中國人對太空的嚮往可以追溯到很早,人類第一個嘗試飛天夢想的就是中國人——600多年前的明朝士大夫萬戶。他把47個自製的火箭綁在椅子上,自己坐在椅子上,雙手舉著大風箏。設想利用火箭的推力,飛上天空,然後利用風箏平穩著陸。這個嘗試當然失敗了,付出的是生命的代價。但他的夢想一直存在於中國人心中。

    37年前,中國首顆人造地球衛星——“東方紅一號”進入太空軌道,這讓所有的中國人都為之歡欣鼓舞。此後,中國人就一直在穩健地、一步一步地把自己的太空夢想變成現實。

    “我們中國人所有的航太活動都沒有離開地球,只是繞著地球轉。”中國探月計劃首席科學家歐陽自遠曾這樣說。從神五、神六載人飛船的成功發射,中國人就渴望邁向更遙遠的太空。

    探月計劃“我們用了35年,另外用了10年艱難論證,然後花了3年半左右實施:2004年是啟動年,2005 年是攻關年,2006年是決戰年,2007年是決勝年”。中國人終於在2007年可以奔向月球。

    月球是人類奔向更遙遠的太空的一個跳板,它也是各國航太活動的一個近期目標。進入新世紀以來,世界掀起新一輪月球探測的熱潮。美、俄表示要重返月球,日本的 “月亮女神”已經上路,印度人準備“靠近”月球。“在國際探月領域, 美國、俄羅斯是第一梯隊,中國、歐盟、日本是第二梯隊。而中國是第二梯隊的領頭人。”歐陽自遠說。“探月的價值是難以簡單衡量的,以美國阿波羅計劃為例,它不但帶動了美國科技、經濟、軍事等的發展,還衍生出了3000多種技術成果。”

    “探月、登月都將是比耐力的項目,需要幾代人的艱苦努力,幾個國家之間的競爭將是幾代人的拼搏。”北京大學地球與空間科學學院教授焦維新說。

中國的月球之旅啟程。人們期待通過這個旅程探索更多未知的神秘世界。

    詳解嫦娥一號

-本刊記者/李梓

    只有跨越這一步,中國才算真正進入深空,從而可能向更遠的未知世界繼續探索之旅

    小城西昌的天空一如往日的湛藍,只是空氣中多了幾分喜悅。從飛機上下來的乘客,忍不住興奮地議論落地前鳥瞰了一眼的衛星發射中心,那看上去就是一堆灰色的道道和小盒子。所有的人都知道,再過幾天,“嫦娥”就從這裡奔月了。

    真正飛出地球

    “發射的時間已經確定,工作人員也已經到位。”10月12日,西昌衛星發射基地發佈消息說。

    “每個月都有一個最適合發射的時間,本月最好的時間是25、26號左右,過了這個時間段,下個月就沒有這麼適宜的條件了。”北京大學地球與空間科學學院教授焦維新說。

    根據國防科工委月球探測工程中心副主任郝希凡的介紹,“嫦娥一號”奔月系統由5個分系統組成:(1)月球探測器系統;(2)運載火箭系統;(3)發射場系統;(4)測探通信系統;(5)地面應用系統。即將升空的“嫦娥一號”衛星,其使命是從地球發射升空,先繞地球轉5∼7圈,逐步脫離地球的懷抱,在10∼12天后可以飛到月球附近,經過9∼ 10次變軌後,進入使命軌道,開始環月探測。

     西昌衛星發射基地的3號發射場將承擔此次使命,同時,2號發射場也進行了充分的準備。由於發射計劃從4月推遲到10月,來往探班的記者絡繹不絕。多數時候,他們只能看到公開展覽的“嫦娥一號”和月球車的模型。“嫦娥一號”只有兩米見方大小,起飛重量為2350公斤,當太陽翼展開後,它的個頭將變成18米。

     距離地球384401公里的月球,是中國的空間探測器尚未到達之地。“作為世界第三個掌握載人航太技術的國家,這是一個很大的跨越。”著名天文學家、科普作家李元說,“從技術上講,發射月球探測衛星和發射別的火箭,並沒有太大區別,但從距離上講,之前我們只是在距離地球表面4萬公里的空間活動,而現在才是真正地飛出地球,進行深空探測,這對測控技術是一個巨大的飛躍。我們能夠跨越到月球,才有條件跨越到更遠的地方,比如火星。”

    安全是第一要素

    為了目睹這在3000年前就被預言、在今天即將實現的古老神話,超過5000人報名預訂了只有1500張的奔月觀眾票。“北京的報名人數最多。”西昌衛星發射中心參觀景區經營單位———西昌嫦娥奔月旅遊開發公司一名工作人員介紹說。所有預訂票的人員都被告知,時間將可能是10月底,同時票價也從最低800元漲到了最低960元,理由是原來的門票忘記了把往來的車費等計算在內。至於花了上千元究竟能看到什麼呢?有細心的人計算過,從火箭點火開始,最多只有2 0秒的觀看拍攝時間。“如果天氣好的話,可以從火箭點火起飛一直看到第二子級脫落;如果天氣差一點的話,其效果要稍微差一些,但震撼人心的效果是不容置疑的。”

