主持人:刚才我们介绍了很多跟神舟三号相关的知识,大家记得在今天论坛刚刚开始的时候,还有不断给我们做很好补充的嘉宾,是中国探月的首席科学家欧阳自远先生,给您的问题是,我们知道现在中国除了神舟三号这样的工作以外,还在启动另外一项非常宏伟的计划,就是中国的探月计划,这个探月计划是什么意思?欧阳自远:假如给我机会的话,我想给大家做一个简短的五分钟到十分钟的幻灯片。我想谈,中国的探月不是梦。
我们知道,我们大家都生活在这个地球上,离地球最近的一个天体就是月球,月球是地球的一个天然卫星,是离地球最近的一个天体,是人类飞出地球,开展升空探测的一个首选的目标。这是月球的一张照片。这是在太空当中看到的月球和地球的照片,月球和地球的平均距离是三十八万公里,地球的表面面积有四个中国大。对月球的探测,是上个世纪五十年代,1958年就开始了,一直到1974年,主要是前苏联和美国共同进行的,他们成功地发射了45次探测,当然获得了非常巨大的成就。
最大的成就就是实现了人类登上了月球,刚才的片子也放了,这是人类在月球上留下的第一个足迹。也使用了很多软着陆,以及月球车,对月球进行比较全面的探测。但是即使是这样,这是苏联进行的21号月球车。现在月球整个的地面上是这样的布局,红点是苏联的,这三点是苏联采样返回的,有两个是苏联的月球车,有三点是苏联的软着陆。
绿点是阿波罗登月取样的位置,黄点是美国的软着陆的位置,整个北边是苏联做的工作比较多,中部和南部,是美国做得比较多,月球是只有一个正面朝向地球,另外一面是永远看不清楚的,到了苏联把照片照下来以后,人们才看到月球的全貌,月球上面有很多的撞击坑。撞击的机率是非常小的。月球也像地球一样,有一个很后的壳,有一个幔,有一个核,月球的演化历史很清楚,月球和地球都是同龄人,都是46亿年的年龄,地球还在朝气蓬勃的发展,对我们的月球来说,这是到35亿年,很多的火山岩浆的喷发活动,我们的月球已经结束了它的生命,月球现在只是一个僵死的天体,通俗一点来说,像一块大石头一样,绕着地球转,没有火山活动,没有地震活动,没有很大的活动,它是僵死的,这就是现在的月球,我们的地球最终也会走向这一步,并不是说它的毁灭,而是最终的走向。因为任何的天体和生命都是一样的,既然有它的诞生,也有它的终结和死亡,这都是正常的,包括我们的太阳,都是这样。
从76年以后,经过18年的宁静期,没有任何成功的月球探测,这主要是冷战结束,前苏联的解体,另外大家都要认真总结第一次的经验,因为耗资太大,效率太低,探测水平不高,虽然人类已经登上了月球。另外,一定要采取新的思路,新的技术,还有新的方式。
月球主要是三种地形,这种是月海,就是我们看到的桂花路,亮的地方是月麓。最近提出来一个概念,叫做重返月球,这是86年美国航空航天局提出来的,紧接着老布什宣布要重返月球,并且实施又快又好、又省的方针,紧接着发射了探测器,现在全世界各国都在制定重返月球的计划,包括美国、欧空局、俄罗斯、日本、印度,当然也包括中国在内。
二十一世纪总体来说,大家深刻地认识到这一点,人类要建立一个基地,开发和利用月球的资源、能源,充分利用月球的特殊环境,目的就是让人类社会能够得到更好的、更持续的,而且是逐步的发展、繁荣的发展。当前的探测主要是四个方面,做它的能源,矿产资源、特殊环境和建立月球基地,选一个地方。现在来看,月球的能源,大家知道,月球的白天是14天半,晚上也是14天半,一天相当于我们一个月的长度,这样的话,凡是那么漫长的白天,再加上整个的宁静的,可以获得更多的太阳能,建立三个太阳能的电站,就可以永远获得太阳能,月面表面有一个心的资源,就是氦3,氦3是储存在月球的土壤中,这些土壤长期接受太阳风的照射,积累了很多太阳风的成分,里面就有氦3在里面,氦是一种气体,同位素是3。
平均的含量是0.4—15×10的负九次方,这边的图被砸了就到了另一边,整个月球里面,氦3的分布是比较均匀的,每四亿年就要倒一次月球的土壤,所以很均匀。
假如人类掌握了可供和巨变发电的技术,实现商业化的话,也许需要三十年,也许需要更长的时间,人类已经研究了五六十年,讲究像太阳一样,在月球上实现这种发电,这是它的原理了。
