我們都聽過一句話——“地球是人類的搖籃,可是人類不會永遠(yuǎn)待在搖籃里。”東西方的文化,都曾不約而同地表達(dá)過人類對于太空的想象和向往。但直到17世紀(jì),伽利略第一次用望遠(yuǎn)鏡指向太空,人類才開始了對太空的科學(xué)觀測。
1957年,蘇聯(lián)發(fā)射了人類的第一顆人造地球衛(wèi)星,拉開了人類空間時(shí)代的帷幕。1969年,人類第一次踏上月球表面,實(shí)現(xiàn)了“人類的一大步”。在太空競賽中,我國是后來者,但不是落后者。在對太空的探索之路上,滿是中國人執(zhí)著而堅(jiān)定的腳步。
天體化學(xué)與地球化學(xué)家、中國月球探測工程首任首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士,是我國深空探測歷史的親歷者、主導(dǎo)者和見證者。昨日,歐陽院士在墨子沙龍的直播中帶領(lǐng)觀眾們,沿著我國深空探測的路徑,領(lǐng)略太陽系的別樣風(fēng)采。
1977年發(fā)射的旅行者一號和二號,攜帶著人類文明,以每秒鐘十余公里的速度,義無反顧地向天外飛去,如今,44年已經(jīng)過去,它僅僅飛過了太陽系半徑的千分之一。如果想飛出太陽系、到達(dá)相鄰的半人馬座,尚需要幾萬年。從現(xiàn)在的旅行者的位置回看地球,地球只是一個(gè)小小的光點(diǎn),而在銀河系中,有千億個(gè)“太陽系”。按照我們現(xiàn)在的深空探測能力,只能是對太陽系進(jìn)行探測。
作為中國探月工程的首任首席科學(xué)家,歐陽院士回憶道,探月工程雖然于1993年前后才進(jìn)行初步論證,但是此前的科學(xué)和技術(shù)準(zhǔn)備長達(dá)35年。上世紀(jì)五十年代末,我國一窮二白,百廢待興,但是在極端困難的條件下,我國科學(xué)家從來沒有喪失對于未來的信心。一方面,運(yùn)載火箭和空間飛行器的研制從未停歇,為我們進(jìn)入空間做好技術(shù)準(zhǔn)備;另一方面,對隕石和星際塵埃等地外物質(zhì)的研究扎實(shí)推進(jìn),在地球科學(xué)的基礎(chǔ)上,我國的天體化學(xué)和比較行星學(xué)領(lǐng)域逐步建立,空間探測的科學(xué)目標(biāo)變得越來越明確。歐陽院士原本擁有礦床學(xué)學(xué)位,后來成為了我國隕石學(xué)與天體化學(xué)領(lǐng)域的開創(chuàng)者,說起這段歷史來如數(shù)家珍。
月球探測工程的論證歷時(shí)長達(dá)十年,按照中國月球探測的發(fā)展戰(zhàn)略與長遠(yuǎn)規(guī)劃,我國的月球探測將分為探(無人探測)、登(載人登月)和駐(建設(shè)月球基地、開發(fā)利用月球資源和長駐)三個(gè)階段。其中,第一個(gè)階段,包含繞、落、回三大任務(wù),中國人已經(jīng)交出了令人自豪的答卷。可以說,在月球探測方面,我國雖是后來者,但已經(jīng)取得了很多項(xiàng)突破性成就,填補(bǔ)了人類月球探測的多項(xiàng)空白:
嫦娥一號探測到了月球正面與背面月壤中氦-3資源量的分布;
嫦娥二號全月球數(shù)字影像圖在空間分辨率、影像質(zhì)量、數(shù)據(jù)一致性和完整性、鑲嵌精度等方面優(yōu)于國際同類全月球數(shù)字產(chǎn)品,是目前最高水平的全月球數(shù)字影像圖,并成功開展了對4179 Toutatis號小行星的探測;
嫦娥三號、四號分別成功在月球正面和背面實(shí)現(xiàn)軟著陸,運(yùn)行于地月拉格朗日L2點(diǎn)的中繼星“鵲橋”號將地球與月球背面構(gòu)成暢通的通信鏈路;
歐陽院士還自豪地介紹,月球的年齡已經(jīng)45億年,在嫦娥四號之前,人類僅僅擁有過月球40億年前到30億年前的研究數(shù)據(jù),通過嫦娥四號和五號的探測,填補(bǔ)了這項(xiàng)科學(xué)上的空白,月球形成以來所有時(shí)期的演化事件終于得以描述完整。