    而對於嫦娥一號的旅途來說,最危險的也正是這20秒。承載發射任務的長三甲火箭目前的發射成功率是100%,這是一個頗讓中國航太人自豪的數字。“但這並不就能說是100%保險,”長征三號甲火箭副總設計師金志強說,“我國火箭的發射次數還不夠多,長三甲火箭從1994年首飛至今只發射了14次。從設計的角度,長三甲火箭設計的飛行可靠性指標是0.95,所以從嚴格的科學意義上講,不可能確保每一次發射都成功。”在發射前,發射場常常出現一些小的故障,排除這些小的故障並不難,而難在這些故障常常會耽擱最佳發射時間。

    20秒後,嫦娥一號探月衛星將逐步進入環繞地球的橢圓形軌道,並將一步步遠離地球。繞月探測工程衛星系統副總設計師孫澤洲介紹說,嫦娥一號在軌道設計、制導導航和控制系統的設計、測控系統設計和熱控系統設計等方面均與地球衛星不同,並採用USB航太測控網和VLBI天文測量系統聯合工作的方式,解決了38萬公里遠距離測控通訊問題。除此以外,用任何天文望遠鏡都難以捕捉這個小不點,就算兩翼展開,嫦娥一號的反光面積只有區區30平米,在浩渺的星空中宛若一點沙礫。

    在今後的一年,它將承擔第一次對月球表面進行全月面三維立體照相,探測月球表面14種元素的含量和分佈,探測全月球表面的月壤的厚度,用於研究月球表面風化歷史和調查氦-3資源等任務,這將是中國第一次獲得7萬公里以外地月空間環境的第一手原始資料。

    在人類探月的歷史上,第一次成功率不到一半,在9月13日順利發射了探月衛星的日本,在90年代的第一次嘗試中也失敗了。因此,中國專家在設計嫦娥一號時,“安全”成了第一要素,嫦娥一號所攜帶的8種探測儀器,每種都進行了備份,一台探測儀器的失靈不影響其他儀器的工作。“嫦娥一號”的設計壽命為1年,在使用壽命接近終結時,專家們將按照國際慣例,設計讓“嫦娥一號”撞擊月球,對於它和月球的體積比例來說,這樣的撞擊只相當於天上掉一塊隕石,不會對月表造成多大的影響。

    深空探測的前哨站

    除了古老的嫦娥奔月的傳說,我們探測月球的其他理由是什麼呢?月球探測工程中心在公佈嫦娥一號的使命時,強調它的和平用途。郝希凡說:“我國的月球探測是科學探測項目,是完全和平利用太空的工程,沒有任何軍事用途,也不直接與其他國家爭奪任何利益。”

    能源是被廣泛稱道的重要的原因,月球上蘊藏著豐富的礦產資源,其中月海玄武岩中鈦鐵礦的含量可達月球體積的2 5%。月陸區廣泛分佈的斜長岩富含硅、鋁、鈣、鈉等元素,另外稀土元素和鐵的蘊含量也非常豐富。此外,月球表面土壤中富含太陽風粒子氫和氦-3,氦-3是一種清潔、安全和高效的核聚變發電燃料,單月球上的氦-3就有可能解決地球上萬年的能源需求。在地球上的能源爭奪如此激烈的今天,沒有一個國家願意放棄這樣有利的對未來的投資,何況,嫦娥一號的預算只有14億,“只相當於修兩三公里的地鐵”。

    但實際上,對月球能源的觀望僅僅是一個樂觀估計,如何對月球的能源開採和輸送到地球是一個巨大的課題。曾經有人做過這樣的設想:在月球上建立太陽能發電站,然後用微波傳送到地球,然後接收後再轉化為電能,由於月球距離太陽的距離,月球上太陽能的能量密度遠遠高於地球,據說如果這一步實現了,就能解決地球的用電問題。而在當今條件下,這些夢想還只能稱為夢想,支撐著多國進行深空探險的根本理由,還在於地球人對未知領域的探索興趣。

    對於1969年美國宇航員阿姆斯特朗在月球邁出的那一步記憶深刻的中國人,對於中國的探月計劃中沒有包括承載宇航員登陸這一步而稍感失望,而“嫦娥一號”首席科學家歐陽自遠院士的回答是:“這將在以後的計劃中。”而事實上,隨著測控技術的突破,發送一個機器人到深空的成本和條件都遠遠比載人航太要容易得多,歐洲和美國對於火星的探測,曾經給中國人留下了深刻印象。

    歐陽自遠說:“整個航太技術分為三大領域:衛星應用、載人航太、深空探測。我們國家在前兩項取得了很大的成就,但深空探測我們現在還等於零,深空探測的起步只能是月球。以後深空探測要到火星上,從地球上去太費勁了,從月球上去很省勁。所以說它是深空探測的前哨站、轉運站。”

 來源:新華網