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嫦娥工程—中国人的登月梦想

2011-01-07 14:29 来源:中国国家地理 点击: 文字:T T  转播到腾讯微博  分享至新浪微博 | 注册并投稿

    月球的表面积只有地球的1/80的体积的大小,月球表面积有3800万平方公里,相当于4个中华人民共和国版土的总和,可有4个中国大,地月之间的平均距离是38万公里。
    随着嫦娥二号的顺利升空,探月热也再一次席卷华夏大地。自嫦娥一号发射以来,中国人对自己头顶上的月亮有了新的认识,传奇中的月宫幻化、玉兔东升,如今已经在 “嫦娥工程”的带领下,真实的展现在了国人面前。

月球:地球的忠实卫士
 

大家知道我们生活在地球的人类只对两个天体特别熟悉,一个是白天的太阳,光芒万丈,普照大地,万物生长,风雪雨霜的变化都是太阳折腾的,另外太阳对我们留下了地球上如此丰富的能源,我们所有的石油、煤、天然气都是过去地球历史上太阳能的积累,为什么呢?因为石油是由动物形成的,煤是植物,所有的都是在历史上靠太阳积累的能量,现在变成了石油、煤、天然气,人类已经用了那么长的时间,当然这种化石能源总有一天要用光,不管怎么样,太阳对于人类的贡献太大了。还有一个比较熟悉的天体就是晚上的月亮,谁都非常熟悉,每天都能够见到,月亮是地球唯一的一个天然卫星,40多亿年以来,我们的月亮始终忠实的伴随着地球,共同经历最原始、荒谷的演化过程,月球的表面被砸的千疮百孔,这就是月球。这样至少来说,他一直是绕着地球转,至少挡住了一部分小天地,本来应该砸到地球上,所以应该说月球是地球的忠实的卫士。另外月球掀起了我们地球上汹涌澎湃的各种海潮,潮汐,增添了我们地球的活力,所以月球对我们地球不光是这些贡献,另外月球把它的光辉晚上洒上大地,自古以来都激起人们无限的遐想,萌发出各种各样的神话传说,宗教信仰,哲学思想,文学艺术和风俗传统,为古代立法的编制,农耕的时令,还得根据月亮的变化进行估计,整个的社会发展,月球对人类社会发挥很重要的作用。

我们每天看到的月球真实的面貌谁也不知道,所以人们期望能够更多的了解月亮,这也是我们民族千年的梦想。我们国家自古以来有嫦娥奔月的传说,不光是我们中国。我举了几个例子,这是日本的一个月亮神,叫KAGUYA,后来日本的卫星,因为我们用了嫦娥,他们也用一个神话,他们就叫了KAGUYA。这个是西欧的一些,像古罗马,还有他们的一些月亮神的一些想象。另外我们国家的宗教也很崇拜月亮,这是我在青岛崂山道观拍到的月亮的神像,道教也把月亮封为太阴庙果树月天尊,这是我在广东肇庆拍到的。我们国家的佛教也崇拜月亮神。我们国家自古以来不知道有多少诗词歌赋赞美月亮,大家都很熟悉。另外我们中国人给月亮取的名字特别多,我统计了大概有50多个,凡是好听的名字都安在月亮上。比如说但愿人长久,千里共婵娟,这个婵娟就是指月亮,当然还有很多诗词。
 

真假“阿波罗”登月事件
 

真正看到月亮的在400年前,意大利的科学家伽利略,他用自己做的望远镜对准月亮,希望了解月亮的真实面貌,他亲自把月亮画下来,使人们大吃一惊,月亮在整个的人们的心目当中是圣洁的,而且月亮表达了一种非常温馨的、期待的一种感情,另外月亮寄托了多少人的各种各样的思绪,但是他看到的月亮却是十分丑陋的,这就是月亮真实的情况。后来随着望远镜的进步,人们观测月亮越来越清楚了,越来越清晰了,大概有几块黑斑,上面砸了很多坑,一直到今天用天文望远镜看到的月亮是这个样子,有很多的黑斑,就是古代传说的广寒宫和桂花树等,其实是辽阔的平原,上面由火山岩的喷发覆盖了,这种石头就是我们国家五大莲池的玄武岩,颜色比较深,黑的,所以太阳一照在上面反光是黑的,所以我们看到月亮上面有很多黑斑,亮的是另外一种石头,颜色比较浅。但是我们所看到的月亮始终是这个样子,而人们一直没有亲临月亮附近探测月球,应该说在上世纪1958年到1976年,美国和苏联完全为了空间霸权的争夺,为了冷战的需要,他们两个国家展开了剧烈的争夺,一共发射了108枚探测器,但是成功率非常低,大概还不到一半,最终结果是美国人实现了6次载人登月,而苏联一个人也没有上去,他们发射机器人上去打钻采样,全世界一共取得了382公斤的月球样品,美国阿波罗计划带回了381.7公斤,而苏联的三次机器人采样只采回了0.3公斤的样品。所以,从1958年到1976年,这是全世界第一次月球探测的高潮,以后由于美国的彻底胜利,完全击败了苏联,再也没有进行更多的月球探测了,随之冷战结束了,甚至影响到以后苏联政治上的解体等等,阿波罗都发挥过巨大的作用。
 

上个世纪的各种月球探测,各种卫星的探测都进行过,甚至到载人登月,一共六次,有12名美国人登上了月球。所以人们对月球的了解主要也是由于阿波罗所获得的各种样品和各种知识,我这张图表示是这个意思,红的点是前苏联着陆器,月球车降落的位置,这是采样品的位置,绿的点是美国人登上月球的,一共12名宇航员,每次2名宇航员,黄的点是美国的着陆器登上月球的位置,我们对月球也就不到20个点比较了解,剩下的我们仍然知道的非常少。