我國的探月工程取得了舉世矚目的成就,月球上也擁有了越來越多中國人命名的“景觀”。
“通過環(huán)月衛(wèi)星探測,月面軟著陸探測與月球車勘察,月面軟著陸探測與采樣返回的實(shí)施,為下一步載人登月和月球基地建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)?!睔W陽院士信心滿滿地說。
月球是我們?nèi)祟惖膶殠?,在不同背景的科學(xué)家看來,月球探測有著不同的意義——它可以用來研究月球和天體演化本身,可以為我們?nèi)祟愄峁┛沙掷m(xù)的能源……不論如何,我國一直在為全人類和平探索利用太空不懈努力著。
說完月球探測,歐陽院士還介紹了太空探測的大熱門——火星探測。說起火星探測,很多馬斯克的粉絲都想象過在有生之年移居火星;可在科學(xué)家看來,移居火星是一項(xiàng)可能長達(dá)百年、需要穩(wěn)步推進(jìn)的任務(wù)。眾所周知,我國的天問一號已經(jīng)成功攜帶火星軌道器和火星車“祝融”抵達(dá)火星,進(jìn)行著我國首次自主火星探測,此次探測將火星的全球性探測與局部的精細(xì)探測相結(jié)合,對火星的地形地貌、土壤、地下水體、電離層、磁場、大氣等進(jìn)行全面研究。長遠(yuǎn)來看,在火星探測方面,科學(xué)界最終的目標(biāo),是通過一個(gè)多世紀(jì)的努力,將火星改造成為一個(gè)適宜人類生存與發(fā)展的藍(lán)色星球,作為人類的“第二家園”,和地球一起成為人類社會持續(xù)發(fā)展的姐妹共同體。
此外,小行星探測和行星際穿越探測的相關(guān)工作亮點(diǎn)和難點(diǎn),歐陽院士也進(jìn)行了栩栩如生的描繪。通過近兩個(gè)小時(shí)的報(bào)告,墨子沙龍的觀眾們對人類挺進(jìn)太陽系的計(jì)劃、路徑和進(jìn)展有了全面而生動的了解。
作為從事隕石學(xué)、月球科學(xué)、地球與行星科學(xué)研究60多年的科學(xué)家,歐陽院士見證了我國科學(xué)研究和綜合國力由弱到強(qiáng)的偉大歷程。在他看來,科學(xué)研究與民族復(fù)興密不可分。在今年的兩院院士大會上,習(xí)近平總書記指出,深空探測是科技的制高點(diǎn)。我國的科學(xué)家在太陽系的星辰大海不斷地推進(jìn),也是在為中華民族的偉大復(fù)興,為建設(shè)一個(gè)偉大的社會主義強(qiáng)國貢獻(xiàn)力量。
作者:林梅
審讀:王佳
排版:John
關(guān)于“墨子沙龍”
墨子沙龍是以中國先賢“墨子”命名的大型公益性科普論壇,由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院主辦,中國科大新創(chuàng)校友基金會、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教育基金會、浦東新區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會及浦東新區(qū)科技和經(jīng)濟(jì)委員會等協(xié)辦。
墨子是我國古代著名的思想家、科學(xué)家,其思想和成就是我國早期科學(xué)萌芽的體現(xiàn),“墨子沙龍”的建立,旨在傳承、發(fā)揚(yáng)科學(xué)傳統(tǒng),建設(shè)崇尚科學(xué)的社會氛圍,提升公民科學(xué)素養(yǎng),倡導(dǎo)、弘揚(yáng)科學(xué)精神??破諏ο鬄闊釔劭茖W(xué)、有探索精神和好奇心的普通公眾,我們希望能讓具有中學(xué)同等學(xué)力及以上的公眾了解、欣賞到當(dāng)下全球最尖端的科學(xué)進(jìn)展、科學(xué)思想。