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即將走出神話的嫦娥

（2007年05月15日 21:57:02） 來源︰《太空探索》，謝絕轉載。

□作者: 伍　兵

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　　2007年,我國將發射自行研制的第1個月球探測器——嫦娥一號月球探測衛星，它也是中國第1個空間探測器，還是中國繼人造衛星、載人航天之後中國航天的第三個里程碑。此舉將使我國成為世界第5個發射月球探測器暨空間探測器的國家，因而引起全世界的廣泛關注。
　　
　　十年磨一箭
　　
　　早在1994年，我國就曾組織相關專家對開展我國月球探測的必要性、可行性進行過初步的分析與論證，並認為我國已經有能力開展月球的探測，可用有限的資金發射一顆月球探測衛星，並有一個簡易的月球探測方案。但由于當時對月球探測尚未提出一個完整的發展規劃，缺乏長期和有深度的科學探測目標。同時，國家的經濟環境剛剛好轉，航天基礎還不像今天這樣扎實，只能做到簡單的環月飛行，對國家科技發展貢獻有限，尤其是國家正在實施載人航天計劃，所以這一探月計劃未能啟動。
　　不過，我國的月球探測研究工作並沒有停止。從1998年開始，專家與研究人員對開展中國月球探測的可行性和必要性以及科學目標進行了系統的分析與研究。
　　

　　2000年8月，在國防科工委的組織下，由9位院士和總裝備部、航天科技集團、科技部、中科院和高等院校的5位專家組成的評審組，對中國科學院提出的“月球資源探測衛星的科學目標與有效載荷”進行了論證評審。研究表明，我國已經具備了拓展航天活動領域的基本條件和需求，開展以月球探測為起點的深空探測是必然的選擇。
　　2001年成立了專家研究小組，開始了一些關鍵技術(如有效載荷)的攻關和地面應用系統等的研究工作。同年 10月，我國月球探測計劃項目立項。
　　從2002年起，國防科工委組織科學家和工程技術人員研究月球探測工程的技術方案。這一年的3月向國家提交“月球資源探測衛星工程可行性”的立項報告。
　　經過兩年多的努力，深化了科學目標及其實施途徑，落實了探月工程的技術方案，建立了全國大協作的工程體系，提出了立足我國現有能力的月球探測工程方案。
　　

　　隨著我國經濟和技術的發展，綜合國力的提高，以及科技專家多年的不懈努力，2004年1月，中國月球探測一期工程正式啟動。2004年2月25日國防科工委終于宣布︰中國月球探測工程于當日起正式實施，並將月球探測工程正式命名為“嫦娥工程”。2005年8月22日，國防科工委月球探測工程中心正式揭牌成立。
　　嫦娥奔月是中國古代一個著名神話故事，它描寫的是一個叫嫦娥的美女，在偷吃了丈夫後羿從西王母那里求得的長生不老仙藥後，身體變輕飄到月亮上去，成為月球上的第一個居民，過著天上人間生活的故事。事實上，嫦娥奔月的神話寄托著炎黃子孫幾千年的奔月夢想。現在，嫦娥奔月的神話即將變成現實。
　　
　　嫦娥三步曲
　　
　　經過10年醞釀，我國現已確定整個“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三個階段。
　　第一階段自2004～2007年，實施嫦娥一號月球探測工程。這一階段充分利用我國現有成熟航天技術，研究和發射月球探測衛星，突破地月飛行、遠距離測控和通信、月球探測飛行、月球遙測與分析等技術，並建立我國月球探測航天工程初步系統。
　　

