近一段時(shí)間以來,我國的探月計(jì)劃深受廣大讀者的關(guān)注。3月30日,國防科工委副主任、國家航天局局長(zhǎng)、繞月探測(cè)工程總指揮欒恩杰接受了遼沈晚報(bào)報(bào)記者的獨(dú)家專訪。出生于沈陽的欒恩杰用通俗幽默的語言把我國探月計(jì)劃清晰展現(xiàn)在廣大讀者面前。
幾千年來,中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話,隨著科技的發(fā)展和我國國力的增強(qiáng),將這一神話變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。
欒恩杰簡(jiǎn)介
欒恩杰,1940年11月生,遼寧沈陽人,滿族,1965年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航與控制專業(yè),同年,在清華大學(xué)機(jī)械系精密儀器專業(yè)讀研究生。1968年在第七機(jī)械工業(yè)部第四研究所工作,1970任七機(jī)部第一研究院技術(shù)員。1978年后,任七機(jī)部第二研究院十七所室副主任、副所長(zhǎng)、所長(zhǎng)。1984年后,任航天工業(yè)部第二研究院副院長(zhǎng),航空航天部總工程師。1993年6月任中國航天工業(yè)總公司副總經(jīng)理、國家航天局副局長(zhǎng)。1998年4月起任國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)副主任兼國家航天局局長(zhǎng)。
繞月是“嫦娥工程”第一步
記者:“嫦娥工程”這個(gè)名字讓人想起“嫦娥奔月”的美麗傳說,那么“嫦娥工程”包括哪些內(nèi)容?
欒恩杰:今年1月國務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月工程立項(xiàng)后,經(jīng)繞月探測(cè)工程領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定將我國的探月工程命名為“嫦娥工程”,第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”。
“嫦娥工程”是指我國整個(gè)探月工程,分“繞”、“落”、“回”三步走,都是無人的。繞是探月工程的第一步,“繞”是東北話,是環(huán)繞著月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè),“落”是有個(gè)探測(cè)器落到月球表面上去,用軟著陸而不是撞壞他,進(jìn)行月面的探測(cè),“回”就是要取采樣返回。
記者:繞月探測(cè)工程的難點(diǎn)在哪里?繞月衛(wèi)星與繞地衛(wèi)星相比是不是只是距離的問題?
欒恩杰:發(fā)射與地球同步通訊衛(wèi)星,空間到地球的高度是3.6萬公里,而到月球的高度則是39萬公里,光束從地球發(fā)送到月球后返回需要兩秒鐘,這對(duì)月球探測(cè)中的準(zhǔn)確測(cè)控提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),我國已經(jīng)具備了實(shí)施繞月探測(cè)工程的基本條件。
月球探測(cè)衛(wèi)星的探測(cè)器要對(duì)著月亮,發(fā)射裝置和接受裝置要對(duì)著地球,接收從地球上發(fā)出的指令。也就是說,月球探測(cè)衛(wèi)星的“眼睛”看著月球,“耳朵”對(duì)著地球,由于是太陽能電池,“翅膀”還得對(duì)著太陽。它轉(zhuǎn)一圈一會(huì)是冷的一會(huì)是熱的,轉(zhuǎn)一圈一百多分鐘,非“感冒”不可,所以對(duì)材料選擇和溫控裝置就不一樣。
我們是一個(gè)箭一個(gè)星,沒有備份,要求可靠性要高,零備份就要求我們工作零缺陷,國外就不一樣了,他們不是一箭一星,美國和俄羅斯他們都有五六個(gè)備份。
“嫦娥一號(hào)”2007年升空
記者:現(xiàn)在人們非常關(guān)心“嫦娥一號(hào)”什么時(shí)候升空?
欒恩杰:按照工程進(jìn)度安排,將于2004年9月以前,完成繞月探測(cè)工程總體和各系統(tǒng)的詳細(xì)方案設(shè)計(jì)。在2005年底,完成月球探測(cè)衛(wèi)星初樣產(chǎn)品研制和相關(guān)試驗(yàn)。2006年12月以前,完成月球探測(cè)衛(wèi)星正樣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、總裝、測(cè)試、地面試驗(yàn),“嫦娥一號(hào)”要在2007年打出去。
記者:能介紹一下“嫦娥一號(hào)”的情況嗎?