 

关于阿波罗的登月一直受到广泛质疑,认为阿波罗可能完全是假的,是一个金色的骗局,是20世纪最大的科学骗局,很多人都怀疑,认为是阴谋,列举了很多事实证明阿波罗登月事件是弥天大谎,完全是美国航空航天局的阴谋,因为他们根本没有上去过,大量的事实证明他们确实没有上去过,所以美国人写了一本书叫做《我们从来都没有到过月球》。这个事情又引起了全世界的争论。


 

阿波罗是什么情况?是用土星五号火箭把阿波罗飞船放在上面直接发送到月球,留下了一个留轨舱,有一个宇航员守在月球外面飞,两名宇航员坐登陆舱登陆月球,工作完了以后回到月球,回到登陆舱里面,发动发动机,跟上面留轨舱一块交汇、对接,然后扔掉多余的东西,他们再发动发动机,从月球返回到地球,阿波罗的过程大概就是这样的。阿波罗当时的投资是254亿美元,相当于现在1360亿美元,是全世界规模最大、耗资最多的科学工程。参加阿波罗大概有2万家企业,200多所大学,80多个科研机构,总人数超过40万。由于阿波罗的出现,带动了上世纪60年代、70年代20多年的,包括火箭、微波、雷达、无线电制导、合成材料、计算机等等一大批高新科技的发展和高新的工业群体的诞生。另外把这些技术转入到民用,带动了整个科技的发展和工业的繁荣,应该说阿波罗取得了巨大的科学效益和经济效益,甚至以后取得很大的政治上的效益。阿波罗一共产生了3000多种新的技术,包括航天、航空、军事、通讯材料、医疗、卫生、计算机等等,美国人算了一下,他们的投入产出比是1:14,所以阿波罗取得了巨大的成功。


 

但是到底阿波罗是真是假?一直争论到今年,前后有40多年,那么举出阿波罗是假的证据是什么?第一,美国的宇航员把美国的国旗插在月球上的时候,这面国旗一直在迎风招展,在飘荡,这显然是假的,为什么?因为月球是超高真空,一点风都没有,连空气都没有,他怎么可能在飘荡,这个当然是只有在摄影棚里面拍的。第二,他们所拍到几十万张照片里面,天空都是漆黑的,因为没有大气,天空是黑的,但是天空里的星星非常闪亮,为什么几十万张照片一颗星星都没有拍下来?显然是在摄影棚拍的,因为他们并没有到过月亮。还比如有的宇航员站在登陆舱附近,可以在录像片上看见有两个影子,甚至更多的影子,这也是不可能的,因为在月球上只有一个光源太阳,因此只能形成一个影子,怎么搞出几个影子来,显然这也是在摄影棚拍的,还有阿姆斯特朗踩到月球表面的时候,他说了一句很有名的话,对于他个人来说是一小步,对于人类来说是一大步,他的脚印是如此的清晰,这显然也是假的,为什么呢?大家知道我在地球上,大家有经验,在沙堆踩一下看,绝对不可能得到如此清晰的脚印,除非里面有水。月球表面,白天的温度高到100多度,不可能有水的,这个鞋印这么清楚呢?这个鞋印一直可以保存几百年,为什么?他没有风雪雨霜,所有的都是很容易解释的,非常可以的。


 

当美国的宇航员把这根杆子拉起来,这个旗子张开了,然后把这个竖的杆子插下去的时候,一使劲,一松手,这个竖的杆子在晃动,一晃动带动旗子晃动,因此表面看在飘扬,为什么所有的录像时间都在飘扬?大家知道假如在地球上一根杆子晃动,很快就会慢慢停下来,为什么?地球上有空气,有阻力,而月球上是真空的,所以那个杆子要比地球上晃的久多了,一直在晃,所以拍下来的照片是这样的。为什么天空是黑的?因为当时只能用胶卷的照相机,1969年的时候,在月球的白天,这个月球表面的温度有多高?130摄氏度,热极了,太阳光特别强,因为没有云彩,太阳直照月球表面,那么强光下用胶卷拍漆黑的天空,你是拍不到星星的,这是很显然的。另外人为什么有几个影子?因为站在着陆器的旁边,这个着陆器是多面形的,表面是金属的,反光,等于好几个光源照在宇航员身上,所以产生两个影子甚至有更多,这个鞋印之所以如此的清晰,月球上的石头白天膨胀,晚上收缩,都疏松了,构成石头的是矿物,矿物是棱棱角角的,踩下去,颗粒相互交叉起来,所以变得如此的清晰,所有的问题都很简单,完全可以解释,但是人们仍然不相信。其实美国人做了充分准备,从阿波罗一号到阿波罗十号做了大量的实验,然后阿波罗十一登上月球。另外我们知道,我们在地球上经常收到月球的月震波,就像地震预报的仪器一样,假如没有人在上头埋地震球仪,怎么可能记录月球的月震测呢?我们还有一些别的仪器。


 

另外在美国让40多亿人圆一个谎言,这是很难做到,而且要坚持40年一直要说谎,在美国很难做到,尤其是苏联的克克勃,大家知道克克勃的功能,我们一般老百姓都说,这是他们的特务组织。连他们的报告都说,人家美国人真的上去了,如果没有上去,苏联早就把他揭穿了,而且如此的失败。包括我自己,当时卡特总统派他的安全事务顾问送了两样礼品给中国的中央政府,1978年,当时的中央政府的主席是华国锋同志,他接受了两件礼品,一件是中华人民共和国的国旗,大概就这么大,他说这是我们美国宇航员带到月球上再带回来送给中国的,这个当然无法考证。还送了一块石头,看起来有大拇指这么大,好大啊,他说这是月亮上的石头,送给中国政府。后来我们国家的领导人就问谁搞这个?后来说有人搞这个,后来这块样品转到我手里,我把他打开来,大概只有一克重,只有黄豆大小,我用了一半,组织全国力量做分析研究,也发表了十几篇文章,还剩下半颗,现在在北京天文馆,大家可以去看什么是月球上的石头?当然这些还不能说明,人家还是不相信,美国不可能登上去,这是在北京天文馆的半颗的月亮。


