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月球探测:我国空间技术发展的新里程碑

2006-02-16 来源:光明日报 作者:中国科学院院士 欧阳自远 我有话说

欧阳自远天体化学与地球化学家。生于江西吉安。1956年毕业于北京地质学院。1961年中国科学院地质研究所研究生毕业。中国科

学院地球化学研究所研究员,中国科学院国家天文台高级顾问。近年来积极参与并指导中国月球探测的短期目标与长远规划的制订,是中国月球探测计划的首席科学家。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。

纵观世界航天活动的发展态势,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热点。我国在发展人造地球卫星和载人航天之后,适时开展以月球探测为主的深空探测,是我国科学技术发展和航天活动的必然选择,也是我国航天事业持续发展,有所作为、有所创新的重大举措。

月球探测的重大意义

首先,我国在应用卫星方面已有30多年的成功经验,随着载人航天取得重大的突破,目前只剩深空探测尚未开展。纵观世界航天活动的发展历程,深空探测是航天活动的第三个重要领域,世界主要航天国家和组织都在实施或计划开展以月球探测为主的深空探测。我国作为世界主要的航天国家,理应在月球探测领域占有一席之地,并有所作为。

其次,月球探测是一个国家综合国力和科学技术水平的重要体现,开展月球探测工作有利于进一步牢固确立我国的大国地位,扩大我国在全球的影响。

第三,月球探测能极大地增强民族凝聚力。从历史来看,我国航天发展史中两个重要的里程碑――第一颗人造地球卫星和第一艘载人实验飞船的成功发射,极大地鼓舞了全国各族人民和海内外华人,增强了中华民族的自豪感和凝聚力。开展月球探测必将实现中华民族的梦想,更大地增强民族凝聚力和自豪感,成为中华民族伟大复兴的重要标志性工程。

第四,月球探测可以成为我国新的科技生长点,有利于推动科教兴国战略的贯彻实施,促进高新技术的全面发展,推动基础科学的创新和发展。

第五,月球具有丰富的资源和巨大战略价值,世界各国对月球资源的争夺将越来越激烈。开展月球探测将提高我国认识、开发、利用月球资源的能力,对维护我国在月球上的权益具有重要的战略意义。

月球探测工程的发展设想

综合分析国际上月球探测已取得的成果,以及世界各国“重返月球”的战略目标和实施计划,考虑到我国的科技水平、综合国力和国家整体发展战略,近期我国的月球探测应以不载人月球探测为宗旨,分为三个发展阶段。

第一阶段:环月探测。研制和发射我国第一个月球探测器,对月球进行全球性、整体性与综合性探测。主要目标是:获取月球三维立体图像,并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

第二阶段:发射月面软着陆器,试验月面软着陆和月球车技术,就地勘测着陆区区域的地形地貌、地质构造、岩石成分与分布,就位探测月壤层和月壳的厚度与结构,记录小天体撞击和月震,开展月基极紫外、低频射电和光学天文观测,并为月球基地的选择提供基础数据。

第三阶段:月面自动采样返回。发射小型采样返回舱,采集关键性月球样品返回地球,进行系统深入研究。

基本完成不载人月球探测任务后,根据当时国际上月球探测发展情况和我国的国情国力,可进一步研究拟定我国载人月球探测战略目标和基本规划,择机实施载人登月探测以及与有关国家共建月球基地。

“嫦娥一号”的科学目标

我国的第一个月球探测卫星应在确保成功的基础上,优选探测目标,确保重点,探测内容既与国际接轨,又要具有特色,不完全重复其他国家做过的工作,为月球研究和“重返月球”提供前所未有的资料,奠定我国月球探测和深空探测的地位和特色。简单概括,“嫦娥一号”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;探测月壤特征与厚度;探测地月空间环境。

通过月球探测一期工程实现的工程目标有:1.突破月球探测的关键技术,主要包括研究地―月飞行技术,验证航天器飞出地球并进入其他天体引力场的轨道设计与GNC系统技术。2.实施远距离测控和通信,为深空测控与通信打下技术基础;研究月球飞行的热环境条件,验证航天器的热设计,探索深空探测器的热控解决途径等。3.初步建立我国的月球探测工程大系统,包括运载火箭、卫星、发射场、地面测控系统和地面应用系统,根据月球探测的特点进行相应的整合与适应性修改,初步建立适应未来发展的工程大系统。4.验证各项关键技术,获取月球探测的宝贵工程实践经验,为未来探测积累技术基础。5.初步建立我国月球探测技术研制体系,培养相应的人才队伍,推动月球探测活动的进一步开展。

目前,我国已经具备开展月球探测一期工程――“嫦娥一号”的能力和条件,完全可以利用现有设备和条件,大部分采用现有的成熟技术,不存在无法攻克的技术难题,不会出现颠覆性的技术问题。我国开展的月球探测工程,科学目标明确、先进,有创新性,投资有限,风险较小,是一项影响深远的国家标志性工程。

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