中國航天的歷史與發展

劉勇

“恆星邊際有暗物質嗎？”“您怎麼看待科學的盡頭是哲學的觀點？”“什麼叫做量子糾纏？”“中國的航天有哪些特色？”近日在位於五道口的PAGEONE書店內，一場別開生面的講座吸引了衆多“大小”觀衆的參與，中國航天科普大使、中國科學院國家空間科學中心研究員劉勇爲現場觀衆帶來一場以“中國的航天”爲主題的科普講座，帶領大家用科學的視角瞭解中國航天，走進浩瀚宇宙。

沒有太空航行的未來是黯淡的

從1970年東方紅衛星發射成功，到“嫦娥”奔月、“天問”探火，以及中國空間站的建成，中國的航天事業取得了舉世矚目的成就。劉勇說道，“航天探索事業展示了人類對未知世界的探索精神和創造力，它是社會發展的探明燈，是人類智慧的終極挑戰。借用作家劉慈欣的話：‘從長遠的時間尺度來看，在這無數可能的未來中，不管地球達到了怎樣的繁榮，那些沒有太空航行的未來都是黯淡的。’”

探索月球是世界共同話題

人類航天的夢想始於對月球的憧憬與渴望，1969年美國“阿波羅11號”成功將人類送上了月球。然而關於此次登月一直存在很多質疑，包括登陸月球的照片中，美國國旗爲什麼是飄起來的？着陸器着陸後爲什麼沒有在月球表面留下坑……劉勇對質疑一一進行了解釋：月球沒有風，旗幟並不會飄揚，但是爲了達到較好的拍攝效果，美國人在旗幟邊緣設計了特殊的旗杆，所以旗幟看起來就飄起來了。此外，因爲月球表面是真空的，真空狀態當中着陸器的火焰是散開的，所以不會形成坑，形成坑反而是假的，沒有坑纔是真的。劉勇建議大家要用科學的視角看待和思考問題，踏踏實實，實事求是。

目前，中國的航天發展已經實現了對月球的深度探索。從給月球拍照片，到“嫦娥四號”完成人類歷史上首次月球背面着陸，再到“嫦娥五號”成功帶回月壤，已經順利完成“繞、落、回”三步走戰略目標。2024年，中國載人航天工程將統籌推進空間站應用與發展和載人月球探測兩大任務，向着建設航天強國的奮鬥目標邁出堅實步伐。劉勇表示：“到2030年之前，中國將實現登月的夢想，到那時候，我特別希望當航天員走下艙門的那一刻時，他會說一句話，‘這是我個人的一小步，卻是我們中華民族的偉大跨越。’”

火星可能是另一個“地球”

“火星探測一直是重要的航天研究方向，對於人類探索宇宙有着重要的作用。”劉勇說。最早進行火星探測的國家是美國。2001火星奧德賽號探測器拍攝並傳回了大量清晰的火星表面圖像，科學家研究發現火星上有許多隕石坑，並找到了河道交匯的400多條痕跡。此外，火星與地球相似，都有稀薄的大氣，每日的長度差不多，也存在着四季的變遷。劉勇認爲，這些證據表明，火星可能是一個存在過生命的星球。

劉勇介紹，中國對於火星的探索經歷了飛掠、環繞、着陸巡視三步並一步的跨越式發展歷程。2021年“天問一號”火星探測器所攜帶的“祝融號”火星車及其着陸組合體，成功降落在火星北半球的烏托邦平原南部，實現了中國航天史無前例的突破。“天問一號”是中國首顆人造火星衛星，“祝融號”是中國首個火星巡視器，它們的成功着陸，將中國的火星探測水平提高到了國際第二位。下一步，火星採樣返回將成爲中國科學家們努力追求的目標。

火星探測不僅是爲了發現生命的痕跡，更是爲了從火星的視角看地球，看整個宇宙和地球之間的關係，進而爲人類尋找另一個適合生存的星球。“正如無數科幻作品中描繪的那樣，如果將來有一天地球的資源耗盡，我們今天的探索或許能幫助人類找到新的家園。”劉勇說。