现在我要说的是,中国全年月电量大概是八吨,美国的全年月电量是二十五吨,全世界是一百吨就够了,假如这样计算,运回来的话,可以解决全世界能源需求的上万年,也不用担心煤也没有了,石油也没有了,我认为这是正常的,随着社会的发展,这是正常的,只不过是延长一点时间而已,终究是要枯竭的,因此必须要找到新的,这是很好的,很有前景,也是大量吸引了全世界的科学家来关注这个问题,这也是非常有诱惑力的很好的前景。
美国的Clementine号发现了月球的南极可能有水,有一些是水和冰的混合物,砸到月球表面,到处四溅,照到有太阳的地方,马上就化掉了,到阴影的地方,负一百四五十度,只差两厘米就可以,因为没有空气,是高真空状态,所以掉到阴影的地方,那个冰块就永远地被保存下来了,正是这种冰,算了一下,大约一共有66亿吨,激起了人们极大的兴奋,认为月球上有冰了,我们搞月球基地就不用带水了。我再三说明,这种水毫无价值,因为你必须在负一百多度的条件下把那些土都挂起来,然后加热,蒸馏,然后冷却,变成水,那个地方交通也不便,你根本没法去,基本上没有利用价值的。
相反的,假如我利用月球上的一些东西生产水,一堆石头生产大约一百三十公斤的水,你要刮地皮来做太难了,现在大家慢慢也同意这个意见了。
98年一直到2000年,美国做了几组月球的矿产资源的全球分布,这个工作做得很出色,这个是铁的分布,这是钛的分布,钛是一种非常特殊的金属,月球是极大的资源库,对人类的发展是一个很重要的补充和支撑。
第三,要开发和利用月球的环境,因为月球表面很特殊,一个是超高真空,而且不像地球一样有一个磁场,有南北极,月球没有磁场,月球构造稳定,再不折腾了,有很弱的重力,相当于地球的六分之一,高捷径的环境,在月球上可以建天文台,可以对地球进行各种各样的监视,在月球上可以生产各种地球上不能生产的材料,现在有十几万的东西可以在月球上生产,空间站毕竟是太小了,月球是广阔的天地,简直是用不完的,因为有四个中国那么大。另外,可以做一个天然的空间站,是升空探测的前哨战和一个转运站,比如说到火星,地球上就比较艰难,在月球上就很容易了,这也是很吸引人的。
总的来说,月球的探测对深化人类对太阳系的认识,推动一系列的高新技术的发展。另外,可以对地球进行各种各样的监视。另外,它确实是具有巨大的开发利用的前景,是一直在鼓舞着人们重新对月球进行一次认识。我们国家的探测是这样的,我们国家也制定了月球探测的规划,以及第一次探测的具体方案,以及经过详细的论证,动员全国的力量,共同发挥我们的优势,优先目标,重点突出,要高起点、有特色,循序渐进,持续发展,既要结合国情,又要跟国际接轨。这样的话,我们整个的任务,并不是完全重复别人的工作,而且必须要有我们中国的创新以及中国的新的发展。大家要开发这些资源,为人类的发展服务。
我们首次月球探测,是利用月球探测卫星探测,我们对于月球必须重新认识,进行全球性、整体性和综合性的遥感探测,对月球的能源、资源、月球表面的环境,再进行一次精细的认识。
我们首先要对月球进行三维、立体成像,美国已经做了五种矿产资源,我们可能要做十多种矿产资源在全月球分布,以及有多少资源量等等,这些工作我们国家现在的技术是可以实现的。
另外我们要测出表面的土壤有多厚,氦3有多少,这也是国际上从来没有做过的。当然我们也要测地月中间的环境。我们国家已经完全具备了月球探测的能力了。
我们国家进行了大量的各种各样的卫星研制。我们发射火箭,也已经完全具备了这种能力。加上神舟号的工作做得很出色,积累已有的经验,我们国家对月球开展探测,从技术上,从工程上,已经是没有什么难题。
我相信,我们国家第一次的探测将会在月球上为人类作出更大的贡献,创新的一些贡献出来。
应该说,现在经过论证,大家都共同认为,我们国家现在的技术已经完全可以实现我们提出来的要求。
我相信,我们中国也有一天将会在月球上插上五星红旗的。谢谢。
主持人:谢谢欧阳先生精采的演讲,最精采的是看见月球上插上一个五星红旗。
欧阳自远:这是虚拟的,这是我们追求的目标,也是中国人要实现的梦想。
主持人:您最后都讲中国在探月计划当中会怎么样做。我注意到,您以前在其他的媒体上,也对您做过相关的报道,他们有一句话,他说给我十亿人民币,我就能够登上月球,十亿人民币,我们大家知道,只可以修建不到两公里的地铁。
欧阳自远:这句话,我要做一点修正,十亿人民币我可以进行月球的首次探测,而不是登上月球。我从来没有讲过能够登上月球。
主持人:您的意思这是记者的错误?