欒恩杰:根據(jù)繞月探測(cè)工程研制總要求,月球探測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星平臺(tái)與有效載荷兩部分組成。在東方紅3號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)及其它衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制月球探測(cè)衛(wèi)星平臺(tái)。衛(wèi)星選用的有效載荷有:CCD立體相機(jī)、激光高度計(jì)、成像光譜儀、微波探測(cè)儀、太陽高能粒子探測(cè)器、太陽風(fēng)粒子探測(cè)器等。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,月球探測(cè)衛(wèi)星重量為2350公斤,有效載荷總重量130公斤,在軌運(yùn)行壽命為1年。
按照計(jì)劃,運(yùn)載火箭系統(tǒng)選用長(zhǎng)征3號(hào)甲作為月球探測(cè)衛(wèi)星的運(yùn)載火箭。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)選用西昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為發(fā)射場(chǎng),并進(jìn)行必要的適應(yīng)性改造,以完成月球探測(cè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
記者:“嫦娥一號(hào)”發(fā)射后,還會(huì)有“嫦娥二號(hào)”、“嫦娥三號(hào)”嗎?他們發(fā)射有時(shí)間表嗎?
欒恩杰:“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星執(zhí)行的是繞月探測(cè)任務(wù),目前“落”和“回”正納入國家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行充分論證。“嫦娥二號(hào)”、“嫦娥三號(hào)”肯定要發(fā)射的,現(xiàn)在還沒有時(shí)間表,當(dāng)然他們要完成的任務(wù)與“嫦娥一號(hào)”也不一樣。
繞月工程的四大目標(biāo)
記者:繞月探測(cè)工程已確定四大科學(xué)目標(biāo),能不能通俗地解釋一下這四大目標(biāo)都是什么?
欒恩杰:四大科學(xué)目標(biāo)三個(gè)是針對(duì)月球本身,另一個(gè)則是針對(duì)奔月過程。針對(duì)月球的三個(gè)目標(biāo)分別是:獲得月球表面的三維影像信息;探測(cè)月球表面存在人類可利用元素的分布情況;測(cè)出月壤厚度。從地球到月亮的距離是39萬公里,“嫦娥一號(hào)”在奔月過程中,還可以看看路上的“風(fēng)景”。繞月工程的第四個(gè)科學(xué)目標(biāo),就是對(duì)地月空間的物理環(huán)境進(jìn)行探測(cè)。
由月球探測(cè)衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)組成的繞月探測(cè)工程系統(tǒng)屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)以下五項(xiàng)工程目標(biāo):研制和發(fā)射我國第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星;初步掌握繞月探測(cè)基本技術(shù);首次開展月球科學(xué)探測(cè);初步構(gòu)建月球探測(cè)航天工程系統(tǒng);為月球探測(cè)后續(xù)工程積累經(jīng)驗(yàn)。
記者:國外在40年前就開始探月了,中國探月工程起步晚,與國外相比,我們有哪些創(chuàng)新和自己的特色?
欒恩杰:盡管中國探月工程起步晚,但科學(xué)目標(biāo)起點(diǎn)高,有創(chuàng)新和自己的特色。我們要有所創(chuàng)新,不能全部照抄,抄得要好,抄得要準(zhǔn),要適度創(chuàng)新,大的創(chuàng)新我們也沒有能力。從目前情況看,我們還沒有拿到月球的三維景象圖,國外公布的資料也沒有。另外,“嫦娥一號(hào)”將帶14種有用物質(zhì)探測(cè)器,對(duì)月球上的有用物質(zhì)進(jìn)行探測(cè),美國曾對(duì)月球上的5種資源進(jìn)行探測(cè)。第三步我們要測(cè)月壤的厚度,因?yàn)樵氯览锾N(yùn)藏著一種資源——氦3,這種資源有多少,現(xiàn)在只是有各種各樣的估算,測(cè)算出月球整體氦3的含量是非常有意義的!版隙鹨惶(hào)”要在地月間飛行一周的時(shí)間,我國將首次獲取8萬公里以外的空間環(huán)境參數(shù)。
發(fā)射成功系數(shù)有多大
記者:繞月工程的成功把握是不是百分之百的?