科學與科幻

科技發展爲人類展開科學幻想賦能，而科學幻想也爲科技進步提供了更多探索方向。科技與科幻相互交織，正在打破人類想象力的天花板，突破創新的邊界。當講座中提到“時空旅行”時，現場觀衆表現出極大的興趣，劉勇解釋了時空旅行的科學原理。在銀河系中，恆星圍繞着黑洞運轉，離黑洞越遠，萬有引力的影響越小。但是即便如此，爲什麼邊緣的恆星依然圍繞着中心運轉呢？這可能與恆星旁邊的暗物質有很大關係。暗物質只通過引力與普通物質發生相互作用，數量極多。根據阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論，隨着引力的增加，時間也會變慢，利用宇宙中具有極大引力場的天體結構，未來科學家或許可以通過技術手段研究出擺脫黑洞的萬有引力，這對將來人類可以跨越時空起到很大的作用。也就是說，時空穿越或許能夠成真。對此劉勇表示：“科學需要一些科幻的想象，但更需要嚴謹的態度。”關於暗物質很多科學家認爲還有一種可能，就是暗物質其實並不存在，也並沒有暗物質產生的引力拉住邊緣位置的恆星，而是因爲現有的萬有引力公式存在一定侷限性，在一定條件下需要進行修正，而這有賴於科研工作者進一步的驗證與研究。

中國航天的前沿研究

劉勇介紹，針對包括暗物質在內的前沿科學，中國的航天科學家們投入了持續關注，進行了深入探索與研究，併發射了一系列不爲公衆所熟知的航天探測衛星，例如，致力於尋找暗物質粒子的“悟空號”探測衛星；用於量子加密通信的“墨子號”空間量子科學實驗衛星；用於拍攝黑洞X射線的慧眼天文衛星及愛因斯坦探針衛星。

隨着科學技術水平的不斷提高，中國航天事業將迎來更快速的發展。比如，人工智能應用將提高地球軌道觀測衛星和長途航天器的航行能力。通過人工智能與機器人技術的結合，能夠自行探索遙遠行星和衛星的機器人可能會應運而生。

講座的最後，劉勇向大家推薦了美國學者卡爾·薩根（CarlSagan）創作的科幻著作《暗淡藍點》。劉勇認爲，卡爾·薩根是將科學與科普結合得最好的科學家，書中每句話都非常美，最著名的一句話是：“再來看一眼這個小點。就在這裡，這就是家，這就是我們……我們的一切一切，全部都存在於這樣一粒懸浮在一束陽光中的塵埃上。”文/劉晨鄧舟羽

攝影/李娜

活動簡介

“科技耀京城”系列講座是由北京市科學技術協會主辦、北京青年報社承辦的科學文化傳播活動。每場活動會走進一家書店，邀請一位科學界專家學者，介紹一個前沿科學領域，展現一項國家科技成就，完成一次科學精神的傳遞。

“嫦娥”奔月、“天問”探火，中國的航天事業取得了舉世矚目的成就，對地球以外的探索也讓我們對自身、對世界的認知提升到新的高度。本期講座將帶領觀衆回顧人類對於月球及火星的探索歷程，介紹中國航天的前沿研究及未來發展。

主講嘉賓

劉勇，中國航天科普大使、中國科學院國家空間科學中心研究員、美國新罕布什爾大學理學博士、中國空間科學學會科普工作委員會主任及空間科學傳播專家工作室執行主任、《科普時報》太空科普專欄主持人、科普中國科普專家、聯合國可持續發展管理學院專家顧問、中國高科技產業化研究會顧問、中國科普作家協會理事、航天科技教育聯盟特約專家、太空授課專家組成員、北京市西城區科學家——教師聯盟理事長，參與了我國“天問一號”火星探測任務，多次受邀參加中央電視臺、北京衛視、湖南衛視、《科技日報》等媒體科普活動，著有《深空探測器》《國際空間站》等科普書籍。

書店介紹

PAGEONE五道口書店，地處遍佈高等學府、研究中心和技術總部的五道口核心區域，是海淀區的地標書店之一。PAGEONE不僅僅是一家書店，更是一個嶄新的文化活動空間、社交場所，將一個步履匆匆的繁華地帶變成了一個用書籍吸引和擁抱顧客的文化目的地。