2019-06-24 16:47:01

●朱?基以他慣有的務(wù)實精神,批示道:“要抓緊探月工程的論證工作,力爭趕在印度前面探月。”

●溫家寶總理批示道:“建議納入國家科技長遠規(guī)劃編制工作中充分論證。”

●科學家朱毅麟說:“這個印記是一張中國的地圖,當時的意思是,誰想把臺灣從中國分裂出去,月亮都不答應(yīng)。”

● 科學決策

共和國故事?嫦娥奔月

中國科學家分析月巖

1978年5月28日,在中美建交前夕,美國派遣國家安全事務(wù)顧問布熱津斯基訪問中國。布熱津斯基受到了當時中國最高領(lǐng)導人華國鋒的接見。

在這次會談中,布熱津斯基帶來了美國總統(tǒng)卡特送給中國的一份珍貴禮物作為見面禮。禮品共有兩件,一塊重量僅僅一克的石頭,一面美國航天員帶上月球的中國國旗。

這塊從月球上帶來的石頭,有指尖般大小,鑄在一個類似于凸透鏡的有機玻璃盒內(nèi)。

這當然是美國對中國的友好表示,但同時,它也是一種對中國月球研究的挑戰(zhàn)。因為美國沒有給中國提供任何有關(guān)這塊月巖的信息。

其實,我國的月球研究在很早就開始了。我國探月工程首席科學家歐陽自遠院士曾回憶說:

從1962年起,我國就開始對美蘇兩國發(fā)射的各種月球探測器進行了跟蹤研究。

這可以說是我國探月歷程的最初始工作。

盡管20世紀60年代中國學者對月球的探索只是剛起步,但已經(jīng)比較系統(tǒng),并且一直都在努力與世界保持著同步。

科學家們當時對月球的空間環(huán)境、月形月貌、礦物類型、月層劃分、火山與巖漿活動、構(gòu)造、撞擊坑的分布與年齡,以及月球與地月系統(tǒng)的起源與演化歷史,都進行了系統(tǒng)地綜合分析研究。科學家們還一直跟蹤國際月球探測的研究進展,編寫了《月質(zhì)學研究進展》、《天體化學》等專著。

1969年7月20日,美國“阿波羅十一號”宇宙飛船的宇航員阿姆斯特朗小心翼翼地走下“鷹”號登月艙的扶梯。他先用左腳輕輕地試探了一下布滿細細粉狀沙礫的月球,當確認不會下陷時,才把右腳放到了月面上。

從此,月面上留下了一個長32?5厘米、寬15厘米的人類第一足跡。19分鐘后,宇航員奧爾德林也踏上了月球。這兩位美國航天員以大無畏的勇敢和獻身精神獲得了全世界的尊敬,成為了全人類的驕傲。

這兩位捷足先登的美國男士,不僅在月球插上了美國國旗,還挖回了一包又一包的“月宮”之土。這實在讓世界為之震驚。

“阿波羅”登月航天員帶回月球?qū)嵨飿悠泛?,美國曾邀請?0幾個國家的700多名科學家開展了樣品分析和研究實驗,并對首度揭開的奧秘進行理論總結(jié)。那幾年里,這些科學家每年都在約翰遜航天中心舉辦一次會議,交流各自的新發(fā)現(xiàn)。

后來,美國宇航員阿姆斯特朗應(yīng)邀訪問中國。在一次訪談中,阿姆斯特朗開玩笑說:

第一個住進月宮的是一位中國的美女,叫嫦娥;而第一個踏上月球的卻是一個美國男人,那就是我。

阿姆斯特朗對“嫦娥”的發(fā)音有些搞不準,但他知道,在古老的東方國度里,嫦娥的地位如同西方人尊崇的月神阿爾忒斯,她是世界上最早住進月宮里的仙女。他的話也許沒有更多的意味,但卻激發(fā)了中國人早日踏上月球的決心。

當時,美國航天員已經(jīng)到月球上去過6次了,“阿波羅”11號、12號、14號、15號、16號、17號都去過,連同蘇聯(lián)月球探測器帶回地球的月巖和月壤,一共有382千克。

那么,布熱津斯基于1978年5月28日帶來了的這一小塊月巖,是哪一次采集的?又采自月球的什么地點呢?美國人沒有提供任何有關(guān)它的資料。

中國人對卡特總統(tǒng)送來的這塊月巖的身世來歷一無所知。這好像是美國故意給中國出了一個謎。

外交無小事,盡管只是一件小小的禮品,中國領(lǐng)導接到手里時還是感到了它的沉重。為此,中央領(lǐng)導就這個問題專門詢問了中國科學院。

20世紀70年代,國內(nèi)有些單位曾提出過要不要搞月球探測,要不要搞載人航天。當時,政府考慮到中國是一個經(jīng)濟還不富裕的發(fā)展中國家,沒有能力也沒有必要花費巨資到月球上去,最重要的還是解決目前老百姓的生計問題,發(fā)展航天高技術(shù)造福人民,應(yīng)當是很長一段時間里的發(fā)展宗旨。周恩來當時提出,頭腦不要發(fā)熱,“先把地球上的事辦好”。

從這一宗旨出發(fā),中國根據(jù)自己的國情,堅持有所為有所不為,集中力量解決國民經(jīng)濟和社會發(fā)展面臨的難點、熱點問題,把工作的重點放在了通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等應(yīng)用衛(wèi)星的研制和發(fā)射上,以加快振興經(jīng)濟、造福人民的步伐。

另外,當時的中國與國外交流少之又少,中國科學家更沒有多少機會對外交流,當然他們也無緣參與美國搞的月巖研究這項世界性科研課題。

盡管如此,作為站在中國科學前沿的中國科學家們并沒有閑下來,探月的技術(shù)論證工作也一直在進行之中。當時,全國搞天體巖石的研究人員確實很少,但還是有人在搞。

所以,當中央領(lǐng)導問誰在研究月球時,中國科學院立即作了回答。中國科學院地球化學所的科學家歐陽自遠在做這方面的研究,不過他在貴陽。

樣品很快從北京安全地送到了貴陽。

拿到樣品,歐陽自遠請來了全國大約近百名各方面的研究專家,并制定了詳細的研究計劃。歐陽自遠當然猜得到美國送中國這塊禮物還有別的用意,他說:

美國人贈送月巖樣品,其實也是在探測我們的測試能力和研究水平,雖然這話沒有明說,但我們的研究結(jié)果還是讓美國人很信服。

1克樣品盡管很少,但對于做研究來說已經(jīng)足夠。歐陽自遠想得很周到:來自月球的石頭,應(yīng)該讓公眾親眼看到。于是,他只取了一半的石頭,拿來研究,另一半,他送到北京天文館,讓大家觀賞。

北京天文館把剩下的半克月巖鑲嵌在透明的有機玻璃里,珍藏起來。

歐陽自遠列出了詳細的分析鑒定清單,征集全國的研究力量,誰有本事做哪項工作就做哪項工作。當時有十幾家研究所、100多名專家參加了這項研究。

科學家們對月巖作了分階段研究。首先對月巖做的是非破壞性測試與研究,然后才做破壞性的測試與研究。

科學家們各自發(fā)揮自己的特長和優(yōu)勢,只要當時能做的測試,他們都努力做了。研究的內(nèi)容涉及巖石學、礦物學、主量元素、微量元素、碳14中子活化分析、放射化學中子活化分析、質(zhì)子激發(fā)X射線分析、火花源質(zhì)譜、電子探針及電子能譜測試等。

最終,科學家們對這塊月巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學成分、微量元素、物理性質(zhì)、產(chǎn)出環(huán)境都有了具體明確的結(jié)論。

經(jīng)過證實,這塊月巖屬美國“阿波羅17號”飛船登月時采集的高鈦月海玄武巖樣品,其主要礦物含量為:輝石55%、斜長石25?7%、鈦鐵礦24%。

科學家還同時指出了美國專家對它的具體編號,并確認了這塊石頭所在的地方是不是有陽光的照射。在此后兩年的時間里,中國科學家為此發(fā)表了12篇論文,詳細的分析結(jié)果得到了美國專家學者的確認和欽佩。

雖然當時中國的研究只是建立在一小塊美國提供的月巖上,但也極大地促進了中國科學家探索月球的興趣,也為中國未來的月球探索提供了初步的經(jīng)驗。

1979年,鄧小平訪問美國。

訪美期間,鄧小平參觀了美國華盛頓航空航天博物館。在博物館入口處的大廳內(nèi),有一塊月巖切片安放在玻璃下面,旁邊的一塊牌子上寫著:

請摸一摸月亮!

鄧小平看到這塊石頭,十分好奇地摸了一下。這個博物館的館長幽默地說:

先生,您摸到月球了!

這只是當年鄧小平訪美期間的一個小插曲,但仍然能夠向我們展示一些東西。

1979年12月,聯(lián)合國和平利用外太空委員會起草了一份《月球協(xié)議》,“協(xié)議”共21條,確定了月球探測和開發(fā)的三項基本原則:

禁止把月球作為軍用;自由探索;月球及其資源為人類共同的繼承財產(chǎn)。

1984年7月,這項協(xié)議經(jīng)聯(lián)合國批準生效。然而,它卻遭到了世界的冷遇,后來只有智利、墨西哥、摩洛哥、澳大利亞、奧地利、荷蘭、菲律賓、烏拉圭和巴基斯坦9個國家在協(xié)議上簽了字。

面對這樣的國際環(huán)境,中國的科技必須更加快速發(fā)展,才能在未來世界中贏得自己的一席之地。

也只有這樣,中國才能更快地走向太空,實現(xiàn)中國人幾千年的飛月夢想。

科學家首次建議探月

1994年11月30日,中國的“長征3號甲”運載火箭再次發(fā)射,將“東方紅3號”通信衛(wèi)星準確地送到了預(yù)定的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。這是“長征3號甲”運載火箭一年之中的第二次發(fā)射。

一年之內(nèi),取得發(fā)射雙連冠的佳績,這在當時我國航天發(fā)射中并不多見。但是,“長征3號甲”運載火箭卻十分遺憾地與月球擦肩而過,沒有能夠享受到奔月的切身體驗。

早在1986年2月,為了發(fā)射我國新型廣播通信衛(wèi)星,新型運載火箭的研制就被提上了日程。在向國務(wù)院申報立項的報告中,火箭被正式命名為“長征3號甲”運載火箭。

“長征3號甲”運載火箭的研制作為“新3星一箭”國家重大項目之一,列入了國家“七五”計劃。

“新3星一箭”指“東方紅3號”通信衛(wèi)星、“風云1號”氣象衛(wèi)星、“資源1號”衛(wèi)星和“長征3號”甲運載火箭。

1990年3月31日,國務(wù)院正式批準立項,“長征3號甲”運載火箭的研制工作自此拉開了帷幕。

1990年1月,日本發(fā)射了一顆小小的“飛天號”月球探測器,一躍而成世界上第三個發(fā)射月球探測器的國家。

時任國家科委主任的宋健給中國空間技術(shù)研究院的院長閔桂榮打電話,關(guān)切地詢問:

研究院是否可以組織一下探月的論證?