欒恩杰:中國航天四十多年發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)積累,尤其是載人航天的圓滿成功,為探月“嫦娥”工程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)包括:“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星將以“東方紅三號(hào)”衛(wèi)星為基礎(chǔ)改造;運(yùn)載火箭以“長(zhǎng)征三號(hào)甲”為基礎(chǔ)作適應(yīng)性修改;測(cè)控方面利用現(xiàn)有的航天測(cè)控網(wǎng)和中國科學(xué)院天文測(cè)控網(wǎng)雙網(wǎng)聯(lián)合,為探月衛(wèi)星發(fā)射、運(yùn)行提供測(cè)控服務(wù);發(fā)射場(chǎng)基本確定為西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。
目前,我們所有的系統(tǒng)已做到了初樣的總結(jié)。正樣和試樣的開始,就是正式產(chǎn)品和試驗(yàn)性產(chǎn)品中間的過程,用三年的時(shí)間完全可成完成。2006年底裝出來,2007年打出去,我還是很有信心的。
記者:有國際合作嗎?
欒恩杰:最近,歐洲有的國家希望和我們探討深空探測(cè),包括美國有些科學(xué)家也有意識(shí)要和我們交流關(guān)于升空探測(cè)和月球科學(xué)方面的東西,俄羅斯的專家也在接觸,他們?cè)敢夂臀覀児餐献鞴餐?lián)系,但是我們第一期工程完全是用我們自己的技術(shù)、自己的產(chǎn)品、自己的設(shè)計(jì)、自己的條件完成的一個(gè)工程。但我相信二三期以后的國際合作會(huì)越來越多。
2020年完成探月“三步走”
記者:您剛才說“繞”是探月工程的第一步,后兩步什么時(shí)候進(jìn)行呢?
欒恩杰:第一步繞月完成之后,第二步、第三步肯定要繼續(xù)。如果國家對(duì)“嫦娥”工程后兩步及時(shí)決策、立項(xiàng),2020年將完成中國探月的“三步走”,支持力度到位、一切順利的話,這個(gè)時(shí)間還會(huì)提前。
記者:無人航天器探測(cè)月球主要有哪幾種方式?
欒恩杰:無人航天器探測(cè)月球的主要方式有5種:一是從月球近旁掠過,近距離觀測(cè);二是在月球表面硬著陸,利用撞毀前的短暫時(shí)機(jī)進(jìn)行探測(cè);三是成為月球的人造衛(wèi)星,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期反復(fù)觀測(cè);四是在月球表面軟著陸,進(jìn)行實(shí)地考察;五是在月面軟著陸挖取月巖樣品后,送回地球供科學(xué)家們直接研究。其技術(shù)難度依次遞增。
記者:我們第一步就選擇第三種,為什么?
欒恩杰:原蘇聯(lián)發(fā)射的月球探測(cè)器5種方式都用過。美國發(fā)射的月球探測(cè)器,前4種方式都有。我國從國情實(shí)際出發(fā),一方面考慮到可能投入的財(cái)力有限,另一方面考慮到前兩種探月方式價(jià)值較小,更重要的是我國現(xiàn)有航天技術(shù)已經(jīng)超出了蘇美兩國20世紀(jì)50年代末的水平,故而我國探月計(jì)劃開始就從第三種方式起步,把繞月探測(cè)作為先行。
國人登月會(huì)有時(shí)
隨著我國科技的發(fā)展,特別是國力的增強(qiáng),航天實(shí)力也大大增強(qiáng),在發(fā)展人造衛(wèi)星和載人航天之后,適時(shí)開展以月球探測(cè)為起點(diǎn)的深空探測(cè)是我國航天活動(dòng)的必然選擇,也是我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展,有所創(chuàng)造、有所作為的重大舉措。我國在完成無人航天器探月任務(wù)后,將研究載人登月發(fā)展規(guī)劃,擇機(jī)實(shí)施載人登月探測(cè)以及與有關(guān)國家合作共建月球基地。
“探月”回報(bào)十分巨大
記者:國家第一階段準(zhǔn)備投入14億元人民幣,這14億充足嗎?國外是多少?