 

尤其是2009年6月,日本的月球探测器飞临了阿波罗十一的上空,结果他有一个报道,他说我们根本看不到阿波罗十一降落在月面上的任何地方,没有一点影子。当时这个消息一公布,更使人相信,美国人撒谎太厉害,撒了40多年,人家根本找不着任何痕迹。当时日本的首席科学家卡托,我们俩在一起,他问他,你们的媒体怎么报道呢?你的相机是拍不出来,我嫦娥的相机也拍不到阿波罗十一,因为太小了只有4米大小的东西,我们8的分辨率都达不到,你什么也拍不到,他说是,他也不清楚日本的媒体为什么这么报道?结果又引起了世界上大肆的炒作,美国人真的没有上去,连日本人都没有拍到。


 

2009年,美国自己发射了一个月球探测器,飞行的高度是50公里,飞得非常低,他的相机的分辨率是0.5比,所以这样的话,假如飞到上空,一定可以看到。阿波罗一共有六个登陆点,这是阿波罗十一的着陆器,甚至下来的悬梯都拍到了。这是阿波罗十一的宇航员走路,都这条路已经40多年以前走了,现在仍然看出来痕迹,他们在这埋了一台仪器,这些跟过去的报道一样,这是阿波罗十二降落的位置,宇航员走的路非常清楚,他们在这埋了一台仪器。另外他们还经过了一些别的地方,这是其他的。这是阿波罗十四,这是他们最后走路埋了一台仪器,埋在这个地方,这是登舱的位置,走的路线非常清楚,跟几十年以前的报道一模一样。这是阿波罗15,美国人在月球上开了一个车,一边开车一边探测采样品,这是当时月球车走的路线,现在又拍到了,降落在这个位置,然后开车走的路线,完全跟以前一样的,这是阿波罗十六的登月舱,最后把这个车扔到这,可以看到月球车的位置,跟以前的报道一样。这是阿波罗宇航员走的位置和埋的仪器,这是阿波罗十七,这是埋的仪器,都看得很清楚,埋了那么多仪器在月球,一直工作了很长时间,这是跟以前的报道,我对比了一下完全一样。


 

所以美国人做了一件非常聪明的事情,40年了,大家都在吵嚷阿波罗是假的,根本没有登上去,他们也辟谣,大家都在炒究竟是真的还是假的?为什么是真的?为什么是假的?一直议论了40年,全世界没有任何一个科学过程被全世界人如此感兴趣,剧烈的讨论,几亿人参加。美国人做了一件非常聪明的科普工作,没有花一分钱,坚持了40年。当然中国现在还有人说阿波罗是假的,我说你看看材料,查查每年都开月球科学讨论会,一、两千篇论文,这个还能造假,我一再说,从来没有严肃的科学家说过阿波罗是假的,只有真的不了解情况,一直说阿波罗是假的,现在可以完全澄清这个事情。


 

多国家探测月球的原因


 

月球是一个古老的将死的星体,内部的能量已经衰竭了,所以月球的时钟,所有的记忆都是30亿以前,以后怎么样?就是一块大石头,挨砸,今天砸个洞,明天砸个坑,就这样砸到今天的样子,这就是我们的月亮。这么一个月亮,凭什么去探测,而且现在有更多的国家提出来,包括美国、俄罗斯、日本、德国、英国、法国、乌克兰、奥地利、巴西、印度、韩国,当然也包括中国,都要去探测月球。为什么?我们分析了一下,四个原因:第一个原因,月球有极其丰富的资源,拿稀土来说,我们中国是全世界稀土最多的国家,但是不能跟月球比,不如月球的零头,最近稀土炒的很厉害,还有铀矿,还有各种各样的矿产,但是要说清楚,这些矿产虽然极其丰富,储量极其巨大,但是目前的生产能力和科技水平是不能开采的,因为成本太高,怎么会从月球上开发铁矿回来,谁也不会干。但是要告诉人类月球有丰富的资源。


 

第二,月球有丰富的能源,首先有两种能源,第一种能源是太阳能,太阳一出来就是半个月,晚上也是半个月,没有风雪雨霜,没有云彩遮挡,所以太阳直射月球,能量密度比地球大,可以无限制的太阳能电子板,可以用太阳能发电,而且传输的办法已经解决了,用微波、激光传回地球来使用。但是有一个问题,成本太高,但是最近有一个日本科学家提了建议,能不能给月球系个腰带?全部是太阳能电磁板,可以接受太阳能发电,这个腰带的宽度是400公里,按照赤道系一圈,所产生的太阳能可以供给全地球,包括以后我们的子孙后代万万年的使用,绝对没有问题,是最清洁的能源了,但是这个成本太高,目前没有办法实现。月球的太阳能,供给月球基地用,要传到地球上来,解决不了,这个成本太高了,还涉及到要传到什么地方,怎么解决。


 

