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原标题:国家航天局局长专访,我国探月计划回报巨大

浏览次数:63 时间:2019-09-10

国防科工委日前宣布,我国今年将启动探月工程的论证和关键技术攻关。我国是一个发展中国家,财力还不雄厚,为什么要启动探月工程,其意义何在?正在出席“两会”的新一届全国政协委员、国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰接受了新华社记者的独家专访。 记者:上世纪90年代末,国际上掀起第二次月球探测高潮,能否介绍一下月球探测的基本情况? 栾恩杰:上世纪50年代末期,美国和前苏联展开了以月球探测为中心的空间竞赛,掀起了第一次月球探测高潮。自1958年至1976年8月止,美国和前苏联成功发射了45个月球探测器。1969年7月美国阿波罗飞船实现了人类首次登月,月球探测取得划时代的成就。美国与前苏联通过月球探测获得了无价的月球样品、数据和经验,大大提高了人类对月球、地球和太阳系的认识,带动和促进了一系列基础科学、科学技术的创新和发展,形成了一大批高科技工业群体,产生了显著的社会经济效益。从1977年开始,在月球探测的基础上,美国和前苏联又开展了对火星、金星、土星等行星的深空探测活动。 上世纪90年代末,世界主要航天国家或组织纷纷提出了雄心勃勃的探月计划,探月重新升温。1995年美国提出了面向21世纪的全新而完整的探月计划。1994年欧洲空间局提出了重返月球、建立月球基地的详细计划,将于2003年发射第一颗月球卫星并逐步建立月球科学研究基地。日本制定了系统的月球探测计划,将在2003年发射“月球-A”,在2004年发射“月神”号探月器,2015年后建立月球观测站。印度 也制定了月球探测计划,拟在2006年前后发射月球探测器。 记者:国际上第二次探月高潮与第一次探月高潮相比,有什么新的特点呢? 栾恩杰:目前世界各国的月球探测计划,重返月球,建立月球基地的目标更明确,规模更宏大,参与国家更多。主要原因有以下几点: 月球探测是科学和技术发展的必然,是空间探测发展的必然。上世纪60年代的探月工程证实,空间探测是一个具有高科技和高经济产出率的项目,它能实现的真正价值远远高于工程本身。月球探测可以成为科学和技术的孵化器,并推动国民经济相关技术的创新与革命。 经过近几十年的发展,并通过对初期探月工程技术的消化和吸收,各航天国家已经建立起完整、先进和经济实用的航天技术工业和开发体系。载人航天和空间往返运输系统等主要空间技术在技术上非常成熟,经济上可行,月球基地建设技术也已接近实用化。 重返月球,建立永久基地,是人类开发太空资源,拓展生存空间至关重要的第一步。通过这一项目,可以使人类学会如何“离开地球家园”,建立像南极类型的永久研究站,在地球以外空间发展产品和工业,建立能够自给自足的外星家园。空间应用与空间科学需求的日益加大,如许多空间微重力科学研究条件、特殊生物制品的大量生产等都需要在一个像月球那样庞大的“太空实验室”上进行与完成。月球潜在的矿产资源和能源的开发利用前景,为人类社会可持续发展提供了资源储备,这一因素是重返月球最主要的动力。 记者:实施探月工程对我国科技和经济发展有什么意义? 栾恩杰:发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域。重返月球,开发月球资源,建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。我国在发展人造地球卫星和实施载人航天工程之后,与时俱进,适时开展以月球探测为主的深空探测是我国航天活动的必然选择,也是我国航天活动可持续发展,有所作为、有所创新的必然选择。开展月球探测工作是我国迈出航天深空探测第一步的重大举措。实现月球探测将是我国航天深空探测零的突破。月球已成为未来航天大国争夺战略资源的焦点。