中國科學院院士歐陽自遠:深空探測將是科技競爭的制高點
21世紀經濟報道見習記者韓逸飛 北京報道
中國人的宇宙夢,歷史久遠,人們仰望了數千年。
現在,隨着世界進入深空探測競爭時代,擁有較強太空實力的國家紛紛推出雄心勃勃的探測項目,中華民族的“飛天夢”,自上個世紀中國的火箭技術取得實質性進展後,無數探測器開始奔向外太空。
科技創新如何助推這一浩瀚征程,搭起太陽系的“連心橋”?面對月球與火星廣闊的開發利用前景,如何洞察科學和商業探索中的無限機遇和挑戰?近日,中國科學院院士、中國探月工程首任首席科學家歐陽自遠與中歐院長汪泓教授圍繞“中國的深空探測路徑和未來”這一話題展開深度對話。
歐陽自遠以“向太陽系的星辰大海挺進”爲主題進行演講。他認爲,未來月球探測是起點,火星探測是重點,小行星探測是熱點,行星際穿越探測是亮點。
後來居上的“探月”之路
歐陽自遠表示,從1958年開始就一直跟蹤研究國外月球探測進展與成果,做月球探測前期基礎性科學準備,整整準備了35年,一直到1993年得到了國家的戰略支持。“在這35年的時間裡,我們先是出版了《月質學研究進展》和《天體化學》等,提出了中國月球探測的發展戰略設想與初步規劃,接着又用10年的時間論證中國月球探測的必要性、可行性。”
歐陽自遠稱,隨後團隊又準備了兩三年,做各種調查分析,提出了《中國月球探測的發展戰略與長遠規劃》:第一步是無人月球探測;第二步是載人登月;第三步是建設月球基地,開發利用月球資源和長駐。
歐陽自遠介紹道,自古以來,受到月球反時針自轉以及繞地球公轉的原因,人類看到的月球僅是幾塊“大黑斑”,爲了探索月球的背面,我國發射了命名爲“鵲橋號”的探測器,正對月球的背面,將地球背面的情況向地球報告,以實現對控制月球背面的全部活動。緊接着,2018年12月8日,我國發射了“嫦娥四號”,着陸在月球背面的一個大盆地裡的撞擊坑中,這是人類首次着陸在月球背面。據瞭解現在月球上僅有兩個探測基地,一個是美國的“靜海基地”,另一個就是中國的“天河基地”
現在,我國通過“嫦娥五號”取樣,帶回了1731克樣品,我國科學家在最頂級的雜誌上發表了10多篇論文,確證了月球演化歷史,用確鑿的證據將月球的內動力演化歷史延長了10億年。
歐陽自遠坦言,我國的月球探測進度比其他國家晚了幾十年,很多探索他國已經做過了,比如月球的全月球地圖、立體圖等等。“所以當時我們就認爲,正是我國去的晚所以要比你做得好纔有意義。”
月球是探索太陽系星辰的起點
歐陽自遠指出,太陽是銀河系2000億個恆星之一,以人類現今的科技能力,只能探測太陽系,而月球探測是進入太陽系星辰大海的一個起點。“下一步,我們還要進行火星取樣,進行小行星探測,還要飛到木星。中國要向太陽系的星辰大海挺進,這是我們的目標。”歐陽自遠說。
關於月球開發利用的前景,歐陽自遠認爲,月球的太陽能非常豐富,有科學家建議能不能給它系根腰帶,把太陽能發的電輸送到地球上來,用激光微波傳輸過來。“月球表面的太陽能大概相當於我們人類一年創造的全部能源的2.5萬倍,現在太陽能傳輸到地球的技術已經基本上都具備了,假如能把月球的太陽能在地球上運用,以後我們的子孫萬代用不着用別的能源,太陽能足夠了。”歐陽自遠說。
歐陽自遠還認爲,月球是一個好的轉運站。“由於月球引力小,因此月球上發射火箭,只用地球上六分之一的能量就可以。從地球去火星遠沒有從月球出發來的方便,所以月球是一個很好的轉運站。包括美國也是一樣的想法,現在美國在月球上建立了一個空間站,以實現人送到空間站去,再從空間站在月球上發射,再去火星。”
提到中國月球探測的發展戰略與長遠規劃,歐陽自遠院士表示,到2030年前,我國在基本完成不載人月球探測任務後,建設月球科學研究平臺,擇機實施載人登月探測以及建設有人駐留的月球基地,開發利用月球資源。預計到2036年至2045年間,有望建成綜合型的月球基地,實現人類長期駐留,並完成全面、大規模的科學探測、技術試驗與月球資源開發利用。
“未來,我們理應做得比別人好,爭取取得有重大科學意義、前所未有的成果。”歐陽自遠說。
從改造火星到行星際穿越
在談到火星如何爲人類社會的持續發展服務,歐陽自遠指出,由於地球受到多種內外在原因的潛在威脅,未來,人類有望將火星改造成一個適宜人類生存與發展的藍色星球。通過人類的智慧和努力,火星完全能被改造成生機盎然的“小地球”,再現“青山綠水”,成爲人類的“第二家園”。
歐陽自遠提出,現在火星探測的首要科學問題,是期望在探測火星生命活動信息上有所突破;其次是爲火星本體科學積累資料;最後是探討火星的長期改造與未來大量移民的可能性,以及建立人類第二個棲息地的前景。
此外小行星探測也應該是熱點。歐陽自遠指出,在地球外圍目前已經發現近2萬顆小行星。小行星分成四類大軌道,有兩類跟地球的軌道相交,這表明他們有可能撞上地球。目前,恐龍的滅絕已經被證明爲小行星的撞擊所致。因此針對小行星的探測,將來可以爲地球規避災難,也是爲全世界、全人類共同利益而行善舉。
歐陽自遠表示,行星際穿越探測更應該是亮點。關於行星際的探測,地球、月亮、火星的探測屬於類地行星範疇,而更遠的行星際探測,包括四大行星:木星、土星、天王星和海王星,這將是未來的探測亮點,深空探測也將是科技競爭的制高點。