月球还有第二种能源,得益于太阳的启发,为什么太阳如此光芒万丈,永远不停止他的光辉?因为太阳上面一直在进行氢弹式的爆炸,产生巨大的能量,我们地球和太阳的距离是1亿5000万公里,我们叫一个天文单位。我们的地球那么点,太阳在那边,那么远1亿5千万公里,太阳360度散发出各种各样的辐射和能量,传到地球来,又远,又那么一点,立体角非常小,大概算下来只有太阳发出来的能量的16亿分之一传到地球上来,但是就这一点导致了我们的地球夏天热得要命,冬天希望太阳出来,万物生长靠太阳,表面风云变幻才16亿分之一。所以太阳有巨大的能量,他的能量怎么来?所以人们学习了太阳,制造出来氢弹,那么氢弹造出来以后,后来人民就想能不能在地球上做一些人造小太阳,结果经过了50多年的努力,全世界的科学家造了200多台,我们中国有两台,这台在安徽合肥,中国科学院等离子体研究所的人造小太阳,还有一台是成都核工业西南物理研究院的人造小太阳,非常庞大。我们中国最近还参加了一个项目,7个国家共建一个反应堆,叫热核反应堆,要100亿欧元,相当于1000亿人民币,中国出资了100亿人民币,已经交纳了。


 

大家在法国建一个反应堆,为什么建反应堆?大家知道我们现在全世界所有的核电站发电是用什么原理呢?是原子弹爆炸的原理。那么我就说,要把原子弹不让他爆炸,让他慢慢发出能量,发电,现在全世界的核电站就是控制起来不让你一下子炸掉,让你慢慢放出能量,氢弹能不能像原子弹学习,也把他控制起来,慢慢释放能量,不也是可以发电把?这个叫做热核发电,跟现在的核电站不一样,这个热核发电有一个要求,点火的温度非常高,要1亿度以上,美国花了24亿英镑造了一个点火装置,现在已经运行,非常庞大的点火装置,用激光点火,1亿多度,花了240亿人民币,造了这个装置,这个报纸也报道了。这个到底是用什么原理?氢弹,用氢的同位素,一个叫氘,一个叫氚,这个氘海水里面有的是,这个氚地球上没有,很少,最大的问题是氚是放射性的,很不安全。第二个,他们两个反映以后产生一个中子,种子是比较难于防护的,科学家建议能不能不用氚,用另外一个原料叫He3,He3加氘,He3是稳定的,安全的,非常好的一种同位素,他们反应以后产生一个质子也比较容易防护,但是He3地球很少,才十几吨,所有的天然气提起出来,不够用。后来人们发现在月球上太多了,这是俄罗斯的首席科学家,他们对He3做了很多的研究,当然我们也有研究,当然他做的工作比较多,他们是分布的,钻孔,分析里面的He3,因为He3来源于太阳,注入到月球的表面,所以凡是月球的土壤里面,这些颗粒都吸附了很多很多的He3,月球上还有一个好处,一砸把里面的土翻出来盖在这边,大概每四亿年土要倒腾一次,就像我们每一年农民犁地一样,要翻一次土,大概4亿年一次,月球已经46亿年,翻了11、12次,所以上下的He3的含量比较均匀,所以我们“嫦娥一号”有一个特殊的任务,要测量全月球土层的厚度,为什么?因为里面有He3,He3为什么那么重要?假如这种发电能够成功,现在还不行,大约还要30年以后才能商业化,也许要50年,这是人类的梦想,一定要使这种发电能够成功,人类要研究100年,已经研究了60年,大概是可以商业化。假如这种发电能够成功,全中国的能源需要多少He3能够解决?我们现在用的石油是2亿2千万吨,有一半要进口,我们的煤是10几亿吨,还有天然气,还有水力发电,还有风能、电能、生物质能,什么手段都上了,我们仍然能源短缺,能源的安全问题存在很大问题,这是化石能源,终究要用完的,石油可以用60年,煤可以用100来年,天然气可以用60多年,终究要荒的,人类寄希望于这种能源,希望这种发电能够成功,全中国的能源每年需要的He3是多少?He3只要8吨,10吨都不要,全世界的用量100吨,月球的土壤有多少He3?100万吨到500万吨,他完全可以解决全人类上万年的能源需求,当然人类不会那么傻,一万年还用一种能源,以后科技更发达,有更好的能源,但是目前人类寄希望于此,所以他将是人类社会的长期稳定的、安全的、清洁的、廉价的、可控的核剧变的能源的原料,取之于月球。所以俄罗斯的月球探测计划就是一个目标,就是要探测有多少He3,以后能不能运回地球来。


 

第三点,月球的特殊环境,因为月球有几个好处,第一,真空,第二,没有磁场,第三,重力比较小,在地球上干什么活都离不开地球重力影响,要生产合金,重的和轻的不能混的很好,重的总在下沉,因为地球的引力场太大,而月球很小,而且没有风雪雨霜,没有污染,所以可以进行各种科学研究,第三个理由,人类认为月球很有价值。


 

第四个理由,是重大的军事战略地位,是太空站新的军事平台,所有的打仗讲控制最高点,现在战争的最高点是什么地方?月球,因为美国从肯尼迪讲过一句话,谁控制了太空,谁就控制了地球,美国的导弹防御计划就是这么一个目的,控制太空,现在美国人说谁控制了月球,就控制了地球,我想不用我多说了,这点意义是非常重要的事情。


 

所以月球的资源、能源、特殊环境和军事战略地位推动那么多国家重返月球,因为联合国有规定,月球不能作为殖民地,不能作为国土,但是谁先开发谁先获益。你没有办事不能到月球去,没有你的发言权,你没有能力,就不能维护自己的合法权益,在月球的事务上没有你的话语权,因此中国面对这种严峻的形势不能袖手旁观,不能置之不理,一定要有能力到月球,否则人家根本不跟你讨论。


 