　　第二階段自2007～2012年，目標是研制和發射月球探測器，以軟著陸的方式降落在月球上進行探測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測著陸區岩石與礦物成分，測定著陸點的熱流和周圍環境，進行高分辨率攝影和月岩的現場探測或采樣分析，為以後建立月球基地的選址提供月面的化學和物理參數。預計于2012年前後發射一顆月球軟著陸器。
　　第三階段自2012～2020年，目標是進行月面巡視勘察與采樣返回。其中前期主要是研制和發射新型軟著陸月球巡視車，對著陸區進行巡視勘察，後期即2015年以後，研制和發射小型采樣返回艙、月表鑽岩機、月表采樣器、機器人操作臂等，采集關鍵性樣品返回地球，對著陸區進行考察，為下一步載人登月探測、建立月球前哨站的選址提供數據資料。預計2017年前後發射一顆可以返回的月球軟著陸器。
　　“嫦娥工程”既參考了以往國際探月活動的經驗，又具有我們自己的特色，始終圍繞推動我國高新技術領域“原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新”的目標制訂計劃並組織實施。在航天科技方面，“嫦娥工程”將逐步實現多項重大突破，首次到達地外天體，首次著陸在地外星球上，首次從地外星球拿回樣本。這些技術的突破將推進航天工程系統集成、深空測控通信、新型運載火箭和航天發射等航天技術跨越式發展，帶動信息技術、新能源技術、新材料技術、微機電技術、遙測科學等其它高新技術的發展。在空間科學方面，通過首次對地球以外的星體和空間環境進行近距離和接觸式探測，將使我們對于空間科學的認識大大深化，為我國的天體物理學、空間物理學與材料科學的研究建立新的平台，促進這些學科的創新和發展，並帶動更多基礎學科間的交叉、滲透與共同發展。
　　

　　該工程將開拓中國航天活動的新領域；對提高綜合國力，增強民族凝聚力具有重大作用；有利于在外空事務和未來開發月球中維護國家權益；促進中國高技術的全面發展；促進中國基礎科學的創新和發展；參與開發利用月球資源，促進人類社會的可持續發展；推進中國航天領域的國際合作。
　　
　　兩類大目標
　　
　　“嫦娥工程”第一期是研制嫦娥一號月球探測衛星，它將創造中國航天器史上多個第一的紀錄︰第一個進入月球軌道的航天器；第一次在飛行中實現9次變軌的航天器；第一次使用紫外敏感器進行姿態確定的航天器和第一次實現遠程測控通信的航天器。
　　

　　（1）五大工程目標
　　第一期工程有五大工程目標︰研制和發射我國第一顆月球探測衛星；初步掌握月球探測基本技術；首次開展月球科學探測；初步構建月球探測航天工程系統；為月球探測後續工程積累經驗。為此，要突破月球探測衛星的關鍵技術︰初步建立中國的深空探測工程大系統；驗證有效載荷、數據解譯等各項關鍵技術︰初步建立中國深空探測技術研制體系；培養相應的人才隊伍。
　　（2）四大科學目標
　　

　　一是獲取月球表面三維立體影像，從而劃分月球表面的基本地貌和構造單元，初步編制月球地質與構造綱要圖，為後續優選軟著陸提供參考依據。目前，世界上還沒有覆蓋整個月面的影像，如果我國獲取全月面三維影像，則對于更好地了解月球的地質構造和演化歷史有著重要的意義。我國將爭取比國外已有的此類圖像做得更完整、更精細。
　　

　　二是分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，即對月球表面有用元素進行探測，初步編制各元素的月面分布圖。嫦娥一號主要是探測月球表面有開發利用價值的鈦、鐵等14種元素的含量和分布。美國已經做了5種有用元素的全球性分布與含量探測，我國將探測月球表面14種可能有開發利用前景的重要元素的分布特點和規律。
　　

　　三是探測月壤特性。我國將首次開展月球表面的微波輻射探測，獲取月壤厚度的全月分布特征，研究月表年齡及演化，估算月壤中氦-3的分布和資源量。目前月球上已知礦物有100多種，其中有5種連地球上也沒有。尤其是氦-3，它是一種安全高效、清潔無污染的新型核聚變燃料，可改變人類社會的能源結構，但在地球上十分罕見。每1克黃金價值11美元，而每1克氦-3是400美元。月球潛在的礦產資源和能源的開發利用前景，已成為各個主要航天國家組織重返月球或月球探測最主要的動力。
　　四是探測地月空間環境。將記錄原始太陽風數據，研究太陽活動對地月空間環境的影響。
　　上述中的前3項國外未曾進行過，第4項為我國首次在地球靜止軌道以外獲取空間環境數據。
　　

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文章作者:伍　兵
責任編輯:skylook

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