月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源,月球上特有的矿产和能源,是对地球资源的重要补充和储备,将对人类社会的可持续发展产生深远影响。月壤中特有的氦—3资源是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全而廉价的新型核聚变燃料,并将改变人类社会的能源结构。每一克黄金11美元,而每一克氦—3是400美元。进入21世纪,世界各国对月球资源的兴趣将越来越浓。开展月球探测,将提高我国认识月球,开发利用月球资源的能力。另外,开展月球探测有利于提高我国航天技术水平,推动空间科学和空间应用的发展。月球探测将成为我国空间科学和空间技术发展的第三个里程碑。月球探测是航天技术的一次飞跃,是新的科技创新点,有利于推动科教兴国方针的贯彻实施,将促进和提高高新技术的全面发展,特别是航天、信息、光电技术及空间应用的发展,并推动空间科学、天文学、生命科学和材料科学等基础科学的创新和发展。当前,正值国际上重返月球计划尚未全面开展之际,我们必须抓住机遇,尽快开展我国月球探测工程,确保我国在国际月球探测活动中占有一席之地。 记者:根据我国现有的航天科技水平,开展月球探测的条件是否具备? 栾恩杰:经过半个世纪的努力,我国已经建立了能研制生产各类航天器及运载火箭的完整配套的航天科技工业体系,具有能发射各类卫星和载人飞船的航天器发射场和航天测控网,具有多种卫星应用开发系统和空间科学研究体系等。这些条件为我国开展月球探测工程奠定了必要的物质基础。根据国情,我国开展月球探测工程的基本原则为:统筹规划,远近结合,分步实施,持续发展。综合分析国际上月球探测已经取得的成功,以及世界各国“重返月球”的战略目标和实施计划,考虑到我国科学技术水平、综合国力和国家整体发展战略,工程将按照“快、好、省”的原则,充分利用已有的成熟技术。月球探测卫星利用东方红三号卫星平台,各分系统也基本采用其它卫星的成熟技术。运载火箭利用长征三号甲运载火箭可以满足发射月球探测卫星的要求。我国现有的S波段航天测控网在VLBI天文测量网的配合下,可以完成首期月球探测和测控任务。中国科学院初步具备了月球探测数据的接收、处理和解译能力。 记者:我国月球探测第一期工程方案与美国和前苏联探月初期比较,有什么特点呢? 栾恩杰:我国月球探测第一期工程的科学目标为:获取月球表面三维影像;分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度;探测地月空间环境。这一方案跨越了美、苏早期的硬着陆、近旁飞跃等步骤,直接进入绕月飞行探测阶段;绕月轨道为极月圆轨道,可以对月球的所有表面进行探测;在科学目标的选择上,月壤厚度和氦—3资源量的全面探测,其他国家没有进行过,月表三维影像和有用元素过去也只进行过部分月面。

【新华网4月26日报道】近一段时间以来,我国的探月计划深受广大读者的关注。3月30日,国防科工委副主任、国家航天局局长、绕月探测工程总指挥栾恩杰在他的办公室里接受了记者的独家专访。出生于沈阳的栾恩杰用通俗幽默的语言把我国探月计划清晰展现在广大读者面前。 几千年来,中华民族就流传着“嫦娥奔月”的美丽神话,随着科技的发展和我国国力的增强,将这一神话变为现实的日子已经为期不远了。 绕月是“嫦娥工程”第一步 记者:“嫦娥工程”这个名字让人想起“嫦娥奔月”的美丽传说,那么“嫦娥工程”包括哪些内容? 栾恩杰:今年1月国务院正式批准绕月工程立项后,经绕月探测工程领导小组研究决定将我国的探月工程命名为“嫦娥工程”,第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。 “嫦娥工程”是指我国整个探月工程,分“绕”、“落”、“回”三步走,都是无人的。绕是探月工程的第一步,“绕”是东北话,是环绕着月球进行科学探测,“落”是有个探测器落到月球表面上去,用软着陆而不是撞坏他,进行月面的探测,“回”就是要取采样返回。 记者:绕月探测工程的难点在哪里?绕月卫星与绕地卫星相比是不是只是距离的问题? 