间,这是很正常的事情,所以美国的计划是2018 年实现载人登月。我认为2018 年这个目标对他们来说都是非常艰难的,必须要高速发展才行。

  新一轮竞争快速升温

  《机遇》杂志:阿波罗获得巨大成功后,对月球的探索一度陷入低谷,为什么近年来各国又要争相登上月球?

  欧阳自远:阿波罗时期结束以后,全世界沉寂了将近二十年,谁也不搞月球探测了,因为结局已定。冷战结束后,大家都觉得没有必要再搞探月工程,美国把它的重点转向了航天飞机和建立国际空间站。现在他们自己检讨起来,又认为是犯了一个极大的错误,2005 年9 月美国航空航天局的局长格里芬对参议院陈述:“航天飞机和空间站是误入歧途,是代价高昂的战略性错误,我们被限制在低轨道已经有太长的时间,使NASA 丧失了正确的发展机会,我们国家空间计划的重心应该是开发太阳系。”所以美国现在已经决定:航天飞机在2010 年全部退役;国际空间站到2010 年将过去合同履行完成后再不投资了,把一切目标转移到重返月球上来。这是美国新的航天战略,是美国总统布什亲自宣布的。他们最新的计划是从明年开始发射月球探测器,跟嫦娥一号基本一致,大约到2018 年争取重新实现载人登月。接着欧洲、日本、俄罗斯等国家也开始制定探月计划,第二次的探月高潮已经来临了,今年有日本和中国两个国家发射探月卫星,明年有印度和美国,后年还有其他国家要发射月球探测器,各国现在进行的都是无人探测,过程和我们国家的“绕、落、回”相似。大家都要通过这个过程重新认识月球。

  《机遇》杂志:在新一轮的探月竞争中,我们国家和其他国家的差距有多大呢?

  欧阳自远:新一轮的探月,中国是最早公布计划的,我们在2001 年、2002 年就已经对外宣布中国要做这件事情,而且怎么做、要达到什么目的全部公开。当时其他国家也有计划,但是没有我们那么明确,紧接着2004 年2 月,布什发表演说宣布美国的新航天计划。

  当然,中国整体的水平和美国比差多了,他们确实是超级大国,技术先进,钱也有。美国重新载人登月需要花费1040 亿美元,1040 亿美元是什么概念?相当于我们8000 亿人民币,我们怎么能用8000 亿去搞这个事情呢?十分之一也有800 亿,800 亿对于国家来说都是一个沉重的负担。我们也会实现载人登月,但是绝对不会花那么多钱,一个国家有一个国家的做法。从技术、经验、队伍的水平来说,美国都是世界上第一位的,没有任何国家可以和它并驾齐驱,包括现在的俄罗斯。俄罗斯也有它的计划,但是相对单薄一些。不能像过去那样频繁地探测月球,他们也没有那么大的财力了。欧洲是新崛起的国家,是有钱有技术的。日本也是一个新崛起的国家,他们这一次“月亮女神”做得很好,从整个的运行情况来看非常理想,我们很关注。明年印度也要发射,另外,德国、英国、巴西等等很多国家都在计划,世界各国都很重视。因为探月可以带动多领域科学技术的进步,推动经济的发展,也显示了一个国家的能力。

  要比较各国的实力是很困难的,因为对月球的探测不是一个单项的指标,而是综合的,很多因素都在里面。应该说美国和俄罗斯是最厉害的,按照我们的说法叫第一梯队,就是马拉松赛跑的第一方阵。我国应该是第二梯队,至于在第二梯队中的位置,用原国家航天局局长栾恩杰的话来讲叫“二锅头”,我理解的意思就是第二梯队的“头”。我们还是要实事求是地估计我们自己的能力。总之,一个国家能够既搞载人航天,又搞月球探测,代表了这个国家的综合水平和能力,能够将两项工程一起进行的,我们国家是第三个。◎

  嫦娥一号探月动态:

  2007 年10 月24 日晚6 时05 分,“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空。

  10 月25 日,卫星完成第一次远地点变轨,近地点轨道高度抬高至600 公里。

  10 月31 日,卫星顺利完成三次近地点变轨,进入地月转移轨道,向月球飞去。

  11 月2 日,卫星进行途中轨道修正。

  11 月5 日,“嫦娥一号” 经过首次近月制动后,成功进入月球捕获轨道。

  11 月7 日,卫星第三次近月制动结束,“嫦娥一号”成功进入周期127 分钟、高度200 公里的极月圆轨道,正式进入科学探测的工作轨道。

  11 月23 日,嫦娥一号卫星环月飞行189 圈,传回了第一批原始图像数据。

  11 月26 日,中国公布首次月球探测图像。

  人类太空活动纪录:

  第一个进入太空的宇航员:

  尤里• 加加林[苏](1961 年)

  第一个进行太空活动的宇航员:

  阿利塞• 列昂洛夫[苏](1965 年)

  第一个进入太空的女宇航员:

  瓦仑第娜• 捷列什科娃[苏](1963 年)

  第一个踏上月球的宇航员:

  阿姆斯特朗 [美](1969 年)

  第一个进入太空的华裔宇航员:

  王赣骏[美](1985 年)

  在太空连续工作时间最长的宇航员:

  波利亚科夫[俄](1995 年)

  在太空连续工作时间最长的女宇航员:

  香农• 卢西德[美](1996 年)

  进入太空时年龄最大的宇航员:

  约翰• 格林[美](1998 年)

  第一个太空游客:

  丹尼斯• 蒂托[美](2001 年)

(责任编辑:王玲玲)
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