中國空間技術(shù)研究院立即安排了研究論證會議。不久,航空航天部也召開了探月專題討論會,部署從技術(shù)上探討探月的可行性。這時,準備將來發(fā)射通信衛(wèi)星的“長征3號”甲運載火箭也正在緊張的研制之中。

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首枚火箭的試驗性發(fā)射不能直接發(fā)射用戶的通信衛(wèi)星,但是又不能空發(fā)一枚火箭,那么發(fā)射什么衛(wèi)星呢?

1991年,中國運載火箭技術(shù)研究院提出研制一顆模擬星,模擬星沒有通信衛(wèi)星的具體功能,但重量、接口與以后要發(fā)射的“東方紅3號”通信衛(wèi)星基本一致。

在論證時技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),火箭飛向月球的速度要求是每秒鐘11公里左右,最低要求是每秒鐘10?9公里,而“長征3號甲”運載火箭飛向地球同步轉(zhuǎn)移軌道的速度已經(jīng)達到每秒鐘10?2公里,速度差得不多。只要再增加一點速度,飛向月球應(yīng)該沒有太大的問題。

火箭的技術(shù)性弄清楚了,科學家們很興奮。他們琢磨著設(shè)計一個有意義的金屬物體,上面繪有中國國旗或地圖,并取名為“探月1號”,然后,用火箭將其送到月球上去。

“探月1號”到達月面,就等于在月球上貼上了一個中國標簽,并可以永遠地將其“烙”在月球上。盡管這只是一個鐵疙瘩,但它毫不含糊地向世界表示:中國人已經(jīng)觸摸到了月球。這當然是一件揚國威、鼓志氣的事。

因為這件事情,火箭技術(shù)人員還專門找了中國空間技術(shù)研究院、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、南京大學等科研院所和高校的專家,進行多次探討。

當時的方案是,用火箭直接把重約4噸的飛行器送到近月軌道,然后借助月球引力把它吸上月面。

科學家們?yōu)榇诉M行了專門的研究計算。月球的半徑為1730多千米,它對近旁的飛行器有較強的引力作用,只要飛行器飛入距月球3000千米至5000千米的軌道,脫靶小于6000千米,就有可能擊中月球。

從計算看,再加點動力,“長征3號甲”運載火箭的運載速度和運載能力是完全能夠勝任的。當時,科技人員提出的經(jīng)費預(yù)算還不到500萬人民幣。

就在這批人忙碌于搞月球軌道設(shè)計時,另一批科學家也在思考這個問題。但他們認為,即使技術(shù)方案做出來了,軌道精度也達標了,但是發(fā)射一個“鐵蛋蛋”到月球上去干什么呢?這確實是個關(guān)鍵問題,它的提出給科學家發(fā)熱的頭腦帶來了一絲涼意。

當時許多科學家只想著不叫火箭空載飛行,確實沒有深入地考慮花這一大筆錢到月球上去要干什么,也沒有對后續(xù)工作做任何具體計劃。

畢竟,一項科學工程不能光靠頭腦發(fā)熱的沖動,不能搞沒有長期打算和規(guī)劃的一錘子買賣。并且,它幾乎純粹是政治的產(chǎn)物,實際意義不大。

所以,國家有關(guān)部門認為月球探測的科學目標不系統(tǒng)、不明確,也沒有連續(xù)性,拒絕批準“長征3號甲”運載火箭發(fā)射月球衛(wèi)星的計劃。

1994年2月8日,“長征3號甲”運載火箭攻克了100多項新技術(shù)和技術(shù)關(guān)鍵,首次飛行試驗獲得圓滿成功,將“實踐4號”科學探測衛(wèi)星和“夸父1號”模擬衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。同年11月30日,“長征3號甲”運載火箭再次發(fā)射成功,不過都未能實現(xiàn)中國科學家們的奔月夢,這讓當時為奔月計劃努力的科學家們多少有些遺憾。

不過,“長征3號甲”運載火箭的研制,仍然給中國探月方案孕育了最初的機遇,雖然這是一次不成功的機遇,但卻為科學家們制訂更科學的登月計劃提供了寶貴經(jīng)驗。

科學家第二次建議探月

1992年9月21日,中國政府正式批準了中國的載人航天工程,因為這一天是9月21號,所以命名為“921工程”。

“921工程”出臺后,發(fā)射“神舟”飛船的運載火箭問題提上了日程。

“神舟”飛船的運載火箭是在“長2捆”火箭的基礎(chǔ)上改進而成的。當時火箭研制和生產(chǎn)的進度非常快,預(yù)計將在1997年前后,運載火箭便可以進行一次試驗性發(fā)射。

在這樣的情況下,一些科學家又在策劃一個新的探月計劃,準備搭載“神舟”飛船的運載火箭上天,為香港回歸獻禮。

很快,這一新的探月計劃形成了簡易報告,并送達中央。

這是我國科學家第二次向中央建議進行中國的探月計劃。中國科學家為了在中國實現(xiàn)探月計劃,格外珍惜任何一次機會。為此,科學家們?yōu)橹袊奶皆聣粝胗忠淮伟l(fā)起沖擊。

看到有可能借“神舟”飛船的運載火箭實現(xiàn)探月,科學家們不甘冷卻的月球夢再度萌發(fā)并燃燒起新的激情?;鸺兄迫藛T再次提出,利用運載火箭的試飛,往月球上發(fā)送一個具有簡單功能的月球探測器,并提出了一個簡易的月球探測方案。

科學家們考慮到,首次發(fā)射沒有多少經(jīng)驗,目標定得也比較低。

科學家們當時目標是:

確保硬著陸,力爭軟著陸;

月球探測器重量7743千克,月面著陸質(zhì)量1500千克;

在飛抵月球的過程中,向地球傳輸月球彩色圖像和探測結(jié)果;

在月面上留下永久的中國標記,放置激光反射器;

在月面上工作3小時以上,傳回周圍月面圖像及測量數(shù)據(jù)。

科學家們設(shè)想,即使第一個探測器水平達不到世界先進水平,但這也是一個標志。它表示我們中國有能力發(fā)射衛(wèi)星到月球上去,這可以成為中國科學界送給香港回歸的一份厚禮。

科學家朱毅麟說:

這個印記是一張中國的地圖,當時的意思是,誰想把臺灣從中國分裂出去,月亮都不答應(yīng)。

當時,新中國建國50年大慶和改革開放20年紀念日都將臨近,這些都是我黨和我國人民取得輝煌成就的標志??茖W家們想,如果此時再實現(xiàn)中國第一次月球探測,這將成為中華民族進入21世紀光輝的一頁,那該是多么激動人心啊!

這個頗帶政治熱情的設(shè)想,當時在科學界引起熱議。在一批科學家學者的支持下,設(shè)想很快便形成了文字,并且不久,這份申請報告就出現(xiàn)在中央領(lǐng)導面前。當時,科學家們?yōu)檫@個方案命名為“嫦娥工程”。

根據(jù)申請報告,發(fā)射任務(wù)計劃在香港回歸前完成。

據(jù)一位當時參與了該計劃經(jīng)費預(yù)算工作的航天總公司綜合計劃司的一位同志回憶說:

整個工程的經(jīng)費預(yù)算大約4億元,其中測控系統(tǒng)的經(jīng)費為0?8億元。至于經(jīng)費的來源,李鵬總理有意向從總理的準備金中籌集2億元,由國家計委籌集2億元,所以經(jīng)費問題不太大。

當時,提出這個計劃還是有很大問題的。因為對月球探測還沒有一個完整的發(fā)展規(guī)劃,也沒有長期和有深度的科學探測目標。而且,國家的航天技術(shù)基礎(chǔ)尚不夠扎實,這個計劃當時沒有十分明顯的科學研究價值,再加上工程開始論證后很多單位的研制費用“猛漲”。這一切問題,最終導致這個報告被國務(wù)院否決了。

后來,宋健同志專門給依然在做月球研究的中科院院士歐陽自遠寫信,囑咐他一定要吸取這個教訓:第一要有明確的探月目標,第二不能向國家要錢太多。

兩次探月工程的建議都遭到了中央的否決,這可能會對一些科學家產(chǎn)生一定的影響,但它卻為以后中國探月工程計劃提供了寶貴經(jīng)驗,也為以后中國的探月工程起步奠定了更加扎實的基礎(chǔ)。

這兩次探月建議,預(yù)示著中國的探月工程必將走得更遠……

科學家提出探月發(fā)展

1997年4月7日至10日,中國科學院院士楊嘉墀、王大珩、陳芳允以“863”計劃的名義發(fā)表《我國月球探測技術(shù)發(fā)展的建議》。

中國的科學家們在經(jīng)歷了從熱情沖動到理智縝密的思想歷程和認識階段后,中國的月球探測論證更加務(wù)實了,其可行性也正在逐漸提高。

20世紀90年代初,繼美國和蘇聯(lián)之后,日本也向月球送上了一份禮物,成為世界第三個“月球國家”。

1994年,時任“863”計劃航天領(lǐng)域首席科學家的閔桂榮院士等人清楚地看到,在人造衛(wèi)星、載人航天和高空探測這航天科技三大領(lǐng)域中,中國的深空探測至今還是空白。

深空探測是航天科技領(lǐng)域的一個方面,而月球探測則是深空探測的第一步。月球探測活動主要包括以下幾個階段:無人探測、有人探測及月球開發(fā)。其中第一階段無人月球探測一般包括月球軌道器、月球車及取樣返回等幾個步驟。

這時科學家的憂慮不再是出于單純的政治競爭,更多的是想到了在未來空間資源的分享,想到了作為一個發(fā)展中大國的人權(quán)和利益。因為他們在研究國際航天活動的發(fā)展趨勢的時候,發(fā)現(xiàn)了一條清晰的脈絡(luò):人類的航天活動在經(jīng)歷了空間技術(shù)的研究應(yīng)用階段之后,必然地要走向空間環(huán)境的研究和利用階段。