栾恩杰:发射与地球同步通讯卫星,空间到地球的高度是3.6万公里,而到月球的高度则是39万公里,光束从地球发送到月球后返回需要两秒钟,这对月球探测中的准确测控提出了严峻的挑战,我国已经具备了实施绕月探测工程的基本条件。 月球探测卫星的探测器要对着月亮,发射装置和接受装置要对着地球,接收从地球上发出的指令。也就是说,月球探测卫星的“眼睛”看着月球,“耳朵”对着地球,由于是太阳能电池,“翅膀”还得对着太阳。它转一圈一会是冷的一会是热的,转一圈一百多分钟,非“感冒”不可,所以对材料选择和温控装置就不一样。 我们是一个箭一个星,没有备份,要求可靠性要高,零备份就要求我们工作零缺陷,国外就不一样了,他们不是一箭一星,美国和俄罗斯他们都有五六个备份。 “嫦娥一号”2007年升空 记者:现在人们非常关心“嫦娥一号”什么时候升空? 栾恩杰:按照工程进度安排,将于2004年9月以前,完成绕月探测工程总体和各系统的详细方案设计。在2005年底,完成月球探测卫星初样产品研制和相关试验。2006年12月以前,完成月球探测卫星正样产品的设计、研制、总装、测试、地面试验,“嫦娥一号”要在2007年打出去。 记者:能介绍一下“嫦娥一号”的情况吗? 栾恩杰:根据绕月探测工程研制总要求,月球探测卫星系统由卫星平台与有效载荷两部分组成。在东方红3号卫星平台及其它卫星成熟技术的基础上,研制月球探测卫星平台。卫星选用的有效载荷有:CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器、太阳风粒子探测器等。根据设计要求,月球探测卫星重量为2350公斤,有效载荷总重量130公斤,在轨运行寿命为1年。 按照计划,运载火箭系统选用长征3号甲作为月球探测卫星的运载火箭。发射场系统选用西昌卫星发射中心作为发射场,并进行必要的适应性改造,以完成月球探测卫星发射任务。 记者:“嫦娥一号”发射后,还会有“嫦娥二号”、“嫦娥三号”吗?他们发射有时间表吗? 栾恩杰:“嫦娥一号”卫星执行的是绕月探测任务,目前“落”和“回”正纳入国家中长期科技发展规划进行充分论证。“嫦娥二号”、“嫦娥三号”肯定要发射的,现在还没有时间表,当然他们要完成的任务与“嫦娥一号”也不一样。 绕月工程的四大目标 记者:绕月探测工程已确定四大科学目标,能不能通俗地解释一下这四大目标都是什么? 栾恩杰:四大科学目标三个是针对月球本身,另一个则是针对奔月过程。针对月球的三个目标分别是:获得月球表面的三维影像信息;探测月球表面存在人类可利用元素的分布情况;测出月壤厚度。从地球到月亮的距离是39万公里,“嫦娥一号”在奔月过程中,还可以看看路上的“风景”。绕月工程的第四个科学目标,就是对地月空间的物理环境进行探测。 由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标:研制和发射我国第一颗月球探测卫星;初步掌握绕月探测基本技术;首次开展月球科学探测;初步构建月球探测航天工程系统;为月球探测后续工程积累经验。 记者:国外在40年前就开始探月了,中国探月工程起步晚,与国外相比,我们有哪些创新和自己的特色? 栾恩杰:尽管中国探月工程起步晚,但科学目标起点高,有创新和自己的特色。我们要有所创新,不能全部照抄,抄得要好,抄得要准,要适度创新,大的创新我们也没有能力。从目前情况看,我们还没有拿到月球的三维景象图,国外公布的资料也没有。另外,“嫦娥一号”将带14种有用物质探测器,对月球上的有用物质进行探测,美国曾对月球上的5种资源进行探测。第三步我们要测月壤的厚度,因为月壤里蕴藏着一种资源——氦3,这种资源有多少,现在只是有各种各样的估算,测算出月球整体氦3的含量是非常有意义的。“嫦娥一号”要在地月间飞行一周的时间,我国将首次获取8万公里以外的空间环境参数。发射成功系数有多大 记者:绕月工程的成功把握是不是百分之百的? 栾恩杰:中国航天四十多年发展的经验积累,尤其是载人航天的圆满成功,为探月“嫦娥”工程奠定了坚实基础。