李元:探测和登上是绝对不一样的。
欧阳自远:我们的载人航天才刚刚开始,要达到三十八万、四十万公里的很遥远的空间,而且要回来,我们最起点还没有实现,所以我从来没有讲过登月,是探月。
另外,关于十亿人民币,这并不是我故弄玄虚的,这是经过严格的论证,我们现在已经论证得非常细致了,应该说,基本上是对的。我相信,我们的这种估算,误差不会太大。
主持人:只欠东风了?欧阳自远:我们可以说是万事具备,整装待发,期望我们中央能号令,这样的话,我相信中国人一定也会作出不愧于我们中华民族的贡献来,我确实有这样的信心。
主持人:那么登月计划究竟有没有呢?
欧阳自远:我们近期的计划是不载人对月球探测,等我们载人工作做得非常完善了,一定要推出载人的登月计划了。
主持人:那样你们两边就合作了是吗?
欧阳自远:这是必然有联系的。但是现在他们在进一步做空间实验室,甚至空间站,再跑远一点就是月球了。李元:我从事了五十多年的科普,今天听到我最喜欢听的,最好的一个科普报告,就是欧阳自远院士做的月球探月计划的报告,这个报告既有宏伟的目标,又有具体的说明,对世界上探月的经过、成果和现状,以及各种分析,对月面的各种分析,对人类的利用月球的事情,真是做得太使我高兴了。登月是我们未来的目标,我们以前在南极洲的探测当中,只看到有苏联的、美国的、挪威的,还有日本的旗子,后来我们中华人民共和国的旗帜也插上去了,有中山站,有长城站,因此,我们将来一定也会在月球上建起月球的观测站,综合的考察和建设,这是使我们大家特别鼓舞的。
我还是很想问欧阳自远一件事,到底哪天能登月啊?
欧阳自远:人们都很关注这件事情,我们的工作是在整个国家的领导下,很认真、严肃、严谨地进行了好几年的论证,每个环节都做了细致的分析。我们国家也具备这种实际的技术和工程的能力,包括研究队伍,包括研究的经验,虽然是首次,我们没做过,但是我们认为是可以实现的。
人们总是要问,究竟什么时候能够登上,任何一个卫星,一般来说,都需要三四年的整个的准备、制作以及实施、验证的时间,这是起码的,所以我想,也不会长久的,我没法算命说哪一年能够实施,我认为还要有一个动员令的发布,这样的话,马上就可以进行。就可以按照我刚才说的这样一个三四年的时间表加以实施了。主持人:那么今天我们在世纪坛,这个机会非常难得,请到这么多的科学家,为我们讲了很多了,希望把后面的时间给我们今天来的同学们和嘉宾们,希望大家有什么问题能够尽快提。
观众:我是来自中国国际广播电台的记者,我想先请问一下王先生和郑先生,在美国的水星计划,成功进行过十九次的无人实验和动物实验,苏联的上天之前也经过很多次的实验,您刚才提到的我国在2005年实现载人航天,我们是否在这段时间里,要做像他们那么多的无人实验呢?
第二个问题,请教欧阳先生,按照您刚才说的月球探测大概的时间的统计,我们有没有在2010年之前实现载人探测月球的可能性?