正是基于這樣的認識,歐陽自遠等科學家再一次鄭重地提出了“中國也要搞月球探測”的建議,雖然慶祝香港回歸的探月建議被國務(wù)院否決,但這絲毫沒有影響科學家們向月球進發(fā)的決心和勇氣。1994年,他們又向“863”計劃組提交一個名為《中國開展探測月球的必要性和可行性研究》的報告。

在這份報告中,他們寫道:

我國已經(jīng)掌握衛(wèi)星技術(shù)、運載火箭技術(shù)、測控網(wǎng)技術(shù)和發(fā)射技術(shù),我國有一支技術(shù)雄厚的衛(wèi)星技術(shù)研制隊伍和空間科學研究隊伍。我們對月球探測器和月球科學跟蹤研究了多年,因此,我國開展月球探測活動條件已經(jīng)完全成熟。

這些平時富有涵養(yǎng)、不動聲色的科學家甚至有點激動,他們在報告中說:

隨著科學技術(shù)的進步,月球的戰(zhàn)略意義、政治意義、經(jīng)濟意義遠在南極之上。

科學家們還在論證報告中談到這個課題的目標。他們豪邁地寫道:

拿出當年進軍南極的氣概,探月活動不需要跨世紀,爭取在建國50年大慶前實現(xiàn)首次中國的探月活動,加入月球國家的行列。

這個報告,拉開了探月工程前期反復論證漫長歷程的大幕,為中國探月計劃工程的正式啟動做了最新的準備。

當時科學家們還組織成立了“863月球探測課題組”,對月球探測做反復的論證,期望把月球探測作為高空探測的起點加以推動。

這一課題組的論證工作得到了“863”專家委員會首席科學家閔桂榮和王大珩、陳芳允、王永志、孫家棟、楊家墀、王希季、屠善澄及陳述彭等十幾位院士的肯定。

當時的情況是,在技術(shù)層面上講,探月幾乎不存在突破不了的難關(guān),但資金問題成了必須要考慮的問題,國家是否有錢來進行這樣大的投入,大家都心存疑慮。前幾次探月計劃的擱淺,多多少少都與國家掏不出過多的錢有關(guān)。

據(jù)航天著名專家屠善澄先生后來回憶,在討論探月論證報告時,國務(wù)院發(fā)展研究中心王炯研究員從政治經(jīng)濟學的角度對我國開展探月工程可行性的分析十分精辟,給大家增添了極大地信心。

王炯當時拿出了一組數(shù)據(jù),我國當年的GDP水平與美國20世紀60年代相當,美國阿波羅登月計劃共投入了250億美元,我們只拿不足他們十分之一的經(jīng)費來進行探月就可以了,這應(yīng)該是國家的經(jīng)濟實力完全可以支撐的。

而且,就是這十分之一的經(jīng)費也并非在一年內(nèi)就要全部投入,可以分10年或者更長時間陸續(xù)投入。國家在三峽工程、南水北調(diào)工程、載人航天工程等重大工程中的投入都遠遠超過了當時探月論證提出的費用。

1995年,來自中國科學院地球化學所、空間科學應(yīng)用中心和中國空間技術(shù)研究院的歐陽自遠、葉自立、陳康文、?桂柏和林文祝等專家經(jīng)過一年的工作,完成了第一個較完整的月球探測可行性報告。

歐陽自遠他們通過分析國外月球探測活動發(fā)展狀況,研究了我國開展月球探測的必要性,提出我國月球探測的項目與任務(wù),論述我國開展月球探測已具備的條件,提出開展月球探測發(fā)展階段設(shè)想和第一階段月球探測的科學目標,以及第一顆月球衛(wèi)星的方案設(shè)想。

他們在報告中寫道:

我國在航天的三大領(lǐng)域(衛(wèi)星、載人航天、深空探測)中一直到20世紀90年代還只發(fā)展了兩個領(lǐng)域,深空探測仍屬空白。開展月球探測活動不僅能壯國威,提高民族的凝聚力,了解月球、深化人類對地球、太陽系以及宇宙的起源與演化的研究和認識,而且月球上豐富的核聚變?nèi)剂虾?3將是各國未來解決能源危機必爭的對象。

1996年,中國空間技術(shù)研究院經(jīng)過論證,又提交了《月球衛(wèi)星技術(shù)方案可行性研究》和《月球衛(wèi)星工程關(guān)鍵技術(shù)研究》兩份報告。在這兩份報告中,科學家們已經(jīng)比較細致地勾畫出我國未來的月球衛(wèi)星的總體輪廓。中國的探月計劃不斷得到了論證和完善。

1997年4月,中國科學院院士楊嘉墀、王大珩、陳芳允以“863”計劃的名義發(fā)表了《我國月球探測技術(shù)發(fā)展的建議》。這是中國邁向探月工程的關(guān)鍵一步,希望這次的建議能夠真正地讓中國實現(xiàn)飛月夢想。

科工委提出探月的規(guī)劃

1998年10月1日,國務(wù)院成立新的國防科學技術(shù)工業(yè)委員會,簡稱“國防科工委”,并內(nèi)設(shè)國家航天局。

作為航天工業(yè)的國家主管部門,國防科工委成立伊始,就出現(xiàn)在月球探測規(guī)劃論證的前臺。它以高效的管理、有力的措施,迅速組織精兵強將推進探月工程的論證,隨后,帶來了一連串振奮人心的好消息。

中國國防科工委的成立,是中國的探月歷史舞臺上出現(xiàn)的一個重大轉(zhuǎn)機。中國的探月計劃在經(jīng)過科學家長時間的努力后,終于在國防科工委的具體組織和領(lǐng)導下,開創(chuàng)了中國的探月時代。

中國著名的航天專家欒恩杰研究員被任命為最初成立的國防科工委副主任兼國家航天局局長。上任伊始,他就感到了自己肩頭的巨大壓力。

作為中國航天方面的領(lǐng)導人,欒恩杰首先要面對的就是制定“中國航天的發(fā)展規(guī)劃”這一重大課題。中國的航天應(yīng)該包括什么?今后10年、20年中國航天的發(fā)展藍圖應(yīng)該怎么樣?這些他都要做到心中有數(shù)。

欒恩杰非常清楚,在中國航天的發(fā)展歷程中,如果不能用發(fā)展的眼光去看問題,沒有突破和創(chuàng)新,就不可能有中國航天的輝煌。

在當時召開的國際科學會議上,各國政要、科學家關(guān)注的不再是生產(chǎn)多少枚火箭,而是加大航天應(yīng)用的力度,填補空間科學的空白。航天大國也不再關(guān)注制造多少顆衛(wèi)星,而是談?wù)撛鯓语w往火星,去探索宇宙的起源、太陽系的變化、天體現(xiàn)象和生命科學的關(guān)系、宇宙環(huán)境對地球的影響等等。

在新的世界形勢下,中國航天必須要抓住新的時代脈搏,提出新的任務(wù),改變舊的“航天”概念。只有這樣,中國與先進航天國家的差距才不會越來越大,才可能走向世界航天的前列,成為世界航天的領(lǐng)軍者。

1998年,總裝“863”航天領(lǐng)域辦公室組織了楊嘉墀等航天專家對清華大學、中國航天科技集團五院502所、國防科大、中國科大的“月球車”項目申請報告進行評審,通過了由清華大學牽頭的“月球探測機器人總體方案設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)分解”的立項研究,揭開了我國月球車研究的序幕。

月球車即月球探測機器人,分為有人駕駛和無人遙控兩種。我國研究的重點在后者,主要任務(wù)是:從遙感數(shù)據(jù)驗證天文學推理的各種科學理論與事實,對特定地區(qū)進行探測,判斷月球上的水溫、火山、峽谷、月球表面生成與進化過程,對月球表面的太陽輻射線、太陽風、隕石等的活動情況進行探測,對月球上的巖石進行全面的調(diào)查與分析,對月球上所有區(qū)域的資源數(shù)據(jù)進行收集,為建立天文臺做地盤的調(diào)查,做各種元素的加熱實驗及氦-3的抽樣實驗。

月球車的設(shè)計是一項復雜的系統(tǒng)工程,其研究涉及許多學科和領(lǐng)域,如機械、機器人的遙控作業(yè)、空間技術(shù)、通訊和信號處理、加工自動化和人工智能等。

在月球探測的第一步,月球表面探測中,所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括:輕小型機械結(jié)構(gòu),爬坡越障的驅(qū)動機構(gòu)及相關(guān)材料、密封和潤滑技術(shù),此外,還有自主導航、定位及控制,信號的壓縮、傳輸及恢復,環(huán)境建模及增強現(xiàn)實等技術(shù)問題。

1998年的金秋,香山的紅葉披著燦爛的陽光,中國科學院的“香山會議”正在召開,這是中科院的一次科學聚會。在這次大會上,有一個聲音觸動了國防科工委的官員們。

當時主管航天業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一司司長郭寶柱后來回憶說,科學家們問他,我們有世界上一流的空間科學專家,可是我們只能用國外科學家用剩的二手資料做研究,總是在別人領(lǐng)先發(fā)布研究成果后,才開始尋找研究的縫隙。造成這種劣勢的緣由,是中國迄今沒有自己獨立的空間探測計劃,我們?yōu)槭裁床荒苡凶约旱囊皇仲Y料呢?