欒恩杰:14個(gè)億我看夠了,國外要比這多。
記者:有報(bào)道說,美國在“阿波羅計(jì)劃”中投入了200多億美元,但卻帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益:最后大約每投入1美元就有4-5美元的回報(bào)。我國的“嫦娥工程”能帶來多大的經(jīng)濟(jì)效益?或者說對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會(huì)起到怎樣的作用?
欒恩杰:這個(gè)問題是很多人關(guān)心的,花這么多錢探月,到底能帶來多少經(jīng)濟(jì)效益呀?探月的狹隘的經(jīng)濟(jì)效益是沒有的,探月是花錢的。我們?cè)谔皆鹿こ痰拈_展過程中,要突破一些關(guān)鍵的技術(shù),而這些技術(shù)是其它的工程沒有急迫提出來的,所以探月會(huì)拉動(dòng)科技的發(fā)展。比如繞地衛(wèi)星上的紅外地平儀的研制,就帶動(dòng)了紅外技術(shù)的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)在我國防控“非典”過程中起到了很大的作用。
記者:月球上的礦產(chǎn)資源氦—3是一種什么樣的物質(zhì)?
欒恩杰:月球具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨(dú)特資源,月球上特有的礦產(chǎn)和能源,是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備,將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。月壤中特有的氦—3資源是人類未來可長(zhǎng)期使用的清潔、高效、安全而廉價(jià)的新型核聚變?nèi)剂,并將改變(nèi)祟惿鐣?huì)的能源結(jié)構(gòu)。每克黃金11美元,而每克氦—3是400美元。據(jù)統(tǒng)計(jì),月球上的氦—3可以滿足人類1萬年以上的供電需求。
探月計(jì)劃10年醞釀
記者:我國探月計(jì)劃醞釀了10年,做了哪些事情?
欒恩杰:其實(shí)早在1978年,美國總統(tǒng)安全事務(wù)顧問布熱津斯基就送給中國政府1克月球樣品,中科院就曾組織全國力量對(duì)0.5克月球樣品進(jìn)行了初步研究,同時(shí)還利用月球隕石和其他途徑開展了相應(yīng)研究。1994年之后,我們又開展了一系列深化研究,取得了比較扎實(shí)的成果。
1994年,我國啟動(dòng)了載人航天工程,當(dāng)時(shí)要在“長(zhǎng)二E”火箭基礎(chǔ)上發(fā)展載人航天用的“長(zhǎng)二F”火箭,但這種火箭首次發(fā)射什么載荷引起了爭(zhēng)論。有人提出用有限的資金發(fā)射一顆月球探測(cè)衛(wèi)星,并提出一個(gè)簡(jiǎn)易的月球探測(cè)方案。但這個(gè)方案未能實(shí)現(xiàn)。原因是當(dāng)時(shí)我國對(duì)月球探測(cè)尚未提出一個(gè)完整的發(fā)展規(guī)劃,缺乏長(zhǎng)期和有深度的科學(xué)探測(cè)目標(biāo),而且國家的航天基礎(chǔ)還沒有像今天這樣扎實(shí),當(dāng)時(shí)只能做到簡(jiǎn)單的環(huán)月飛行。
從1999年開始,國防科工委組織有關(guān)方面系統(tǒng)論證了月球探測(cè)科學(xué)目標(biāo);2001年中科院通過了對(duì)科學(xué)目標(biāo)的評(píng)審,并以此科學(xué)目標(biāo)為綱領(lǐng),開展有效載荷研制。從2000年起,國防科工委組織工程技術(shù)人員和科學(xué)家研究月球探測(cè)工程的技術(shù)方案,經(jīng)過兩年多的努力,深化了科學(xué)目標(biāo)及其實(shí)施途徑,落實(shí)了探月工程的技術(shù)方案,建立了全國大協(xié)作的工程體系,提出了立足于我國現(xiàn)有能力的繞月探測(cè)工程方案。2004年1月國家正式批準(zhǔn)繞月探測(cè)工程立項(xiàng)。
關(guān)于“二鍋頭”理論
記者:您把我國航天技術(shù)在國際中的地位比做“二鍋頭”,能解釋一下嗎?