王壮:确实,当年的苏联和美国在正式上人之前,像刚才这位记者说,经过了十几次的实验,最后才载人。从我们目前的技术来看,刚才说过了,为什么不需要像苏联或者美国进行那么多次的实验呢?当时的情况是,人类对大气层外整个的环境是知道得很少,人究竟在失重的情况下是什么样的情况,宇宙的射线,对人的影响是怎么样,这些情况确实是都不了解,因此,美国和俄罗斯都进行了很多的实验,包括动物的,苏联上了狗,美国那儿上了猴子,许多的这些实验都是来解决对地球空间失重,包括空间辐射,对这些不清楚的情况下做的实验。现在已经掌握了,所以中国没有必要像当年的苏联和美国那样实验那么多次,但是必要的无人飞船实验还是需要的,但是绝不会像苏联和美国那样,进行十几次的实验。
郑松辉:我再补充一点,虽然咱们国家没有做过,但是不等于咱们国家没有掌握这些信息,在掌握这些信息以后,就不要再从头做起,也就是说站在巨人的肩膀上,我们起步晚,但是也可以达到同一水平的程度。
回到当时起步的时候,781,上海的实验,我们60年的时候,也用探空火箭,也做过大气层外的研究工作。
欧阳自远:您的问题非常好,我们是什么样的状态呢?我们的少先队有一句名言,叫“时刻准备着”,我们现在就跟少先队一样,时刻准备着,应该说,现在所有的各种各样的科学上、技术上、工程上的,我们认为是基本上都已经解决了,中国是可以实现的,应该说我们是处于整装待发的状态。
号令下来,我刚才说的,只要这么一个时间段,您说到2010年,我想也许我们可以再实现一次,就不是做一次了,所以我相信,2010年,随着我们国家综合国力的提高,随着我们国家的繁荣昌盛,随着科学技术发展的趋势,我艰辛,在2010年以前做头一次,我觉得是有充分的信心的。我们绝不满足于做一次,我们还想再做一次更新的,这就不是一次绕月的卫星了,我们有更新的内容了,也许会大大跨前一步,也许人家做十多次的东西,我们第二次就可以实施了,所以我对2010年是非常乐观的。
香港文汇报记者:我想问三个问题,一个是神舟四号和五号什么时候可以发上天,我们现有的设备,在国际上是处于什么样的水平?哪些是国际上最先进的,哪些是中国独有的?第三个问题,飞船的研究,和国际上的什么国家有什么样的交流?能透露一下吗?
郑松辉:神舟四号、五号什么时候发射,作为整个载人航天工程来讲,一般都是一个计划,咱们可以想象,今年这艘是打得很好,在报纸上大家都看到了,很好就意味着这个上人的时间也不太长了,所以接下来,可能就会在比较短的时间内,发射神舟四号,一旦成功了,那很快就可能会发射神舟五号了,具体的时间,我也不好说。这个工作,作为我们国家的计划,肯定是在抓紧实施的。
至于说应用系统的科学实验,我不是科学院,我们是造飞船的,这方面他们报道得更多,我们初步的了解,按照现在来讲,因为科学院在载人航天工程上,动员了三十几个研究所,有一百多个项目,而这些项目都是在我们科学院领域里都是领先的项目,都是跟踪国外的同行业的相近课题,既然搞出来,应该说至少在同时代是跟人家的水平是接近的,在国际上也是同等水平的。
王壮:我们搞载人飞船,美国对咱们在资料或者其他方面,一直是跟我们保密的比较厉害,但是苏联解体了以后,我们跟俄罗斯的接触比较多,包括请过俄罗斯的专家到我们这儿来讲课,也派人到俄罗斯学习,主要还是和俄罗斯交流得比较多。另外,欧洲那边跟德国、英国交流也有,但是大量的还是跟俄罗斯的交流。
北方工业大学的学生:神舟三号和中国的探月计划如果实施的话,对中国的经济和科学的发展有什么样的作用,有什么样重要的意义?