隨著中國航天科學的發(fā)展,科學計劃日益成為中國航天的障礙??茖W家們明顯地感到,中國已經(jīng)擁有了成熟的火箭技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù),卻沒有獨立的空間科學探測計劃,與國際上方興未艾的宇宙探索熱相比,這是一個致命的空缺,他們呼吁政府以國家計劃的形式,盡快對“深空探測”處女地的開發(fā)進行規(guī)劃。

科學家們的努力,使政府部門對月球探測給予高度的重視,在郭寶柱的電腦里,《中國的航天》白皮書1998年第一版的草稿里,就有了“深空探測從月球起步”的提法。

1999年,“863”計劃專家組再次組織月球探測目標研究,中科院還作了《中國空間科學發(fā)展戰(zhàn)略》的研究。經(jīng)過長期研究和縝密思考,科學家們對我國月球探測工程的科學目標也基本形成了比較清晰、統(tǒng)一的認識。

這個時候,國防科工委的思考也日漸成熟。他們認為,中國航天已經(jīng)經(jīng)過近40年的發(fā)展,從初創(chuàng)時期的白手起家到“兩彈一星”,從應(yīng)用衛(wèi)星到衛(wèi)星應(yīng)用,再到載人航天,一步一個腳印,一步一次創(chuàng)新。

中國的航天應(yīng)該有新的概念。他們把空間科學納入“大航天”之中,表達了中國航天人進軍月球、太陽系乃至整個宇宙的雄心,抒發(fā)了中華民族對人類發(fā)展應(yīng)有的壯志。

中國航天領(lǐng)域的戰(zhàn)略家們,以遠見卓識的目光和“大戰(zhàn)略”思維,開始謀劃中國航天飛向深空、探測月球的美好遠景;開始考慮推動以月球探測為主的深空探測活動,并通過重大工程來帶動技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

在國防科工委的領(lǐng)導下,經(jīng)過許多科學家的努力,中國探月工程的規(guī)劃越來越清晰,中國離探月工程的起步也越來越近了。

中央公布航天白皮書

2000年11月22日,中國國務(wù)院新聞辦公室首次公布《中國的航天》白皮書,向全世界公布中國航天的發(fā)展政策和目標。

白皮書全文約12000字,對中國發(fā)展航天事業(yè)的宗旨原則、發(fā)展現(xiàn)狀、未來發(fā)展和國際合作等方面都作了簡要的介紹。

白皮書明確指出了我國未來的發(fā)展目標,是將“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”,這是中國向國際社會莊嚴宣告了向深空探測的進軍號令。

白皮書首先指出,21世紀,中國將從本國國情出發(fā),繼續(xù)推進航天事業(yè)的發(fā)展,為和平利用外層空間,為人類的文明和進步作出應(yīng)有的貢獻。

白皮書指出中國航天事業(yè)的發(fā)展宗旨是:

探索外層空間,擴展對宇宙和地球的認識;和平利用外層空間,促進人類文明和社會發(fā)展,造福全人類;滿足經(jīng)濟建設(shè)、國家安全、科技發(fā)展和社會進步等方面日益增長的需要,維護國家利益,增強綜合國力。

中國航天事業(yè)的發(fā)展原則是:

堅持長期、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展方針,使航天事業(yè)的發(fā)展服從和服務(wù)于國家整體發(fā)展戰(zhàn)略;堅持獨立自主、自力更生、自主創(chuàng)新,積極推進國際交流與合作;根據(jù)國情國力,選擇有限目標,重點突破。提高航天活動的社會效益和經(jīng)濟效益,重視技術(shù)進步的推動作用;堅持統(tǒng)籌規(guī)劃、遠近結(jié)合、天地結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展。

白皮書還談到了中國航天事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,指出中國已經(jīng)在航天事業(yè)上取得了很多進步。白皮書同時介紹了中國航天事業(yè)的近期和遠期發(fā)展目標。

白皮書指出,21世紀將是世界航天活動蓬勃發(fā)展的新世紀。中國根據(jù)國家發(fā)展的現(xiàn)實需求和長遠目標,正在制定面向21世紀的航天發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,加快發(fā)展航天事業(yè)。

另外,白皮書強調(diào),中國一貫支持和平利用外層空間的各種活動,主張在平等互利、取長補短、共同發(fā)展的基礎(chǔ)上,增進和加強空間領(lǐng)域的國際合作。

白皮書說:

中國政府繼續(xù)支持在空間技術(shù)、空間應(yīng)用和空間科學等領(lǐng)域開展國際交流與合作。

《中國的航天》白皮書的出臺,特別是“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”這句話的公開披露,立刻引起國內(nèi)外媒體敏感的猜測。大家都在驚呼:中國要探月了!在白皮書公布后的一兩個月里,“中國探月”成了國內(nèi)外媒體出現(xiàn)頻率最高的字眼。

與媒體的大聲驚呼不同,科學家們正在為中國的探月工程緊張地進行著研究論證工作任務(wù)。時任中國國防科工委副主任、中國國家航天局局長的欒恩杰就多次找到航天專家孫家棟。

欒恩杰非常了解孫家棟這位航天總體大師高超的謀略、敏捷的思維、豐富的經(jīng)驗,以及對中國航天的鐘情和在航天界的影響力及人格魅力。

這兩位在業(yè)內(nèi)極具影響力的“老航天”滿懷神圣的使命感,一起謀劃著中國航天發(fā)展的戰(zhàn)略思路。兩人的靈感一經(jīng)碰撞立即迸發(fā)出了具有前瞻性的火花。

他們認為,按照國家目前的技術(shù)水平和經(jīng)濟實力完全可以開展對月球研究探測的工程實施,可以著手考慮工程實施方面的大思路了。

孫家棟與欒恩杰兩人還把幾十年來對月球資源應(yīng)用有著極大興趣的中國科學院歐陽自遠院士找來,一起切磋謀劃探月工程實施的事情。

2000年5月和2001年1月,清華大學兩次組織了“月球探測技術(shù)研討會”。

通過這兩次研討會可以看出,我國的月球車技術(shù)已經(jīng)達到了相當高的水平。但是這并不表示我們很快就可以登月,因為月球車本身的技術(shù)并不復雜,把月球車送上月球的相關(guān)火箭技術(shù)才是至關(guān)重要的。

而在火箭技術(shù)方面,我國還未起步。而且,即使月球車的相關(guān)理論與技術(shù)都已成熟,要運用到實踐中,也還需要一個長期的過程。最短也要8年,我們的月球車才有可能登上月球。

2000年8月,中科院組織的專家論證會順利地評審通過了“月球探測衛(wèi)星科學目標及有效載荷”這項研究成果,標志著中國探月一期工程的科學目標被正式確立。

中科院所確定的科學目標有四項:繪制全月面的三維立體影像圖;分析月球表面14種元素的含量和分布;探測月球土壤的厚度;探測地月空間環(huán)境。后來在2001年,“發(fā)射繞月衛(wèi)星”第一期科學目標和有效載荷配置通過了國家評審。

2000年10月5日,在京召開首屆“世界空間周”慶祝大會。會上,時任國防科工委副主任、國家航天局局長的欒恩杰作了題為《面向21世紀的中國航天》的專題發(fā)言。

欒恩杰說:

我國將在無人實驗飛船成功飛行的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)載人航天飛行。在空間探測方面,將實現(xiàn)月球探測,并積極參與國際火星探測活動,使我國的空間探測技術(shù)上升到一個更高的水平。

這是中國高層首次公開表明探月決心。

2000年11月,《中國的航天》白皮書正式出臺,這是中國政府開始對月球探測的號召,也是時代的召喚,全國科學家將以更加積極的姿態(tài),開創(chuàng)中國航天新時代。

國務(wù)院批準繞月工程

2004年1月23日,正是中國農(nóng)歷的大年初二,這是一個值得在中國歷史上留下重大印記的日子,探月的輪廓在一次次縝密的描繪中,一節(jié)節(jié)浮出水面,就像十月懷胎終于分娩。

這一天,新一屆國務(wù)院總理溫家寶沒有因為新年而停止工作,而是在為中國的未來忙碌著。他不僅在科學家提交的報告上簽了字,批準了中國的繞月探測工程立項,而且對后續(xù)工程,他也作了批示:

建議納入國家科技長遠規(guī)劃編制工作中充分論證。

我國第一個月球探測工程被命名為“嫦娥1號”工程,探測器被命名為“嫦娥1號”。

從此,中國的繞月探測工程正式啟動。

經(jīng)眾多科學家們多次的建議,多年的論證,中國的探月工程終于進入到了實質(zhì)性的發(fā)展階段。當時,中國“雙星計劃”的首席科學家劉振興院士說:

把繞月衛(wèi)星發(fā)上去,這是被逼出來的。印度已經(jīng)宣布2007年發(fā)射繞月衛(wèi)星,他們的技術(shù)力量挺強,我們必須得趕到前面去,現(xiàn)在時間已經(jīng)很緊了。

好消息在當天下午就傳到了遠在貴陽的歐陽自遠耳里的。后來歐陽自遠回憶說:

當時很平靜,因為我知道探月這件事情我們遲早要做,我始終堅信我們會成功。

在得到中央批準之后是如此平靜,足可見歐陽自遠對中國未來科學的自信和把握。

白皮書出臺以后,面對媒體的大肆炒作,中國的航天科學家們卻心如止水,默默地進行著各自的工作。中國航天科技集團公司組織的“我國開展月球探測的概念性研究”課題組也在繼續(xù)做著扎扎實實的基礎(chǔ)研究工作。

這個項目由科學界德高望重的空氣動力學專家莊逢甘院士任課題組組長。在他的帶領(lǐng)下,一批中國的科技精英根據(jù)我國的國情和現(xiàn)有技術(shù)力量,提出了我國探月的科學目標、開展一期工程的總體方案、實施該方案的現(xiàn)有能力評估、探月工程中的關(guān)鍵技術(shù)難點、工程研制進度和經(jīng)費預(yù)算等實際問題。

課題組的研究成果成為后來向中央?yún)R報立項報告的藍本。當時提出2002年課題組提出的月球探測工程最初“版本”是分五步走:

第一步,發(fā)射探月衛(wèi)星;

第二步,實現(xiàn)月球軟著陸;

第三步,月面巡察采樣并返回;

第四步,2020~2030年實現(xiàn)載人環(huán)月軌道飛行、載人登月;

第五步,2030~2050年與有關(guān)國家共建月球基地。

課題組還對第一步“發(fā)射探月衛(wèi)星”做了工程預(yù)算,大約需要投資11億人民幣。

也許是考慮到工程的可行性及方方面面的承受能力,有關(guān)部門把課題組提出的前三步作為探月工程的一、二、三期工程,即繞、落、回,寫入了給國家的立項報告。至于后兩步,他們認為可以留待以后根據(jù)世界科技的發(fā)展趨勢再決定。

科學家們的立項論證是在白皮書出臺以后開始進入操作的。白皮書出臺以后,搞了一輩子航天工程總體工作的孫家棟明確提出了自己的觀點。他認為,作為進軍月球這樣的航天大工程的實施,首先要獲得國家的立項批準。