这些基础包括:“嫦娥一号”卫星将以“东方红三号”卫星为基础改造;运载火箭以“长征三号甲”为基础作适应性修改;测控方面利用现有的航天测控网和中国科学院天文测控网双网联合,为探月卫星发射、运行提供测控服务;发射场基本确定为西昌卫星发射中心。 目前,我们所有的系统已做到了初样的总结。正样和试样的开始,就是正式产品和试验性产品中间的过程,用三年的时间完全可成完成。2006年底装出来,2007年打出去,我还是很有信心的。 记者:有国际合作吗? 栾恩杰:最近,欧洲有的国家希望和我们探讨深空探测,包括美国有些科学家也有意识要和我们交流关于升空探测和月球科学方面的东西,俄罗斯的专家也在接触,他们愿意和我们共同合作共同联系,但是我们第一期工程完全是用我们自己的技术、自己的产品、自己的设计、自己的条件完成的一个工程。但我相信二三期以后的国际合作会越来越多。 2020年完成探月“三步走” 记者:您刚才说“绕”是探月工程的第一步,后两步什么时候进行呢? 栾恩杰:第一步绕月完成之后,第二步、第三步肯定要继续。如果国家对“嫦娥”工程后两步及时决策、立项,2020年将完成中国探月的“三步走”,支持力度到位、一切顺利的话,这个时间还会提前。 记者:无人航天器探测月球主要有哪几种方式? 栾恩杰:无人航天器探测月球的主要方式有5种:一是从月球近旁掠过,近距离观测;二是在月球表面硬着陆,利用撞毁前的短暂时机进行探测;三是成为月球的人造卫星,进行长时期反复观测;四是在月球表面软着陆,进行实地考察;五是在月面软着陆挖取月岩样品后,送回地球供科学家们直接研究。其技术难度依次递增。 记者:我们第一步就选择第三种,为什么? 栾恩杰:原苏联发射的月球探测器5种方式都用过。美国发射的月球探测器,前4种方式都有。我国从国情实际出发,一方面考虑到可能投入的财力有限,另一方面考虑到前两种探月方式价值较小,更重要的是我国现有航天技术已经超出了苏美两国20世纪50年代末的水平,故而我国探月计划开始就从第三种方式起步,把绕月探测作为先行。 国人登月会有时 随着我国科技的发展,特别是国力的增强,航天实力也大大增强,在发展人造卫星和载人航天之后,适时开展以月球探测为起点的深空探测是我国航天活动的必然选择,也是我国航天事业持续发展,有所创造、有所作为的重大举措。我国在完成无人航天器探月任务后,将研究载人登月发展规划,择机实施载人登月探测以及与有关国家合作共建月球基地。 “探月”回报十分巨大 记者:国家第一阶段准备投入14亿元人民币,这14亿充足吗?国外是多少? 栾恩杰:14个亿我看够了,国外要比这多。 记者:有报道说,美国在“阿波罗计划”中投入了200多亿美元,但却带来巨大经济效益:最后大约每投入1美元就有4-5美元的回报。我国的“嫦娥工程”能带来多大的经济效益?或者说对整个国民经济的发展会起到怎样的作用? 栾恩杰:这个问题是很多人关心的,花这么多钱探月,到底能带来多少经济效益呀?探月的狭隘的经济效益是没有的,探月是花钱的。我们在探月工程的开展过程中,要突破一些关键的技术,而这些技术是其它的工程没有急迫提出来的,所以探月会拉动科技的发展。比如绕地卫星上的红外地平仪的研制,就带动了红外技术的发展,这项技术在我国防控“非典”过程中起到了很大的作用。 记者:月球上的矿产资源氦—3是一种什么样的物质? 栾恩杰:月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源,月球上特有的矿产和能源,是对地球资源的重要补充和储备,将对人类社会的可持续发展产生深远影响。月壤中特有的氦—3资源是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全而廉价的新型核聚变燃料,并将改变人类社会的能源结构。每克黄金11美元,而每克氦—3是400美元。据统计,月球上的氦—3可以满足人类1万年以上的供电需求。 美高梅网投平台,探月计划10年酝酿 记者:我国探月计划酝酿了10年,做了哪些事情? 