我们经过了35年的准备,因为我们自己确实没有能力,从93年载人航天立项以后,我们向国家提出来,中国已经有能力探测月球,所以国家要我们做开展月球探测的必要性与可行性研究。然后认为很好,叫我们制定月球探测的发展战略与长远规划,现在整个做法早就已经定好了,然后干脆让我们具体设计第一次月球探测,当时没有叫嫦娥,叫做月球资源探测卫星的科学目标,有效载荷和配置,研制的总要求,各种各样的设计。搞完了以后,我们最后综合向中央写报告,2003年中央专委同意,2004年1月,温家宝总理亲自批准,我们当时是中国第一次月球探测,要把所有的基础设施都建起来,总经费14亿人民币,完全等于北京市修两公里地铁的钱,中国人可以去一次月球,14亿,最终也是实现了,我们中国的月球探测是第一步,是无人月球探测,不敢用人上去,第一步要全面了解月球,我们是环月飞行。第二步降落在月球上,有一个着陆器,还有一个月球车,精细的探测月球。第三步,我们不仅要到达月球,还要用机器人采样,最后把所有的样品运回地球,无人探测有三步要走,走完这三步,我们既可以到也可以回来,我可以把人送到月球,也可以安全返回。我们这么提以后,很多人批评我们,杨利伟上天,你们还要搞那么多无人月球探测,我想说明一点,我们的载人航天取得了伟大成功,这是了不起的事情。但是大家注意杨利伟是神舟五号上去的,神一、神二、神三、神四是干什么?无人飞船,要做四次无人才敢把人送上去,杨利伟离地球多远呢?340公里,月球离地球多远?38万公里,那么远的距离,我怎么敢把人放上去,回不来是不允许的,而且要安全回来,所以我们总指挥开玩笑,我们完全可以把人送到月球去,但是说清楚,只有单程票,回不来,我们现在没有这个能力,咱们得老老实实,他们做了四次,这个距离,他十分钟可以到,我们要走13天,19个小时到月球,我们一定要扎扎实实,老老实实做,我们一定要把中国人送上月球,我们是2002年向全世界公布了中国的计划,2004年,布什总统公布了美国的新航天计划,他要把人类的足迹扩展到整个的太阳系,他从2008年开始,2008年不行,2009年发射,也要搞无人月球探测,搞多久?搞十年,2018年,他才把人送上月球,这是美国的宇航局的局长对美国的参议院陈述的时候,其中有一段话,他说航天飞机和空间站,他说是误入歧途,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丧失了正确发展的机会,我们的国家空间计划的重心应该是开发太阳系,就是重新来搞月球、搞火星,因此美国决定2010年,今年航天飞机全部退役,不用了,大家知道最后还剩一次飞行,就要结束了。2010年国航空间站也停止投资。


 

2005年9月19号格里分宣布,为2018年载人重返月球投资1080亿美元,这是美国的载人登月,现在又被奥巴马取消了。2025年载人登上火星,耗资2170亿美元,美国完全转了一个向,美国为什么要重返月球?当时全世界的评论三个理由,第一保持美国空间科技的领导地位,不管奥巴马和布什的讲话,第一条就是这条。第二,控制未来的能源,第三,占有军事领先的优势。就是这三个目的,所以月球的重要性,这是美国的路线图,2018年第七次载人登月,这是原来的计划,2005年宣布的,还有十几年才能够载人登月,所以我在06年说过,今后的10年之内全世界没有任何一个国家有能力载人登月,包括美国,大家一定很奇怪,他不是登上去了吗?为什么也搞十几年?因为土星五号火箭安全性很差,那个时候上去了,现在谁也不用了,重新做最先进的大火箭,没有7、8年下不来。阿波罗飞船当时是最先进的飞船,但是现在40年,大家一看,中国都不会用那种飞船,很落后了。40多年,那个时候的计算机处理能力不如诸位的手机,谁还会用?所以他要重新研制飞船,昨天的报道,它的飞船已经研制成功了,这个是所有的这些,没有十来年下不来,所以他也上不去,这是奥巴马上台以前,我看到很多演说完成赞同布什的计划。后来上台以后,2008年确实金融危机的打击很大,加上复苏很缓慢,所以派了一个委员会去调查载人登月的新作计划,认为进度持后,计划经费超支,技术创新不足,取消这个计划,但是仍然保留要做大火箭、做大飞船,还要人送上火星,他要上月球太简单了,只要造出来了,随时都可以上去,这是奥巴马,这是欧洲的计划,大家看到月球、火星,这是俄罗斯的计划,也是月球、火星,这是日本的计划,也是月球,火星,这是印度在2008年发射了一个月球探测器,月船一号,以后全印度的舆论提出来,要尽全国之力发展载人登月,而且后面提出来了,他们要2020年实现载人登月,将比中国早4年可以夺回主动权,这是印度的媒体报道,印度的宇航员和印度的国旗插在地球上,我非常可以理解印度为什么提出这种计划?第一他也是大国,确实是一个大国,他也要发展,也要向国内的人民交代,一定把中国作为竞争的对手,一定要超过中国。我认为对于这件事情,我认为是人家的自由,我们没有权利干涉,我曾经讲过,假如真的印度超过了中国,只能说明一个问题,中国的科学家太无能,那么好的环境和条件,全国那么支持,居然被人家超过了,也请大家相信中国的科学家一定会继续努力,艰苦奋斗,一定会做得更快。


 

人家要超过你,你能不让人家不超过吗?所以我见到他们的首席说,欢迎你超过,我们不能骂人家,这是人家一个国家的一种意志的体现,我觉得没有关系。我们实际上是遇到的困难太多了,我们总结一句话,前有阻击,后有追兵,先进的国家什么都是都不卖给你,嫦娥没有美国的任何一个原器件,因为就是不卖给中国,还有很多限制,欧洲是军事禁运,有一些国家更坏,卖给你以后总有几个不好的产品,最后赔款,任罚,他有钱,最后怎么办?我们后来才知道,耽误了中国的时间,没有谁安好心希望中国强盛,没有谁真正希望中华民族振兴,我们自己要很清晰这一点,只有靠什么?自力更生,艰苦奋斗,自主创新,埋头苦干,没有别的路子,因为人家完全是要扼杀你。