欒恩杰:按航天技術(shù)發(fā)展水平,可將世界航天國家分為三個(gè)方陣,美國、俄羅斯為第一方陣,歐洲空間局、中國、日本、印度為第二方陣,加拿大、巴西、韓國等為第三方陣。
中國首次載人航天飛行取得圓滿成功,成為繼俄羅斯、美國之后世界載人航天俱樂部的第三個(gè)成員。因此,中國目前雖然處于航天第二方陣,但與第二方陣其他成員相比又要領(lǐng)先一些,所以說是“二鍋頭”。
記者:今年1月,美國宣布了新太空計(jì)劃,要重返月球。歐洲空間局制定了登陸月球、建立月球基地的設(shè)想,并提出了分階段的月球探測(cè)計(jì)劃。日本、印度、烏克蘭、德國、俄羅斯也相繼提出各自的月球探測(cè)計(jì)劃。我國在這個(gè)時(shí)候開始探月,是否出于國際競(jìng)爭(zhēng)的考慮?
欒恩杰:上個(gè)世紀(jì)70年代,我們?cè)芯窟^要不要搞深空探測(cè),要不要搞載人航天。當(dāng)時(shí)考慮我們國家的國力還不行,提出“先把地球上的事辦好”。那時(shí)候,我們窮,當(dāng)時(shí)科學(xué)家有這個(gè)想法,但是我們沒有做這個(gè)事情。
現(xiàn)在看來,隨著我們科技的發(fā)展,特別是國力的增強(qiáng),航天實(shí)力也大大增強(qiáng),在發(fā)展人造衛(wèi)星和載人航天之后,適時(shí)開展以月球探測(cè)為起點(diǎn)的深空探測(cè)是我國航天活動(dòng)的必然選擇,也是我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展,有所創(chuàng)造、有所作為的重大舉措。
目前國際上重返月球計(jì)劃尚處在起步階段,還未全面展開,正是我們迎頭趕上、一舉擺脫我國月球探測(cè)落后局面的大好時(shí)機(jī),月球探測(cè)的開展,將使我國的空間探測(cè)水平迅速跨入國際先進(jìn)水平。
中國人登月只是時(shí)間問題
記者:人類探月分幾個(gè)階段?
欒恩杰:人類開展月球活動(dòng)歸納為探月、登月、駐(住)月三個(gè)階段。探月是對(duì)月球情況進(jìn)行了解;登月是指人登上月球,進(jìn)行直接接觸;駐(住)月分兩個(gè)層次,駐月是人攜帶設(shè)備登陸月球后,人很快返回,設(shè)備儀器長(zhǎng)期駐扎月球開展探測(cè)活動(dòng);住月則是人在月球上長(zhǎng)期居住、生活和工作。
記者:具備什么樣的條件才能進(jìn)行登月?登月有時(shí)間表嗎?
欒恩杰:只有在基本完成“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段不載人月球探測(cè)任務(wù)后,通過對(duì)探測(cè)、勘察、采樣取得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析,再結(jié)合國際上月球探測(cè)發(fā)展情況和中國的國情國力,才能擇機(jī)實(shí)施載人登月探測(cè)。
中國目前還不具備登月能力,當(dāng)然也不可能有明確的登月時(shí)間表。毫無疑問,探月也是為未來登月做技術(shù)積累和準(zhǔn)備,探月之后,登月是必然趨勢(shì)。
實(shí)現(xiàn)月球探測(cè)將是我國深空探測(cè)零的突破。我國在完成無人航天器探月任務(wù)后,將研究載人登月發(fā)展規(guī)劃,擇機(jī)實(shí)施載人登月探測(cè)以及與有關(guān)國家合作共建月球基地。
記者:40年來,國際上對(duì)月球進(jìn)行了哪些探測(cè)?
欒恩杰:就國際上的探月活動(dòng)來說,從1958年至今,美國進(jìn)行了9次載人月球探測(cè),其中有6次為載人登月;原蘇聯(lián)、美國、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無人探測(cè)器共計(jì)87個(gè)。
來源:遼沈晚報(bào) 記者關(guān)切 劉洪濤