郑松辉:刚才也说了,从我个人的体会,因为在我们国家起步载人航天工程的时候,也经过了一番的论证,是有不同的观点,认为咱们是发展中的大国,经费用到这儿了,可能别的领域就少了,能不能把这部分的经费用在更需要的领域上,所以就有不同的意见。一个是主张继续搞,一个是主张不搞。
我当年没有参加这项工作的时候,因为我是搞返回式卫星的,也就是搞应用卫星的,也觉得似乎应该在应用卫星上多投一点。等到我参加这个工作以后,觉得通过实践的体会,一旦启动这么复杂的工程以后,就是动员千军万马,关键是我们国家要强大,经济发展是一个方面,更重要的是培养人才,跨世纪的人才,这方面我是体会很深刻。包括报纸上报道的,我们现在载人行天的队伍,二十几岁刚毕业出来以后,到三十几岁,到四十来岁,现在都是主力军,这样就很有希望。
刚才院士说登月、探月,从这个学科的带动,从国民经济的发展来讲,计算机当时来讲,是比较大的,但是为了解决这个问题,七十年代初马上就出来小规模、中规模的单片机的发展,后来就是便携机,后来是巨型机的功能,这样大的工程带动综合的学科,使全国的各个行业都来投身于这个工作的研究,所以虽然仅仅在载人航天的领域,我们仅仅是第一线上具体搞这个设计工作,但是全国各行各业都来支持我们,包括从元器件开始,这一点上来讲,给我们国家在航天领域上打下一个很好的基础,也促进了科学技术的发展。
李元:阿波罗当年就促进了很多的发展。
欧阳自远:补充一点,我认为,任何一项具体的事业,特别是载人行天,或者是对月球的探测,我再三纠正,是探月的计划,或者是探月的方案,要直接跟经济怎么挂钩,我觉得当然也可以这样计算,但是总的来看,恐怕不太完全能够按多大的投入产出比,我觉得没有办法这样运算。我想问你,奥运会跳水、游泳,拿个金牌有多大的价值?所以这对我们中华民族,对提高民族的凝聚力,对长中国人的志气,这种精神的力量是不能忽略的,这一点不排在前面,但是也算一条。
第二,单纯从经济效益来看,我觉得阿波罗的经验已经充分证实了,任何一个新的需求,将要拉动一大批科学技术,而且都是最前沿的。你现在没法去估量它究竟投入产出比是多少,何况投入并不是太大,对我们国力的承担不算什么样的事情。我想举一个投入产出比,现在的卫星应用,是航天里的一部分,现在有人算过,投入产出比一比十,现在的卫星等等,赚的钱,投入产出比是一比十,比其他的产业要高得多。
所以,我想月球探测也会发展到这样的地步。
第三,我认为,对于我们国家的民族工业,其他方面的产业,对于培养提高我们的民族素质,提高整体的国民科学技术的素质都有重要意义的。所以我想,算帐是不是这么来算好一点?
现代教育报学生记者:我想问一下,现在与登月和探月有关的科研具体项目,是否已经在我们国家的高校当中设立了专门的科研小组,或者说有没有计划在我们国家专门建设一些与这些计划有关的学院?谢谢。
欧阳自远:您提得很对,我觉得我们的事业绝对不能关起门来搞。现在由于是头一次,很难免局限于某些部门,比如说整个的航天各界,还有我们解放军的有关方面,以及整个的中国科学院,高校也不是全部的学校,可能有比较少的一些学校。我相信,将来随着事业的发展,逐渐会向各个方面延伸的,我相信,今后的基础就将会更扎实,这是一个发展的趋势。因为事业刚刚开始,我坚信会有你说到的这种局面的。
北方工业大学学生:几年前,当开展国际空间站合作的时候,我们国家也提出要参加,但是被美国拒绝了,随着神舟三号的发射成功,欧美一些国家也开始重视与我们国家在这方面的合作,一旦他们重新提出要求我们国家进入国际空间站的合作领域后,咱们国家是参与合作还是自己独立开发自己的空间站?或者是两者都具备?
郑松辉:刚才说了,我们跟国际的合作是有一些,94年的时候,我到德国去,德国欧共体也在搞载人航天,因为欧共体是12个国家,一个联合体,他们先搞货舱,然后搞载人舱。当时去的时候就想搞合作,他们很想和我们一起搞返回的烧式的材料的合作,但是在民间的探讨,作为我们国家的考虑,实际上如果没有独立自主,要跟人家合作,就看人家的,你要能够独立自主,在独立自主的基础上,有水平了,人家才会找上门,这个时候,咱们从国家的国策出发,搞航天工程的,首先要独立自主,这是过去老一辈的革命家,从毛泽东到周总理,包括现在的江主席也是,但是不排除跟国际上的合作,因为这是对等的,不是说不平等的合作,那就损失一个主权国家的尊严了。
所以现在我们还是以独立自主作为主项,不排除和国外的合作,单项的合作现在还是有的。
主持人:神舟三号和中国探月计划,我想今天参加的每一位来宾都有很多的问题,还会在自己的心中,但是由于时间的关系,我们只能暂时先到这儿。我想,每一个今天到现场的观众朋友其实都跟我一样,都有一个很好的飞天的梦想,同时我们都在实实在在地关注中国航天计划的实施。借今天这个机会,希望我们大家一起用掌声对中国科学家的努力表示敬意。
谢谢嘉宾和老师,也谢谢参加论坛的朋友们。谢谢。
“探索太空”主题讲座文字实录(一)
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