 

中国的月球探测之路


 

我们中国的月球探测,嫦娥一号目标就是全球性、整体性、综合性了解月球,因为中国人头一次去,你得了解全貌,我们当时一定要发射一个探测器,绕月球飞行,因为中国人从来没有去过那么远,在嫦娥以前,我们中国人从来没有离开过我们自己的摇篮—地球,不管怎么载人,都是绕着地球转,只有嫦娥冲出了地球,所以我们一定要实现这一点,跨出这个门槛。另外我们一定要把全部基础设施建设起来,月球的基础设施,还要培养一大批的年轻的人才,嫦娥一号肩负的使命,我们一共有五大系统。


 

我们最难的几件事情,第一怎么到月球去,没有去过,我们小心谨慎,我们一直在地球边上调轨,就是一边走一边摸,怎么走最好?最后甩出去以后,高速的奔向月球,然后到了月球,又被捕获,又转了好长的时间,我们后来对比一下日本的轨道、印度的轨道,我们三家基本思路一样,因为谁都没有去过,都小心谨慎,绕了半天才到月球去。第二个,三轴稳定,因为地球的卫星有一个好处,所有的仪器、通讯,帆板对太阳取得能源就够了,就可以工作了,我们月球不行,这个嫦娥,所有的仪器对月亮通讯发回来的各种数据对地球,天线对地球,还有帆板对太阳,大家知道太阳、地球、月球各走各的,每时每刻相对位置都在变化,这三个轴的对准,不准不能干活,这个计算量非常巨大。我们已经有那么多的测控站,我们还有远望号船可以走到太阳样里面,拉开距离测量,但是不够太远了,离月球太远,所以我们加了一套设施,这是上海的世界望远镜,直径25米,当时前面最大的,还有一个在乌鲁木齐,也是25米,我们自己造了一个昆明的世界望远镜,直径40米,最大的后来又造了一台在北京,在密云直径50米,有六个篮球场大。为什么造四个?我们中国的国土充分利用,这是乌鲁木齐,这是上海,这是昆明,这是北京,构成四个三角形测我们的嫦娥,提高精度,所有的数据直接发向地面,由昆明、北京直接接受,这些都解决了。我们的科学做什么?第一,中国人第一次去,交出一张全月球的全图,虽然我们去的最晚,我们要做全世界精细最高、最好的一张图,很难。第二,我们要测月球表面的各种元素,第三月球表面有一层土壤,谁也没有做过的,全世界都觉得很奇怪,中国人怎么测这些土壤的厚度?我测出来就可以算出来,整个月球有多少He3,一定要给人类一个比较可信的数据。到底有多少吨?这个可以算。另外我们中国人从来没有去过40万公里,那一代的环境要测量,我们花了三年多的时间发射成功了。


 

我现在介绍一下我们取得什么结果?2007年11月24号发射的,完全准确,一秒不差,然后新建、分离也很精确,我们一共走了13天14个小时19分钟到达月球,行程206万公里才到达了月球,我们当时打开的仪器,第一台是照相机,要拍照,我们的照相机跟一般的照相机类似,是立体照相机,一个镜头出来,我们要照三张照片,一张照片往前看,一张往下看,一张往后看,我们的人有两个眼睛,看东西看立体的,一个眼睛不行,必须两个视角,现在是三个视角,做立体图很方便,一边飞一边跑,所有的轨道都算出来,数据直接发回地面,在北京处理。我演示一下,我们当时提心吊胆,打开照相机能不能拍到月球的图?我们中国人从来没有自己拍过月球的图,都是用别人的,一打开照相机传回来这张图,而且一边飞一边看,这个宽度是60公里,长度10900公里,两个小时,第二张,叠了15公里,第三张叠起来了,一圈接一圈,我们把整个月球覆盖了。三张照片我们做出一个立体图。每一圈拍的时候,太阳高高低低不同,所以有一些亮,有一些黑,最后统一处理,最后取了一小块,这是由温家宝总理发布的,我们中国第一次第一个月球的一个图象,这张图我们用了19个轨的一小部分拼起来的,这就是立体图了,这是它的演示的一张图,我们南北极因为太黑了,我们的相机也是很好的,也拍下来了,我们一共用了276轨,把整个的南北极覆盖了,别人没有完全覆盖的,因为要覆盖全月球很难,因为卫星飞的时候,总要检修、调整轨道,你一休息,这个底下就几条空白出来,以后还要补,哪能补的那么好,一下补上,所以要100%全部覆盖,这个非常困难,我们飞了一年多,最后全部覆盖,一点都没有漏,这是很难做到的,最后我们用589轨做了这张图,这是一张照片做出来的,全世界应该说一致性最好,最精致的一张100%覆盖的月球,目前没有一张这样的图。


 