孫家棟根據(jù)自己多次開創(chuàng)大型航天工程擔任總設(shè)計師的經(jīng)驗,在立項之前必須明確工程目的、實現(xiàn)途徑、需求牽引、技術(shù)經(jīng)濟可行性、遠期目標的連續(xù)性等原則問題。孫家棟提出,工程起步要先立足于滿足工程的基本條件,在基本條件的基礎(chǔ)上由簡到繁分步實現(xiàn)工程應(yīng)用的發(fā)展目標。

2001到2002年間,孫家棟受國防科工委委托,組織全國各方面力量,開展了我國月球探測衛(wèi)星的科學目標與有效載荷配置的研究,對我國月球探測關(guān)鍵技術(shù)的解決途徑,對月球探測工程的綜合立項工作進行了反復論證。

孫家棟院士是“東方紅”衛(wèi)星系列的總設(shè)計師。在這次立項論證中,孫家棟從火箭、衛(wèi)星、軌道、儀器等各層面,逐項制定并落實技術(shù)標準,為探月工程提供切實可行的工程保障。

通過為期一年的綜合論證,最后得出結(jié)論:

科學目標明確、先進,技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn),沒有顛覆性的技術(shù)問題,為國家的最后決策提供了科學依據(jù)。

中國的探月計劃從論證開始,就受到國家領(lǐng)導人的高度重視。2002年10月17日,中央研究重大工程的專門委員會第三次會議召開。在這次會議上,時任中國國務(wù)院總理的朱?基以他慣有的務(wù)實精神,批示道:

要抓緊探月工程的論證工作,力爭趕在印度前面探月。

2003年2月28日,國防科工委在北京召開了200余人參加的“2003年民用航天工作會暨探月工程籌備會”。國防科工委邀請孫家棟等20名院士作為正式會議代表參加了會議。

這次會議確定了3人籌備領(lǐng)導小組,正式全面啟動月球探測工程前期工作。

在這次會議上,國防科工委副主任欒恩杰作了題為《與時俱進,開拓進取,譜寫中國航天新篇章》的報告。報告中提出了“正式啟動探月工程籌備工作”。

時任國防科工委主任的劉積斌在大會上宣布了探月工程組織系統(tǒng)名單,任命孫家棟為探月工程籌備階段的總設(shè)計師,由他負責組織工程總體方案研究實施的籌備工作。孫家棟的肩上,挑起了中國航天又一里程碑性質(zhì)的新重擔。

這次會議是國防科工委召開的月球探測工程預(yù)發(fā)展會議。通過會議,宣布月球探測工程進入預(yù)發(fā)展階段,并隨后下達月球探測工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)重大背景型號預(yù)研項目。月球探測工程由此進入工程前的攻關(guān)階段。

黨中央關(guān)注著月球探測工程,牽掛著夜以繼日勤奮攻關(guān)的科技工作者們。

胡錦濤總書記多次就工程作出重要批示、指示。對有關(guān)部門報送的月球探測工程報告,他都逐字逐句認真審閱。

胡錦濤反復強調(diào):

月球探測工程作為我國重大科技工程之一,在建設(shè)創(chuàng)新型國家中具有重要地位和作用。

溫家寶總理對中國開展繞月探測工程也十分重視。

2003年6月,溫家寶總理批示,建議將月球探測工程納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃編制工作中充分論證。

同年9月,國防科工委向中央專委匯報了《我國月球探測工程具體思路》。不久,溫家寶就主持召開中央專委會,討論決定同意實施月球探測工程,并將二、三期工程納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。

2004年農(nóng)歷大年初二,溫家寶批準“嫦娥”繞月工程立項。從此,在中央的支持下,中國的探月工程順利地走上了自己的征程。

一、科學決策

●朱?基以他慣有的務(wù)實精神,批示道:“要抓緊探月工程的論證工作,力爭趕在印度前面探月。”

●溫家寶總理批示道:“建議納入國家科技長遠規(guī)劃編制工作中充分論證。”

●科學家朱毅麟說:“這個印記是一張中國的地圖,當時的意思是,誰想把臺灣從中國分裂出去,月亮都不答應(yīng)。”

● 科學決策

共和國故事?嫦娥奔月

中國科學家分析月巖

1978年5月28日,在中美建交前夕,美國派遣國家安全事務(wù)顧問布熱津斯基訪問中國。布熱津斯基受到了當時中國最高領(lǐng)導人華國鋒的接見。

在這次會談中,布熱津斯基帶來了美國總統(tǒng)卡特送給中國的一份珍貴禮物作為見面禮。禮品共有兩件,一塊重量僅僅一克的石頭,一面美國航天員帶上月球的中國國旗。

這塊從月球上帶來的石頭,有指尖般大小,鑄在一個類似于凸透鏡的有機玻璃盒內(nèi)。

這當然是美國對中國的友好表示,但同時,它也是一種對中國月球研究的挑戰(zhàn)。因為美國沒有給中國提供任何有關(guān)這塊月巖的信息。

其實,我國的月球研究在很早就開始了。我國探月工程首席科學家歐陽自遠院士曾回憶說:

從1962年起,我國就開始對美蘇兩國發(fā)射的各種月球探測器進行了跟蹤研究。

這可以說是我國探月歷程的最初始工作。

盡管20世紀60年代中國學者對月球的探索只是剛起步,但已經(jīng)比較系統(tǒng),并且一直都在努力與世界保持著同步。

科學家們當時對月球的空間環(huán)境、月形月貌、礦物類型、月層劃分、火山與巖漿活動、構(gòu)造、撞擊坑的分布與年齡,以及月球與地月系統(tǒng)的起源與演化歷史,都進行了系統(tǒng)地綜合分析研究??茖W家們還一直跟蹤國際月球探測的研究進展,編寫了《月質(zhì)學研究進展》、《天體化學》等專著。

1969年7月20日,美國“阿波羅十一號”宇宙飛船的宇航員阿姆斯特朗小心翼翼地走下“鷹”號登月艙的扶梯。他先用左腳輕輕地試探了一下布滿細細粉狀沙礫的月球,當確認不會下陷時,才把右腳放到了月面上。

從此,月面上留下了一個長32?5厘米、寬15厘米的人類第一足跡。19分鐘后,宇航員奧爾德林也踏上了月球。這兩位美國航天員以大無畏的勇敢和獻身精神獲得了全世界的尊敬,成為了全人類的驕傲。

這兩位捷足先登的美國男士,不僅在月球插上了美國國旗,還挖回了一包又一包的“月宮”之土。這實在讓世界為之震驚。

“阿波羅”登月航天員帶回月球?qū)嵨飿悠泛?,美國曾邀請?0幾個國家的700多名科學家開展了樣品分析和研究實驗,并對首度揭開的奧秘進行理論總結(jié)。那幾年里,這些科學家每年都在約翰遜航天中心舉辦一次會議,交流各自的新發(fā)現(xiàn)。

后來,美國宇航員阿姆斯特朗應(yīng)邀訪問中國。在一次訪談中,阿姆斯特朗開玩笑說:

第一個住進月宮的是一位中國的美女,叫嫦娥;而第一個踏上月球的卻是一個美國男人,那就是我。

阿姆斯特朗對“嫦娥”的發(fā)音有些搞不準,但他知道,在古老的東方國度里,嫦娥的地位如同西方人尊崇的月神阿爾忒斯,她是世界上最早住進月宮里的仙女。他的話也許沒有更多的意味,但卻激發(fā)了中國人早日踏上月球的決心。

當時,美國航天員已經(jīng)到月球上去過6次了,“阿波羅”11號、12號、14號、15號、16號、17號都去過,連同蘇聯(lián)月球探測器帶回地球的月巖和月壤,一共有382千克。

那么,布熱津斯基于1978年5月28日帶來了的這一小塊月巖,是哪一次采集的?又采自月球的什么地點呢?美國人沒有提供任何有關(guān)它的資料。

中國人對卡特總統(tǒng)送來的這塊月巖的身世來歷一無所知。這好像是美國故意給中國出了一個謎。

外交無小事,盡管只是一件小小的禮品,中國領(lǐng)導接到手里時還是感到了它的沉重。為此,中央領(lǐng)導就這個問題專門詢問了中國科學院。

20世紀70年代,國內(nèi)有些單位曾提出過要不要搞月球探測,要不要搞載人航天。當時,政府考慮到中國是一個經(jīng)濟還不富裕的發(fā)展中國家,沒有能力也沒有必要花費巨資到月球上去,最重要的還是解決目前老百姓的生計問題,發(fā)展航天高技術(shù)造福人民,應(yīng)當是很長一段時間里的發(fā)展宗旨。周恩來當時提出,頭腦不要發(fā)熱,“先把地球上的事辦好”。

從這一宗旨出發(fā),中國根據(jù)自己的國情,堅持有所為有所不為,集中力量解決國民經(jīng)濟和社會發(fā)展面臨的難點、熱點問題,把工作的重點放在了通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等應(yīng)用衛(wèi)星的研制和發(fā)射上,以加快振興經(jīng)濟、造福人民的步伐。

另外,當時的中國與國外交流少之又少,中國科學家更沒有多少機會對外交流,當然他們也無緣參與美國搞的月巖研究這項世界性科研課題。

盡管如此,作為站在中國科學前沿的中國科學家們并沒有閑下來,探月的技術(shù)論證工作也一直在進行之中。當時,全國搞天體巖石的研究人員確實很少,但還是有人在搞。

所以,當中央領(lǐng)導問誰在研究月球時,中國科學院立即作了回答。中國科學院地球化學所的科學家歐陽自遠在做這方面的研究,不過他在貴陽。

樣品很快從北京安全地送到了貴陽。

拿到樣品,歐陽自遠請來了全國大約近百名各方面的研究專家,并制定了詳細的研究計劃。歐陽自遠當然猜得到美國送中國這塊禮物還有別的用意,他說:

美國人贈送月巖樣品,其實也是在探測我們的測試能力和研究水平,雖然這話沒有明說,但我們的研究結(jié)果還是讓美國人很信服。

1克樣品盡管很少,但對于做研究來說已經(jīng)足夠。歐陽自遠想得很周到:來自月球的石頭,應(yīng)該讓公眾親眼看到。于是,他只取了一半的石頭,拿來研究,另一半,他送到北京天文館,讓大家觀賞。

北京天文館把剩下的半克月巖鑲嵌在透明的有機玻璃里,珍藏起來。

歐陽自遠列出了詳細的分析鑒定清單,征集全國的研究力量,誰有本事做哪項工作就做哪項工作。當時有十幾家研究所、100多名專家參加了這項研究。

科學家們對月巖作了分階段研究。首先對月巖做的是非破壞性測試與研究,然后才做破壞性的測試與研究。

科學家們各自發(fā)揮自己的特長和優(yōu)勢,只要當時能做的測試,他們都努力做了。研究的內(nèi)容涉及巖石學、礦物學、主量元素、微量元素、碳14中子活化分析、放射化學中子活化分析、質(zhì)子激發(fā)X射線分析、火花源質(zhì)譜、電子探針及電子能譜測試等。

最終,科學家們對這塊月巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學成分、微量元素、物理性質(zhì)、產(chǎn)出環(huán)境都有了具體明確的結(jié)論。

經(jīng)過證實,這塊月巖屬美國“阿波羅17號”飛船登月時采集的高鈦月海玄武巖樣品,其主要礦物含量為:輝石55%、斜長石25?7%、鈦鐵礦24%。

科學家還同時指出了美國專家對它的具體編號,并確認了這塊石頭所在的地方是不是有陽光的照射。在此后兩年的時間里,中國科學家為此發(fā)表了12篇論文,詳細的分析結(jié)果得到了美國專家學者的確認和欽佩。

雖然當時中國的研究只是建立在一小塊美國提供的月巖上,但也極大地促進了中國科學家探索月球的興趣,也為中國未來的月球探索提供了初步的經(jīng)驗。

1979年,鄧小平訪問美國。

訪美期間,鄧小平參觀了美國華盛頓航空航天博物館。在博物館入口處的大廳內(nèi),有一塊月巖切片安放在玻璃下面,旁邊的一塊牌子上寫著:

請摸一摸月亮!

