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中国探月40年概述

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  中国探月车模拟图。从1962年开始,中国探月事业已走过40多年的艰难历程

●1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。次年5月,毛泽东主席提出“我们也要搞人造卫星”

●1978年,一块1克重的月岩样品作为美方礼物赠送给国家主席华国锋。当时的研究者欧阳自远现在成为中国月球应用科学首席科学家中国探月车模拟图。从1962年开始,中国探月事业已走过40多年的艰难历程。

上世纪70年代,月球上的一座环形山被国际天文学者命名为“万户”。

这是一个中国人的名字,600多年前,一位名叫万户的明朝官员将自己绑在椅子上,两手各持一只大风筝,椅背上,47枚捆扎在一起的火箭被点燃———这位粉身碎骨者成为人类文明史上第一个尝试用火箭飞天的人。

21世纪初叶,继载人航天工程的一举成功,中国航天事业迈向又一个里程碑———探月计划。

2004年2月13日,国防科学工业委员会秘书长兼国家航天局副局长孙来燕向世人公布,中国月球探测计划已经进入实施阶段:三年内,一颗属于中国的卫星将开始绕月飞行;6年内,中国的月球车将在月面上软着陆,展开巡视探测;2020年之前,中国研制的机器人将把月壤样品采回地球。

0.5克样品和100名专家

“25年前,我的研究就从一块0.5克的月球岩石样品开始。”2月25日,月球应用科学首席科学家、中科院院士欧阳自远对记者回顾了中国探月事业的数十年艰辛历程。

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,向当时的国家主席华国锋赠送了一件特殊礼品———一块小指尖大小的月球岩石样品。样品铸在一个类似于凸透镜的有机玻璃盒内,看着很大,但其实只有1克的重量。华国锋将样品转交给科研部门要求研究。由于当时全国搞天体岩石的研究人员很少,有关部门很快就找到了远在贵阳的欧阳自远。

“样品很快从北京安全地送到了贵阳。拿到样品,我当时就请来了全国大约近百名各方面研究专家,并制定了详细的研究计划。”欧阳自远说。“1克的样品虽然很少,但对于做研究已经足够。我当时把样品小心切成了两块。一块用于做研究,另一块保存了起来。”

欧阳自远介绍,因样品大小有限,当时先做了非破坏性测试与研究,最后才做破坏性的测试与研究,包括矿物成分、结构构造、化学成分、微量元素、物理性质、产出环境,“只要当时能做的测试,我们都做了。”

令他感到自豪的是,对这0.5克样品进行研究后,中国学者发表了14篇相关研究文章,并推断出这是由阿波罗17号飞船采集来的样品,在参考美国公布的数据后,学者们还把样品具体到了是什么编号,并回答了其取自月球的什么位置,背阳还是背阴?

“美国人赠送月岩样品,其实也是在探测我们的测试能力和研究水平,虽然这话没有明说。但我们的研究结果还是让美国人很信服。”欧阳自远说。

“我们也要搞人造卫星”

在欧阳自远为首的中国学者对月球展开研究之前,中国空间科技事业已起步于上世纪50年代,起跑线则是卫星和火箭的研制。

1955年6月,在周恩来总理的亲自过问下,44岁的钱学森博士回国。8个月后,他向国务院递交了《关于建立我国国防航空工业的意见书》。这份意见书为中国火箭导弹技术的发展提出了重要的实施方案,实际上是一份关于我国航天技术的建议书。为了保密,钱学森用“国防航空工业”一词来代替“航天技术”。

“导弹是非常重要的军事武器,将来一定要大发展。”在一次中央军委会议上,钱学森这样说。周恩来总理亲自主持了这次会议。时任国防部长的彭德怀立即召集在京的另几位元帅,对钱学森的建议进行讨论,结果是一致赞成。

一个月后,中央书记处和政治局作出了在我国发展导弹事业的决定。钱学森受命组建我国第一个火箭、导弹研究机构———国防部第五研究院,并成为首任院长。

1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。1958年5月17日,在武昌召开的中共八大第二次会议上,毛泽东主席提出“我们也要搞人造卫星”。

不久,中央政治局开会研究决定,以中国科学院为主研制卫星,并且批准拨专款2亿元人民币。这在当时可谓“天文数字”。负责实施该计划的“581组”和三个设计院很快成立,研究所大楼和高空模拟实验基地也相继建成。第一个方案:计划在国庆10周年时发射中国自行制造的首颗卫星。

然而随后的三年自然灾害和“文化大革命”,导致研制被不断推迟,直至1970年4月24日,太空中才传来来自中国的声音———“东方红一号”我国第一颗人造卫星成功发射。

3个月后,毛泽东主席批复了一份发展我国载人航天的报告。1971年4月,80多家单位、400多名航天专家来到北京京西宾馆,对载人航天进行了深入讨论,确定了“714工程”发展载人航天。时任国防部五院院长的钱学森将飞船命名为“曙光一号”,计划在1973年底发射升空。但在那个政治动荡、经济困难的年代,国家已拿不出更多钱来支持和发展航天事业。由于经费的缺口,载人航天计划无力为继。“把用在载人航天上的钱,搞经济建设更有实际效果”,国内开始出现很大的争议。最终,毛泽东拍板,“载人航天的事暂停一下,先处理地球上的事,地球外的事往后放放。”