我们还有一台仪器测高,一边飞一边测,测出来以后,我们是380个高层点,一秒测一个点,飞了一年,有1000多万个点,我每一点都拍,1000万个点可以做一张高清的图,我们一共积累了916万个有用的点,最后做出来月球的,这是另外一种立体图,但不是用相机做出来的。另外等高线图,我们最后印成一本书,现在很多人、很多国家要,这是最全的一张,这个里面有很多,每一幅图都很详尽,这是等高线,这是美国2005年公布自己的一张月球图,红的地方就是拉掉的,就是空白,绿色的地方是光度矫正不好,蓝色的区域是拼接有问题,我不是说我们没有问题,比这种好多了。我们测成分用三种仪器,我们做了各种成分的图,我们反演各种成分,什么岩石,全月球也做出来了,另外我们用微波辐射计做出来全月球的亮度、温度发现了很多新的现象。最近召开的欧洲行星大会,他们认为这是最好的成果,这是中国人做出的第一张月球的微波图,也是很难得,现在全世界传播这张图,我们做了很多月球的土壤的特征,这是土壤的厚度,这是He3的含量,最后一个目的,我们要测他的环境,用了三台仪器。我们可以直接在太阳峰的作用下,还可以直接被月亮挡住了,在地球的磁壳里面,在地球的磁尾里面,各种场合,各个时间,所有的环境,我们都获得了大量的科学数据。


 

最后我们把“嫦娥一号”撞击到月球表面,否则也会掉下来。我们选了一个地方,让他掉下去,这是欧洲掉的,欧洲是晚上撞的,所以一撞上去一道闪光,证明他们撞上去,印度也拍了两张照片,日本选了一个地方,也是晚上,请全世界的天文台帮助他们拍照片,证明他们撞上去,这是KAGUYA,大概不到一秒钟光就息了。我们这个是撞在丰富海地区,我们后来想晚上得不到什么东西,撞到月亮白天的地方,所以选了这个位置,一直到50公里的时候,然后打开相机拍立体照,一刻钟可以飞到,长度是1500公里左右,直接撞下去,这就是拍下来的,这是其中的一张,三个方向的一张,一直到最后,越来越窄,拍到的照片,一直撞上去,一共拍到了1469公里,每一秒钟的记录,演示一下,一边飞,往下飞,往下撞,白线大家可以共同对比,最后一直到全部粉身碎骨。


 

美国的这次撞击,最新的一次撞击,设计的非常精巧,美国人想证明一条,在坑里头到底有没有水?设计很巧妙,最后拿一个火箭的一部分撞到坑里头,最后卫星跟在后面,有九条光谱议来测有没有水分子的图出现,最后撞击在这个坑里头,为什么?因为卫星飞得很低,全部拍照,全部记录谱线以后,自己也回不来,跟着撞上去,两个撞在同一个坑里头,火箭先撞上去,卫星在后面拍照,最后掉在这个里面,这是撞的温度稍微高一点的地方,这是溅出来的灰尘,有几十米高,最后卫星拍照,证明里面有水,为什么?因为撞击以后,里面的冰化了,变成水蒸气了,跟着土一起溅上来了,只要有水蒸气,光谱议就可以拍到它的谱线,花了好大的功夫,花了很多钱才测出来,温家宝总理指示我们要把全部的数据一定要充分的利用出来,研究出一流的科技成果,而且要调动全国各方面的科研资源做这个工作,我们一共得到了1348个G的原始数据,最后生产了4106个G的产生的数据,校正的数据,我们把全部的数据提供给全国的,只要申请,大学研究院所,全部无偿提供,只要有本事分析研究出来,有什么成果直接发表,现在已经发表了200多篇文章了,全国的力量做。我们也动员了台湾、澳门、香港的大学,研究院所,大家都来做,需要立即无偿的把全部的数据给你们,只要有本事,香港有很多大学做出很出色的成果,因为不管谁做出来,最后都是一句话,都是中国人的成果,不是别人的成果就够了。因为全部的数据都是国家的财富,不允许任何人控制,一定是大家都用。现在我们把全部的数据上网,提供给全世界的科学家。因为中国人,有规定,先一年你有优先权,你自己的卫星你自己先研究,你发表完了以后给外国人用,全世界用,万一人家比我们做的好,也说明一个问题,说明中国的科学家没有本事,人家比你做得好,当然现在还没有。万一人家做得好,也很正常,我们自己该承认没有本事就是没有本事,以后好好学,变得有本事。我们充分利用自己的数据。


 

现在是这样的,嫦娥二号是嫦娥一号的备份星,什么意思?嫦娥一号发了,我还准备了一个嫦娥一号,一模一样的,为什么这样?万一头一个出事,因为我从来没有去过,出事是很常有的,有风险,紧接着准备着这个再上去,结果没有想到,嫦娥一号完成非常好,没有必要再上去一个,就改造,变成了嫦娥三号的先导星,因为我们嫦娥三号是有着陆器和月球车,要降落在月球上。它有很多的技术,都堆在嫦娥三号身上,有一个问题,怕我们哪个地方失误会造成很大的失败。我们先让嫦娥二号表演一番,做嫦娥三号的动作。什么动作呢?嫦娥二号10月1号发射的,第一直接奔向月球,不绕弯了,不到五天到达月球,这是嫦娥三号要做的,嫦娥二号演示一番。第二个,嫦娥三号要飞100×100的轨道,嫦娥二号先飞一下100×100公里的轨道,嫦娥三号要下降,要改变轨道,要改成15×100的高度,从15公里的高度往下降落,这个很有风险,怎么办?嫦娥二号先做一遍,15×100的轨道,贴着月球的表皮飞,前天晚上已经成功实现了。正因为这样,跟嫦娥一号不一样,要求太苛刻了,测控要非常快,而且要非常精确,所以要建立一个X平方的快速精确的测控的体制,这是直接发射过去,被月球捕获以后,改变轨道,变成100×100的轨道,最后改成15×100的轨道。


 