鄧小平看到這塊石頭,十分好奇地摸了一下。這個博物館的館長幽默地說:

先生,您摸到月球了!

這只是當年鄧小平訪美期間的一個小插曲,但仍然能夠向我們展示一些東西。

1979年12月,聯(lián)合國和平利用外太空委員會起草了一份《月球協(xié)議》,“協(xié)議”共21條,確定了月球探測和開發(fā)的三項基本原則:

禁止把月球作為軍用;自由探索;月球及其資源為人類共同的繼承財產(chǎn)。

1984年7月,這項協(xié)議經(jīng)聯(lián)合國批準生效。然而,它卻遭到了世界的冷遇,后來只有智利、墨西哥、摩洛哥、澳大利亞、奧地利、荷蘭、菲律賓、烏拉圭和巴基斯坦9個國家在協(xié)議上簽了字。

面對這樣的國際環(huán)境,中國的科技必須更加快速發(fā)展,才能在未來世界中贏得自己的一席之地。

也只有這樣,中國才能更快地走向太空,實現(xiàn)中國人幾千年的飛月夢想。

科學家首次建議探月

1994年11月30日,中國的“長征3號甲”運載火箭再次發(fā)射,將“東方紅3號”通信衛(wèi)星準確地送到了預(yù)定的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。這是“長征3號甲”運載火箭一年之中的第二次發(fā)射。

一年之內(nèi),取得發(fā)射雙連冠的佳績,這在當時我國航天發(fā)射中并不多見。但是,“長征3號甲”運載火箭卻十分遺憾地與月球擦肩而過,沒有能夠享受到奔月的切身體驗。

早在1986年2月,為了發(fā)射我國新型廣播通信衛(wèi)星,新型運載火箭的研制就被提上了日程。在向國務(wù)院申報立項的報告中,火箭被正式命名為“長征3號甲”運載火箭。

“長征3號甲”運載火箭的研制作為“新3星一箭”國家重大項目之一,列入了國家“七五”計劃。

“新3星一箭”指“東方紅3號”通信衛(wèi)星、“風云1號”氣象衛(wèi)星、“資源1號”衛(wèi)星和“長征3號”甲運載火箭。

1990年3月31日,國務(wù)院正式批準立項,“長征3號甲”運載火箭的研制工作自此拉開了帷幕。

1990年1月,日本發(fā)射了一顆小小的“飛天號”月球探測器,一躍而成世界上第三個發(fā)射月球探測器的國家。

時任國家科委主任的宋健給中國空間技術(shù)研究院的院長閔桂榮打電話,關(guān)切地詢問:

研究院是否可以組織一下探月的論證?

中國空間技術(shù)研究院立即安排了研究論證會議。不久,航空航天部也召開了探月專題討論會,部署從技術(shù)上探討探月的可行性。這時,準備將來發(fā)射通信衛(wèi)星的“長征3號”甲運載火箭也正在緊張的研制之中。

0

首枚火箭的試驗性發(fā)射不能直接發(fā)射用戶的通信衛(wèi)星,但是又不能空發(fā)一枚火箭,那么發(fā)射什么衛(wèi)星呢?

1991年,中國運載火箭技術(shù)研究院提出研制一顆模擬星,模擬星沒有通信衛(wèi)星的具體功能,但重量、接口與以后要發(fā)射的“東方紅3號”通信衛(wèi)星基本一致。

在論證時技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),火箭飛向月球的速度要求是每秒鐘11公里左右,最低要求是每秒鐘10?9公里,而“長征3號甲”運載火箭飛向地球同步轉(zhuǎn)移軌道的速度已經(jīng)達到每秒鐘10?2公里,速度差得不多。只要再增加一點速度,飛向月球應(yīng)該沒有太大的問題。

火箭的技術(shù)性弄清楚了,科學家們很興奮。他們琢磨著設(shè)計一個有意義的金屬物體,上面繪有中國國旗或地圖,并取名為“探月1號”,然后,用火箭將其送到月球上去。

“探月1號”到達月面,就等于在月球上貼上了一個中國標簽,并可以永遠地將其“烙”在月球上。盡管這只是一個鐵疙瘩,但它毫不含糊地向世界表示:中國人已經(jīng)觸摸到了月球。這當然是一件揚國威、鼓志氣的事。

因為這件事情,火箭技術(shù)人員還專門找了中國空間技術(shù)研究院、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、南京大學等科研院所和高校的專家,進行多次探討。

當時的方案是,用火箭直接把重約4噸的飛行器送到近月軌道,然后借助月球引力把它吸上月面。

科學家們?yōu)榇诉M行了專門的研究計算。月球的半徑為1730多千米,它對近旁的飛行器有較強的引力作用,只要飛行器飛入距月球3000千米至5000千米的軌道,脫靶小于6000千米,就有可能擊中月球。

從計算看,再加點動力,“長征3號甲”運載火箭的運載速度和運載能力是完全能夠勝任的。當時,科技人員提出的經(jīng)費預(yù)算還不到500萬人民幣。

就在這批人忙碌于搞月球軌道設(shè)計時,另一批科學家也在思考這個問題。但他們認為,即使技術(shù)方案做出來了,軌道精度也達標了,但是發(fā)射一個“鐵蛋蛋”到月球上去干什么呢?這確實是個關(guān)鍵問題,它的提出給科學家發(fā)熱的頭腦帶來了一絲涼意。

當時許多科學家只想著不叫火箭空載飛行,確實沒有深入地考慮花這一大筆錢到月球上去要干什么,也沒有對后續(xù)工作做任何具體計劃。

畢竟,一項科學工程不能光靠頭腦發(fā)熱的沖動,不能搞沒有長期打算和規(guī)劃的一錘子買賣。并且,它幾乎純粹是政治的產(chǎn)物,實際意義不大。

所以,國家有關(guān)部門認為月球探測的科學目標不系統(tǒng)、不明確,也沒有連續(xù)性,拒絕批準“長征3號甲”運載火箭發(fā)射月球衛(wèi)星的計劃。

1994年2月8日,“長征3號甲”運載火箭攻克了100多項新技術(shù)和技術(shù)關(guān)鍵,首次飛行試驗獲得圓滿成功,將“實踐4號”科學探測衛(wèi)星和“夸父1號”模擬衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。同年11月30日,“長征3號甲”運載火箭再次發(fā)射成功,不過都未能實現(xiàn)中國科學家們的奔月夢,這讓當時為奔月計劃努力的科學家們多少有些遺憾。

不過,“長征3號甲”運載火箭的研制,仍然給中國探月方案孕育了最初的機遇,雖然這是一次不成功的機遇,但卻為科學家們制訂更科學的登月計劃提供了寶貴經(jīng)驗。

科學家第二次建議探月

1992年9月21日,中國政府正式批準了中國的載人航天工程,因為這一天是9月21號,所以命名為“921工程”。

“921工程”出臺后,發(fā)射“神舟”飛船的運載火箭問題提上了日程。

“神舟”飛船的運載火箭是在“長2捆”火箭的基礎(chǔ)上改進而成的。當時火箭研制和生產(chǎn)的進度非常快,預(yù)計將在1997年前后,運載火箭便可以進行一次試驗性發(fā)射。

在這樣的情況下,一些科學家又在策劃一個新的探月計劃,準備搭載“神舟”飛船的運載火箭上天,為香港回歸獻禮。

很快,這一新的探月計劃形成了簡易報告,并送達中央。

這是我國科學家第二次向中央建議進行中國的探月計劃。中國科學家為了在中國實現(xiàn)探月計劃,格外珍惜任何一次機會。為此,科學家們?yōu)橹袊奶皆聣粝胗忠淮伟l(fā)起沖擊。

看到有可能借“神舟”飛船的運載火箭實現(xiàn)探月,科學家們不甘冷卻的月球夢再度萌發(fā)并燃燒起新的激情?;鸺兄迫藛T再次提出,利用運載火箭的試飛,往月球上發(fā)送一個具有簡單功能的月球探測器,并提出了一個簡易的月球探測方案。

科學家們考慮到,首次發(fā)射沒有多少經(jīng)驗,目標定得也比較低。

科學家們當時目標是:

確保硬著陸,力爭軟著陸;

月球探測器重量7743千克,月面著陸質(zhì)量1500千克;

在飛抵月球的過程中,向地球傳輸月球彩色圖像和探測結(jié)果;

在月面上留下永久的中國標記,放置激光反射器;

在月面上工作3小時以上,傳回周圍月面圖像及測量數(shù)據(jù)。

科學家們設(shè)想,即使第一個探測器水平達不到世界先進水平,但這也是一個標志。它表示我們中國有能力發(fā)射衛(wèi)星到月球上去,這可以成為中國科學界送給香港回歸的一份厚禮。

科學家朱毅麟說:

