“嫦娥一号”是我国第一颗探月卫星,欧阳自远是中国天体化学领域的开创者,因其在中国探月工程中的杰出贡献,被誉为“嫦娥之父”。
2007年11月7日,在确认“嫦娥一号”成功被月球捕获并开始绕月运行的那一刻,中国绕月探测工程首席科学家欧阳自远院士与总设计师孙家栋院士,两个年逾古稀的科学家兴奋、激动得抱头痛哭。中国开始了向太阳系的星辰大海挺进的坚实步伐!
心无界,境自远。从抬头仰望星空那一刻起,到中国第一颗月球探测卫星——“嫦娥一号”升上天际,人类对太阳系的探索从未停息。在这个中秋佳节,让我们来认识这个和月球打了大半辈子交道的人,聆听他求索天地间的岁月往事。
欧阳自远:细说中国探月月球是地球的卫星,是离地球最近的一个天体。迄今为止,一共有12人登上过月球表面,均为美国航天员。
齐奥尔科夫斯基是一位伟大的苏联航天科学家,他计算出了航天飞行的三个宇宙速度。在他的墓志铭上,刻着这样一段话:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮里,开始他们将小心翼翼穿出大气层,然后去征服太阳系。”
他的描述非常逼真,因为就目前的科技水平,也许在一个世纪内,人们的探测范围都只能在太阳系。
1977年,美国发射了两个飞行器:旅行者一号和旅行者二号。46年时间过去,它们才刚刚飞过了八大行星,远没有到达太阳系的边界。根据测算,直到4.6万年后,它们才可能飞到隔壁的太阳系。
而要探测太阳系的星辰大海,月球探测是一个起点。
- 后来居上的“探月”之路
1957年10月4日,苏联发射了第一颗人造地球卫星,拉开了人类空间时代的帷幕。
中国探月工程经历了35年漫长的准备,10年精确论证。当时我被任命为首席科学家去探测月球,这令我非常兴奋。
2007年10月24日,“嫦娥一号”从月亮城——西昌发射升空,虽然比美国和苏联晚了半个世纪,但我们有一个要求,那就是:所有人家做过的、很重要的,我们也要做,并且要做得更好,要让全世界用中国的数据。同时,还有1~2项是别人没有做过的。
我们知道,未来地球会面临能源危机,所以越来越多的国家和组织开始把目光转向月球。氦-3是一种在地球上很难得到的清洁、安全、高效的核聚变发电燃料,被科学家们称为“完美能源”。各国科学家们已经围绕着月球上氦-3的储量、采掘、提纯、运输及月球环境保护等问题悄然开展相关研究。
下面这张图是“嫦娥一号”做的月球元素分布图。这些原料地球上没有,但月球上有,是中国最早将其分布图做出来,并向全世界公布。
来源:欧阳自远院士PPT
我们测定了月球土壤层的厚度,以此来计算月球上氦-3资源的含量,这项成果是世界首创。最终,我们测算出月球上氦-3的含量为100万吨以上,至少可以保证人类用一万年,这是中国为全人类做出的重大发现。
- 860米!与小行星擦肩而过
“嫦娥二号”发射时,我们有经验了,给它带足了原料,供其进行绕月飞行。我们希望“嫦娥二号”做出来的图,能做到全世界分辨率最高。
2010年10月1日,“嫦娥二号”发射成功,它飞了77天,飞到距离地球约150万公里的地方,记录到太阳爆发活动的数据,这个数据也是人类首次获得。
非常幸运的是,这次“嫦娥二号”还偶遇了一颗小行星。我们通过精确计算小行星的轨道路线,计划让“嫦娥二号”飞过去,拍下它的照片。我们要求它们见面的时候,距离不得大于1公里。
在距离地球1000多万公里的地方,控制“嫦娥二号”贴着小行星飞,距离还不得大于1公里,到底怎么去实现?搞技术的同志真的辛苦,想尽各种办法,真的精确地实现了!最后距离是860米,它们擦肩而过,拍下了珍贵的照片。
就是这颗小行星,长4.46公里,宽2.4公里,形状像颗花生。这次经历,也是中国第一次去探测一个小行星。
来源:欧阳自远院士PPT
现在“嫦娥二号”还有能量,大约2029年,它还要返回地球,那时我们再听它诉说一生的奇遇。
- 中国命名了月球上的“广寒宫”
嫦娥一号、二号的任务是绕月,三号、四号的任务是落月。让四条腿的着陆器安安稳稳地落到一个平面上,如何选址就成了难题。
为此,我们做了一个技术创新。
2013年12月2日凌晨1时30分,“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心发射。“嫦娥三号”用了一项新技术:人工智能。着陆器根据人工智能的指挥,会选择最合适的地点安全落下。
“嫦娥三号”这次正面登月,做了很多其他国家没做过的事。