被否决的铁标“烙”月

此后十多年,载人航天工程虽被搁浅,但中国学者对于月球的研究却从来没有停止。

“从1962年,我国学者特别是中国科学院相关单位的研究人员就开始了对‘月球号’、‘徘徊者’、‘勘测者’、‘月球轨道’和‘阿波罗’等月球系列探测器进行跟踪性与综合性研究。”

欧阳自远院士说起那段日子,坦言“很苦闷”。“我们只能收集和研究别人公开的资料,而一些核心数据却根本拿不到。”但他同时感到很庆幸,“在跟踪研究中,我们与美国、英国、德国、俄罗斯、日本开发了不同程度的合作性研究,由此形成了一批年龄和知识结构合理的基础研究队伍,现在我们的探月研究基础都是那时积累下来的。”

1986年3月,四位著名的老科学家———王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联名呼吁“中国要跟踪研究国外战略性高技术的发展”,邓小平同志在这份建议书上作了“此事宜速作决断,不可拖延”的批示。

中央很快便组织了数百位专家就此事进行论证。之后,选取了生物技术、航天技术、信息技术、先进防御计划、自动化技术、能源技术和新材料等七个领域的15个主题项目,作为我国今后发展高技术的重点。这就是“863计划”。

由于航天技术是863计划选定的第二个高技术领域,因此“863-2”至今被冠在其研究子课题编号之前。航天专家在论证该领域的研究目标时,认为我国已经具备了返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力,但在载人航天方面仍是空白。

当时的航天部组织了载人航天可靠性论证。但由于载人航天投入大,风险高,直接经济效益不明显,对于中国究竟要不要搞载人航天,专家们存在较大的分歧。这场争论一下子又进行了5年。

“其实在1992年前后,国内就已有科学家提出了‘嫦娥奔月’的想法。”

中国探月计划首席科学家欧阳自远院士回忆说,当时为了迎庆1997年香港回归,有人提出利用运载火箭往月球上发射一个象征中国的铁质标志,永远地将其“烙”在月球上,以此扬国威、鼓志气。这个设想当时在科学界引起了很大的争议,不过还是得到了一批学者的支持,很快便形成文字向中央打了申请报告,并计划在香港回归前完成发射任务。“这完全是从政治角度考虑的,基本上没有什么科学研究价值,而且还费钱。所以当报告打到中央后,被时任国务院总理李鹏同志否决了。”

探月计划酝酿10年

“探月计划算到今天,整整酝酿了10年。”欧阳自远院士介绍说,我国真正意义上的探月构想是在1994年提出的,此后的10年间主要是在进行论证过程,而且是“那种反反复复的论证”。

“首先一步,我们要论证开展探月有没有必要?是否可行?第二步,上月球干什么?做哪几件事情?于是我们制定了探月20年大规划,也就是现在国家航天局局长栾恩杰总结的‘绕、落、回’三个阶段。而科学目标是否符合国际发展潮流,是否紧密结合我国的实际?这都需要进行科学且复杂的论证过程。”欧阳自远说。

谈论到这10年的酝酿,中国探月办公室刘建忠研究员告诉记者,包括欧阳自远院士在内的很多专家,除了搞研究,10年中做的最多的工作是四处游说和呼吁。

“这项工作很费心,只要逮住机会,他们就会向决策者、科技界和公众阐述月球探测的重要性,灌输中国开展探月的必要性。”刘直言不讳地说,“毕竟10多亿元的科研投资不是个小数目,大家都很谨慎。不过如果没有热心科学家的这些外围努力和攻关,中国启动探月计划可能还会要推迟。”

就在争论中,科学界的一些行动已在悄然地推动着中国探月计划的前进。上世纪90年代初,航天领域首席科学家闵桂荣院士提出了中国也要搞月球卫星的建议。1997年4月7日至10日,中国科学院的杨嘉墀、王大珩、陈芳允三位院士以“863”计划的名义发表了《我国月球探测技术发展的建议》。1998年,总装863航天领域办公室组织了杨嘉墀等航天专家对清华大学、中国航天科技集团五院502所、国防科大、中国科技大学的“月球车”项目申请报告进行评审,通过了由清华大学牵头的“月球探测机器人总体方案设计及关键技术分解”的立项研究,揭开了我国月球车研究的序幕。2000年5月,清华大学组织了“月球探测技术研讨会”,反响强烈。

2000年10月5日在京召开的首届“世界空间周”庆祝大会上,国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰作了题为《面向21世纪的中国航天》专题发言,“我国将在无人实验飞船成功飞行的基础上,实现载人航天飞行。在空间探测方面,将实现月球探测,并积极参与国际火星探测活动,使我国的空间探测技术上升到一个更高的水平。”这是中国高层首次公开表明探月决心。

2000年11月22日,我国政府首次公布航天白皮书—《中国的航天》,明确了近期发展目标中包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。

7年的游说和呼吁终于有了结果。2001年,由欧阳自远院士牵头制定的‘发射绕月卫星’第一期科学目标和有效载荷配置终于通过了国家评审。2001-2002年间,孙家栋院士组织全国各方面力量,对首期目标又进行了为期一年的综合论证,最后得出结论:科学目标明确、先进,技术能够实现,没有颠覆性的技术问题。2003年9月,中央最终同意并批准了这个计划。

“把绕月卫星发上去,这是被逼出来的。印度已经宣布2007年发射绕月球卫星,他们的技术力量挺强,我们必须得赶到前面去,现在时间已经很紧了。”中国“双星计划”的首席科学家刘振兴院士说。