這個印記是一張中國的地圖,當時的意思是,誰想把臺灣從中國分裂出去,月亮都不答應(yīng)。

當時,新中國建國50年大慶和改革開放20年紀念日都將臨近,這些都是我黨和我國人民取得輝煌成就的標志??茖W家們想,如果此時再實現(xiàn)中國第一次月球探測,這將成為中華民族進入21世紀光輝的一頁,那該是多么激動人心?。?/p>

這個頗帶政治熱情的設(shè)想,當時在科學界引起熱議。在一批科學家學者的支持下,設(shè)想很快便形成了文字,并且不久,這份申請報告就出現(xiàn)在中央領(lǐng)導面前。當時,科學家們?yōu)檫@個方案命名為“嫦娥工程”。

根據(jù)申請報告,發(fā)射任務(wù)計劃在香港回歸前完成。

據(jù)一位當時參與了該計劃經(jīng)費預(yù)算工作的航天總公司綜合計劃司的一位同志回憶說:

整個工程的經(jīng)費預(yù)算大約4億元,其中測控系統(tǒng)的經(jīng)費為0?8億元。至于經(jīng)費的來源,李鵬總理有意向從總理的準備金中籌集2億元,由國家計委籌集2億元,所以經(jīng)費問題不太大。

當時,提出這個計劃還是有很大問題的。因為對月球探測還沒有一個完整的發(fā)展規(guī)劃,也沒有長期和有深度的科學探測目標。而且,國家的航天技術(shù)基礎(chǔ)尚不夠扎實,這個計劃當時沒有十分明顯的科學研究價值,再加上工程開始論證后很多單位的研制費用“猛漲”。這一切問題,最終導致這個報告被國務(wù)院否決了。

后來,宋健同志專門給依然在做月球研究的中科院院士歐陽自遠寫信,囑咐他一定要吸取這個教訓:第一要有明確的探月目標,第二不能向國家要錢太多。

兩次探月工程的建議都遭到了中央的否決,這可能會對一些科學家產(chǎn)生一定的影響,但它卻為以后中國探月工程計劃提供了寶貴經(jīng)驗,也為以后中國的探月工程起步奠定了更加扎實的基礎(chǔ)。

這兩次探月建議,預(yù)示著中國的探月工程必將走得更遠……

科學家提出探月發(fā)展

1997年4月7日至10日,中國科學院院士楊嘉墀、王大珩、陳芳允以“863”計劃的名義發(fā)表《我國月球探測技術(shù)發(fā)展的建議》。

中國的科學家們在經(jīng)歷了從熱情沖動到理智縝密的思想歷程和認識階段后,中國的月球探測論證更加務(wù)實了,其可行性也正在逐漸提高。

20世紀90年代初,繼美國和蘇聯(lián)之后,日本也向月球送上了一份禮物,成為世界第三個“月球國家”。

1994年,時任“863”計劃航天領(lǐng)域首席科學家的閔桂榮院士等人清楚地看到,在人造衛(wèi)星、載人航天和高空探測這航天科技三大領(lǐng)域中,中國的深空探測至今還是空白。

深空探測是航天科技領(lǐng)域的一個方面,而月球探測則是深空探測的第一步。月球探測活動主要包括以下幾個階段:無人探測、有人探測及月球開發(fā)。其中第一階段無人月球探測一般包括月球軌道器、月球車及取樣返回等幾個步驟。

這時科學家的憂慮不再是出于單純的政治競爭,更多的是想到了在未來空間資源的分享,想到了作為一個發(fā)展中大國的人權(quán)和利益。因為他們在研究國際航天活動的發(fā)展趨勢的時候,發(fā)現(xiàn)了一條清晰的脈絡(luò):人類的航天活動在經(jīng)歷了空間技術(shù)的研究應(yīng)用階段之后,必然地要走向空間環(huán)境的研究和利用階段。

正是基于這樣的認識,歐陽自遠等科學家再一次鄭重地提出了“中國也要搞月球探測”的建議,雖然慶祝香港回歸的探月建議被國務(wù)院否決,但這絲毫沒有影響科學家們向月球進發(fā)的決心和勇氣。1994年,他們又向“863”計劃組提交一個名為《中國開展探測月球的必要性和可行性研究》的報告。

在這份報告中,他們寫道:

我國已經(jīng)掌握衛(wèi)星技術(shù)、運載火箭技術(shù)、測控網(wǎng)技術(shù)和發(fā)射技術(shù),我國有一支技術(shù)雄厚的衛(wèi)星技術(shù)研制隊伍和空間科學研究隊伍。我們對月球探測器和月球科學跟蹤研究了多年,因此,我國開展月球探測活動條件已經(jīng)完全成熟。

這些平時富有涵養(yǎng)、不動聲色的科學家甚至有點激動,他們在報告中說:

隨著科學技術(shù)的進步,月球的戰(zhàn)略意義、政治意義、經(jīng)濟意義遠在南極之上。

科學家們還在論證報告中談到這個課題的目標。他們豪邁地寫道:

拿出當年進軍南極的氣概,探月活動不需要跨世紀,爭取在建國50年大慶前實現(xiàn)首次中國的探月活動,加入月球國家的行列。

這個報告,拉開了探月工程前期反復論證漫長歷程的大幕,為中國探月計劃工程的正式啟動做了最新的準備。

當時科學家們還組織成立了“863月球探測課題組”,對月球探測做反復的論證,期望把月球探測作為高空探測的起點加以推動。

這一課題組的論證工作得到了“863”專家委員會首席科學家閔桂榮和王大珩、陳芳允、王永志、孫家棟、楊家墀、王希季、屠善澄及陳述彭等十幾位院士的肯定。

當時的情況是,在技術(shù)層面上講,探月幾乎不存在突破不了的難關(guān),但資金問題成了必須要考慮的問題,國家是否有錢來進行這樣大的投入,大家都心存疑慮。前幾次探月計劃的擱淺,多多少少都與國家掏不出過多的錢有關(guān)。

據(jù)航天著名專家屠善澄先生后來回憶,在討論探月論證報告時,國務(wù)院發(fā)展研究中心王炯研究員從政治經(jīng)濟學的角度對我國開展探月工程可行性的分析十分精辟,給大家增添了極大地信心。

王炯當時拿出了一組數(shù)據(jù),我國當年的GDP水平與美國20世紀60年代相當,美國阿波羅登月計劃共投入了250億美元,我們只拿不足他們十分之一的經(jīng)費來進行探月就可以了,這應(yīng)該是國家的經(jīng)濟實力完全可以支撐的。

而且,就是這十分之一的經(jīng)費也并非在一年內(nèi)就要全部投入,可以分10年或者更長時間陸續(xù)投入。國家在三峽工程、南水北調(diào)工程、載人航天工程等重大工程中的投入都遠遠超過了當時探月論證提出的費用。

1995年,來自中國科學院地球化學所、空間科學應(yīng)用中心和中國空間技術(shù)研究院的歐陽自遠、葉自立、陳康文、?桂柏和林文祝等專家經(jīng)過一年的工作,完成了第一個較完整的月球探測可行性報告。

歐陽自遠他們通過分析國外月球探測活動發(fā)展狀況,研究了我國開展月球探測的必要性,提出我國月球探測的項目與任務(wù),論述我國開展月球探測已具備的條件,提出開展月球探測發(fā)展階段設(shè)想和第一階段月球探測的科學目標,以及第一顆月球衛(wèi)星的方案設(shè)想。

他們在報告中寫道:

我國在航天的三大領(lǐng)域(衛(wèi)星、載人航天、深空探測)中一直到20世紀90年代還只發(fā)展了兩個領(lǐng)域,深空探測仍屬空白。開展月球探測活動不僅能壯國威,提高民族的凝聚力,了解月球、深化人類對地球、太陽系以及宇宙的起源與演化的研究和認識,而且月球上豐富的核聚變?nèi)剂虾?3將是各國未來解決能源危機必爭的對象。

1996年,中國空間技術(shù)研究院經(jīng)過論證,又提交了《月球衛(wèi)星技術(shù)方案可行性研究》和《月球衛(wèi)星工程關(guān)鍵技術(shù)研究》兩份報告。在這兩份報告中,科學家們已經(jīng)比較細致地勾畫出我國未來的月球衛(wèi)星的總體輪廓。中國的探月計劃不斷得到了論證和完善。

1997年4月,中國科學院院士楊嘉墀、王大珩、陳芳允以“863”計劃的名義發(fā)表了《我國月球探測技術(shù)發(fā)展的建議》。這是中國邁向探月工程的關(guān)鍵一步,希望這次的建議能夠真正地讓中國實現(xiàn)飛月夢想。

科工委提出探月的規(guī)劃

1998年10月1日,國務(wù)院成立新的國防科學技術(shù)工業(yè)委員會,簡稱“國防科工委”,并內(nèi)設(shè)國家航天局。

作為航天工業(yè)的國家主管部門,國防科工委成立伊始,就出現(xiàn)在月球探測規(guī)劃論證的前臺。它以高效的管理、有力的措施,迅速組織精兵強將推進探月工程的論證,隨后,帶來了一連串振奮人心的好消息。

中國國防科工委的成立,是中國的探月歷史舞臺上出現(xiàn)的一個重大轉(zhuǎn)機。中國的探月計劃在經(jīng)過科學家長時間的努力后,終于在國防科工委的具體組織和領(lǐng)導下,開創(chuàng)了中國的探月時代。

中國著名的航天專家欒恩杰研究員被任命為最初成立的國防科工委副主任兼國家航天局局長。上任伊始,他就感到了自己肩頭的巨大壓力。

作為中國航天方面的領(lǐng)導人,欒恩杰首先要面對的就是制定“中國航天的發(fā)展規(guī)劃”這一重大課題。中國的航天應(yīng)該包括什么?今后10年、20年中國航天的發(fā)展藍圖應(yīng)該怎么樣?這些他都要做到心中有數(shù)。

欒恩杰非常清楚,在中國航天的發(fā)展歷程中,如果不能用發(fā)展的眼光去看問題,沒有突破和創(chuàng)新,就不可能有中國航天的輝煌。

在當時召開的國際科學會議上,各國政要、科學家關(guān)注的不再是生產(chǎn)多少枚火箭,而是加大航天應(yīng)用的力度,填補空間科學的空白。航天大國也不再關(guān)注制造多少顆衛(wèi)星,而是談?wù)撛鯓语w往火星,去探索宇宙的起源、太陽系的變化、天體現(xiàn)象和生命科學的關(guān)系、宇宙環(huán)境對地球的影響等等。