栾恩杰:其实早在1978年,美国总统安全事务顾问布热津斯基就送给中国政府1克月球样品,中科院就曾组织全国力量对0.5克月球样品进行了初步研究,同时还利用月球陨石和其他途径开展了相应研究。1994年之后,我们又开展了一系列深化研究,取得了比较扎实的成果。 1994年,我国启动了载人航天工程,当时要在“长二E”火箭基础上发展载人航天用的“长二F”火箭,但这种火箭首次发射什么载荷引起了争论。有人提出用有限的资金发射一颗月球探测卫星,并提出一个简易的月球探测方案。但这个方案未能实现。原因是当时我国对月球探测尚未提出一个完整的发展规划,缺乏长期和有深度的科学探测目标,而且国家的航天基础还没有像今天这样扎实,当时只能做到简单的环月飞行。 从1999年开始,国防科工委组织有关方面系统论证了月球探测科学目标;2001年中科院通过了对科学目标的评审,并以此科学目标为纲领,开展有效载荷研制。从2000年起,国防科工委组织工程技术人员和科学家研究月球探测工程的技术方案,经过两年多的努力,深化了科学目标及其实施途径,落实了探月工程的技术方案,建立了全国大协作的工程体系,提出了立足于我国现有能力的绕月探测工程方案。2004年1月国家正式批准绕月探测工程立项。 关于“二锅头”理论 记者:您把我国航天技术在国际中的地位比做“二锅头”,能解释一下吗? 栾恩杰:按航天技术发展水平,可将世界航天国家分为三个方阵,美国、俄罗斯为第一方阵,欧洲空间局、中国、日本、印度为第二方阵,加拿大、巴西、韩国等为第三方阵。 中国首次载人航天飞行取得圆满成功,成为继俄罗斯、美国之后世界载人航天俱乐部的第三个成员。因此,中国目前虽然处于航天第二方阵,但与第二方阵其他成员相比又要领先一些,所以说是“二锅头”。 记者:今年1月,美国宣布了新太空计划,要重返月球。欧洲空间局制定了登陆月球、建立月球基地的设想,并提出了分阶段的月球探测计划。日本、印度、乌克兰、德国、俄罗斯也相继提出各自的月球探测计划。我国在这个时候开始探月,是否出于国际竞争的考虑? 栾恩杰:上个世纪70年代,我们曾研究过要不要搞深空探测,要不要搞载人航天。当时考虑我们国家的国力还不行,提出“先把地球上的事办好”。那时候,我们穷,当时科学家有这个想法,但是我们没有做这个事情。 现在看来,随着我们科技的发展,特别是国力的增强,航天实力也大大增强,在发展人造卫星和载人航天之后,适时开展以月球探测为起点的深空探测是我国航天活动的必然选择,也是我国航天事业持续发展,有所创造、有所作为的重大举措。 目前国际上重返月球计划尚处在起步阶段,还未全面展开,正是我们迎头赶上、一举摆脱我国月球探测落后局面的大好时机,月球探测的开展,将使我国的空间探测水平迅速跨入国际先进水平。 中国人登月只是时间问题 记者:人类探月分几个阶段? 栾恩杰:人类开展月球活动归纳为探月、登月、驻月三个阶段。探月是对月球情况进行了解;登月是指人登上月球,进行直接接触;驻月分两个层次,驻月是人携带设备登陆月球后,人很快返回,设备仪器长期驻扎月球开展探测活动;住月则是人在月球上长期居住、生活和工作。 记者:具备什么样的条件才能进行登月?登月有时间表吗? 栾恩杰:只有在基本完成“绕”、“落”、“回”三个阶段不载人月球探测任务后,通过对探测、勘察、采样取得的基础数据的分析,再结合国际上月球探测发展情况和中国的国情国力,才能择机实施载人登月探测。 中国目前还不具备登月能力,当然也不可能有明确的登月时间表。毫无疑问,探月也是为未来登月做技术积累和准备,探月之后,登月是必然趋势。 实现月球探测将是我国深空探测零的突破。我国在完成无人航天器探月任务后,将研究载人登月发展规划,择机实施载人登月探测以及与有关国家合作共建月球基地。 记者:40年来,国际上对月球进行了哪些探测? 栾恩杰:就国际上的探月活动来说,从1958年至今,美国进行了9次载人月球探测,其中有6次为载人登月;原苏联、美国、日本和欧洲空间局向月球发射的无人探测器共计87个。

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