我们的测控,我们现在有很多的测控站,我们的远望号船可以开到太平洋里面,一共有三艘船,在南美有两个测控站,欧洲有一个,全世界布满了,开始飞的时候一定要测得很准,嫦娥二号非常争气,这些任务都完成了,嫦娥二号给嫦娥三号做先导,嫦娥三号将要降落的位置叫虹湾,像一个彩虹一样的,在海边上,这个海是广阔的平原,一滴水都没有,那个时候用望远镜看不知道,要降落在那个地方,所以你给我交一张图,精细的拍出虹湾的地形地貌,分辨率达到一米,这样的话就改成15×100的轨道,刚好15的时候飞离虹湾的上空,这就是做先导,最后让嫦娥三号知道降落的地方哪安全?都要清清楚楚,都是嫦娥二号的任务,嫦娥二号要飞行半年,嫦娥二号的科学上的目标,因为第一飞得低,比2007年太阳活动强烈多了,我们这几个科学目标会获得更好的数据,有更多新的发现。


 

我简短说明一下嫦娥三号,继嫦娥二号之后紧接着发射嫦娥三号,叫做落月探测,嫦娥三号是一个着陆器,要安全降落在月球上,这个里面走出一个车,全世界没有这么配制,要么是着陆器,要么是月球车,现在把这两个合在一块降下去,最后一边走一边干活,是这样的一个组合。嫦娥三号也要在西昌发射,嫦娥三号也是直接发射到月球,最后降轨道,15公里往月面降落下去,降落在虹湾地区,为什么选虹湾?第一地形比较平坦,第二能源充足,第三通讯畅通,第四,轨控有效,第五科学问题综合性强。我可以干很多活,还有谁也没有去过,是一个新的地方,这个是必须要做到的。这两个是两种探测器,着陆器上我们放了七套仪器,着陆器有一个问题,他在那不动了,因为他不能走动,但是我们这个上面最比较值得说明的,我们放了一台天文望远镜,在月亮上观测天文,同时也监视我们的地球,这个是能够做很好工作的。我们的月球车是一边走一边探测,我们的月球车是自主导航,是我们国家最高智能的机器人,自主导航,自己拐弯,自己爬坡,自己找路线拿仪器测,全部自己干,底下有一台雷达,可以探测几百米深,一边走一边探测,探测深部有什么东西,好像一边走把月球切一刀,切开,大概能走10公里左右,这样我可以得到很多内部的信息,这是月球车的各种功能。


 

月球车上面一共有八套仪器,最难的一个问题就是软着陆,不能一直掉下去,怎么办?从15公里往下降,月球上有一个最大的问题是没有空气,不能用降落伞,只有一个办法,一边往下降,一边用发动机往上推,降的越来越快就阻止你,慢慢推,推到零然后降,慢慢折腾,折腾到100米左右停下来。我们的着陆器也有智能,请他自己在我们选定的这块地方自己挑一块比较平的地方,慢慢降下去,一直到离月面4米高的地方,把发动机关掉,自己掉下来,4米还是软着陆,不会摔坏,这样掉到月面上,所有的数据自己传出来,这是我们国家第一次软着陆在另外一个天体上。还有一个难题是什么呢?要过夜,很难的,时间半个月长,温度零下180度,所有的仪器全部冻坏,不能工作,所以月球车要冬眠,里面加温,所有的中国的电池不能坚持那么久,要加那么长的温度,要加到零下40度,现在是零下180度,保持半个月长,只有一个办法,做一种新电池,新的原子能电池,这样可以直接工作30年,这种电池,我们也在做这种电池,总之有很多新的要求。


 

我们第三期就是降落在月球表面,有一个留轨舱,还有一个月球车,一边走一边找地方,一边打钻取样,着陆器也要取样,因为不能动,从旁边抓各种样品,月球车跑到外面去打钻,运回来,全部都装在返回舱里,然后在月球上自己发动,发动机离开月球表面,走到月球的空间去,到了空间以后还要加速,离开月球,奔回地球,进入地球的大气层,别的不要,这些东西要带回来,释放下来,到了地球可以用降落伞,这样降落下来,我们取走这一部分进行工作。但是嫦娥第三期最大问题是东西太多,太重,我们的火箭不够,因此我们要做特大型的火箭,长征五号火箭,在天津制造,现在已经落户了,已经在做,做完以后又产生一个问题,火车不能运输,因为隧道太小,我这个比隧道还大,高速公路不能运行,桥梁太矮,用船运,所以发射场建在豁边,在海南岛的文昌建了一个新的发射场,从天津运到文昌,在那发射,以后载人奔月还有探测火星等等都要在文昌发射。 我们做完了三次绕月飞行,降落在月球上,采样返回之后,证明我们中国人,第一可以到月球,第二可以落下去,第三可以回来,这样我们就有胆量和能力把中国的宇航员送上月球,使他安全回来,实现载人登月,建设月球基地。


 

我最后念一段胡锦涛总书记的讲话,实施月球探测工程是党中央国务院、中央军委着眼我国社会主义现代化建设全局,把握世界科技发展的大势,为推动我国航天事业的发展、促进我国科技进步和创新、提高我国综合国立做出的一项重大战略决策。我国首次月球探测工程的成功,是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑,实现了中华民族的千年奔月梦想,开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。这是我国推进自主创新、建设创新型国家取得的又一标志性成果,是中华民族在攀登世界科技高峰的征程上实现的又一历史性跨越,是中华民族为人类和平开发利用外层空间做出的又一重大贡献。


 

“嫦娥工程”我们一直得到中央的亲切关怀、坚强引导和全国公众的热忱支持,并寄予殷切的厚望,我们一直深受鼓舞,一定继续艰苦奋斗、竭尽全力做好后续的工作,我们热切的希望有关的专家学者和青年学子,能够投入到探索宇宙奥秘和嫦娥工程的行列中来,共同为人类社会的持续发展和美好前景,为中华民族的振兴和繁荣昌盛做出历史的贡献。

 

文/欧阳自远

  中国科学院院士,中国月球探测工程首席科学家,被誉为“嫦娥之父”。

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