在新的世界形勢下,中國航天必須要抓住新的時代脈搏,提出新的任務(wù),改變舊的“航天”概念。只有這樣,中國與先進航天國家的差距才不會越來越大,才可能走向世界航天的前列,成為世界航天的領(lǐng)軍者。

1998年,總裝“863”航天領(lǐng)域辦公室組織了楊嘉墀等航天專家對清華大學、中國航天科技集團五院502所、國防科大、中國科大的“月球車”項目申請報告進行評審,通過了由清華大學牽頭的“月球探測機器人總體方案設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)分解”的立項研究,揭開了我國月球車研究的序幕。

月球車即月球探測機器人,分為有人駕駛和無人遙控兩種。我國研究的重點在后者,主要任務(wù)是:從遙感數(shù)據(jù)驗證天文學推理的各種科學理論與事實,對特定地區(qū)進行探測,判斷月球上的水溫、火山、峽谷、月球表面生成與進化過程,對月球表面的太陽輻射線、太陽風、隕石等的活動情況進行探測,對月球上的巖石進行全面的調(diào)查與分析,對月球上所有區(qū)域的資源數(shù)據(jù)進行收集,為建立天文臺做地盤的調(diào)查,做各種元素的加熱實驗及氦-3的抽樣實驗。

月球車的設(shè)計是一項復雜的系統(tǒng)工程,其研究涉及許多學科和領(lǐng)域,如機械、機器人的遙控作業(yè)、空間技術(shù)、通訊和信號處理、加工自動化和人工智能等。

在月球探測的第一步,月球表面探測中,所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括:輕小型機械結(jié)構(gòu),爬坡越障的驅(qū)動機構(gòu)及相關(guān)材料、密封和潤滑技術(shù),此外,還有自主導航、定位及控制,信號的壓縮、傳輸及恢復,環(huán)境建模及增強現(xiàn)實等技術(shù)問題。

1998年的金秋,香山的紅葉披著燦爛的陽光,中國科學院的“香山會議”正在召開,這是中科院的一次科學聚會。在這次大會上,有一個聲音觸動了國防科工委的官員們。

當時主管航天業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一司司長郭寶柱后來回憶說,科學家們問他,我們有世界上一流的空間科學專家,可是我們只能用國外科學家用剩的二手資料做研究,總是在別人領(lǐng)先發(fā)布研究成果后,才開始尋找研究的縫隙。造成這種劣勢的緣由,是中國迄今沒有自己獨立的空間探測計劃,我們?yōu)槭裁床荒苡凶约旱囊皇仲Y料呢?

隨著中國航天科學的發(fā)展,科學計劃日益成為中國航天的障礙??茖W家們明顯地感到,中國已經(jīng)擁有了成熟的火箭技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù),卻沒有獨立的空間科學探測計劃,與國際上方興未艾的宇宙探索熱相比,這是一個致命的空缺,他們呼吁政府以國家計劃的形式,盡快對“深空探測”處女地的開發(fā)進行規(guī)劃。

科學家們的努力,使政府部門對月球探測給予高度的重視,在郭寶柱的電腦里,《中國的航天》白皮書1998年第一版的草稿里,就有了“深空探測從月球起步”的提法。

1999年,“863”計劃專家組再次組織月球探測目標研究,中科院還作了《中國空間科學發(fā)展戰(zhàn)略》的研究。經(jīng)過長期研究和縝密思考,科學家們對我國月球探測工程的科學目標也基本形成了比較清晰、統(tǒng)一的認識。

這個時候,國防科工委的思考也日漸成熟。他們認為,中國航天已經(jīng)經(jīng)過近40年的發(fā)展,從初創(chuàng)時期的白手起家到“兩彈一星”,從應(yīng)用衛(wèi)星到衛(wèi)星應(yīng)用,再到載人航天,一步一個腳印,一步一次創(chuàng)新。

中國的航天應(yīng)該有新的概念。他們把空間科學納入“大航天”之中,表達了中國航天人進軍月球、太陽系乃至整個宇宙的雄心,抒發(fā)了中華民族對人類發(fā)展應(yīng)有的壯志。

中國航天領(lǐng)域的戰(zhàn)略家們,以遠見卓識的目光和“大戰(zhàn)略”思維,開始謀劃中國航天飛向深空、探測月球的美好遠景;開始考慮推動以月球探測為主的深空探測活動,并通過重大工程來帶動技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。

在國防科工委的領(lǐng)導下,經(jīng)過許多科學家的努力,中國探月工程的規(guī)劃越來越清晰,中國離探月工程的起步也越來越近了。

中央公布航天白皮書

2000年11月22日,中國國務(wù)院新聞辦公室首次公布《中國的航天》白皮書,向全世界公布中國航天的發(fā)展政策和目標。

白皮書全文約12000字,對中國發(fā)展航天事業(yè)的宗旨原則、發(fā)展現(xiàn)狀、未來發(fā)展和國際合作等方面都作了簡要的介紹。

白皮書明確指出了我國未來的發(fā)展目標,是將“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”,這是中國向國際社會莊嚴宣告了向深空探測的進軍號令。

白皮書首先指出,21世紀,中國將從本國國情出發(fā),繼續(xù)推進航天事業(yè)的發(fā)展,為和平利用外層空間,為人類的文明和進步作出應(yīng)有的貢獻。

白皮書指出中國航天事業(yè)的發(fā)展宗旨是:

探索外層空間,擴展對宇宙和地球的認識;和平利用外層空間,促進人類文明和社會發(fā)展,造福全人類;滿足經(jīng)濟建設(shè)、國家安全、科技發(fā)展和社會進步等方面日益增長的需要,維護國家利益,增強綜合國力。

中國航天事業(yè)的發(fā)展原則是:

堅持長期、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展方針,使航天事業(yè)的發(fā)展服從和服務(wù)于國家整體發(fā)展戰(zhàn)略;堅持獨立自主、自力更生、自主創(chuàng)新,積極推進國際交流與合作;根據(jù)國情國力,選擇有限目標,重點突破。提高航天活動的社會效益和經(jīng)濟效益,重視技術(shù)進步的推動作用;堅持統(tǒng)籌規(guī)劃、遠近結(jié)合、天地結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展。

白皮書還談到了中國航天事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,指出中國已經(jīng)在航天事業(yè)上取得了很多進步。白皮書同時介紹了中國航天事業(yè)的近期和遠期發(fā)展目標。

白皮書指出,21世紀將是世界航天活動蓬勃發(fā)展的新世紀。中國根據(jù)國家發(fā)展的現(xiàn)實需求和長遠目標,正在制定面向21世紀的航天發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,加快發(fā)展航天事業(yè)。

另外,白皮書強調(diào),中國一貫支持和平利用外層空間的各種活動,主張在平等互利、取長補短、共同發(fā)展的基礎(chǔ)上,增進和加強空間領(lǐng)域的國際合作。

白皮書說:

中國政府繼續(xù)支持在空間技術(shù)、空間應(yīng)用和空間科學等領(lǐng)域開展國際交流與合作。

《中國的航天》白皮書的出臺,特別是“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”這句話的公開披露,立刻引起國內(nèi)外媒體敏感的猜測。大家都在驚呼:中國要探月了!在白皮書公布后的一兩個月里,“中國探月”成了國內(nèi)外媒體出現(xiàn)頻率最高的字眼。

與媒體的大聲驚呼不同,科學家們正在為中國的探月工程緊張地進行著研究論證工作任務(wù)。時任中國國防科工委副主任、中國國家航天局局長的欒恩杰就多次找到航天專家孫家棟。

欒恩杰非常了解孫家棟這位航天總體大師高超的謀略、敏捷的思維、豐富的經(jīng)驗,以及對中國航天的鐘情和在航天界的影響力及人格魅力。

這兩位在業(yè)內(nèi)極具影響力的“老航天”滿懷神圣的使命感,一起謀劃著中國航天發(fā)展的戰(zhàn)略思路。兩人的靈感一經(jīng)碰撞立即迸發(fā)出了具有前瞻性的火花。

他們認為,按照國家目前的技術(shù)水平和經(jīng)濟實力完全可以開展對月球研究探測的工程實施,可以著手考慮工程實施方面的大思路了。

孫家棟與欒恩杰兩人還把幾十年來對月球資源應(yīng)用有著極大興趣的中國科學院歐陽自遠院士找來,一起切磋謀劃探月工程實施的事情。

2000年5月和2001年1月,清華大學兩次組織了“月球探測技術(shù)研討會”。

通過這兩次研討會可以看出,我國的月球車技術(shù)已經(jīng)達到了相當高的水平。但是這并不表示我們很快就可以登月,因為月球車本身的技術(shù)并不復雜,把月球車送上月球的相關(guān)火箭技術(shù)才是至關(guān)重要的。

而在火箭技術(shù)方面,我國還未起步。而且,即使月球車的相關(guān)理論與技術(shù)都已成熟,要運用到實踐中,也還需要一個長期的過程。最短也要8年,我們的月球車才有可能登上月球。

2000年8月,中科院組織的專家論證會順利地評審通過了“月球探測衛(wèi)星科學目標及有效載荷”這項研究成果,標志著中國探月一期工程的科學目標被正式確立。

中科院所確定的科學目標有四項:繪制全月面的三維立體影像圖;分析月球表面14種元素的含量和分布;探測月球土壤的厚度;探測地月空間環(huán)境。后來在2001年,“發(fā)射繞月衛(wèi)星”第一期科學目標和有效載荷配置通過了國家評審。

2000年10月5日,在京召開首屆“世界空間周”慶祝大會。會上,時任國防科工委副主任、國家航天局局長的欒恩杰作了題為《面向21世紀的中國航天》的專題發(fā)言。

欒恩杰說:

我國將在無人實驗飛船成功飛行的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)載人航天飛行。在空間探測方面,將實現(xiàn)月球探測,并積極參與國際火星探測活動,使我國的空間探測技術(shù)上升到一個更高的水平。

這是中國高層首次公開表明探月決心。

2000年11月,《中國的航天》白皮書正式出臺,這是中國政府開始對月球探測的號召,也是時代的召喚,全國科學家將以更加積極的姿態(tài),開創(chuàng)中國航天新時代。

國務(wù)院批準繞月工程

2004年1月23日,正是中國農(nóng)歷的大年初二,這是一個值得在中國歷史上留下重大印記的日子,探月的輪廓在一次次縝密的描繪中,一節(jié)節(jié)浮出水面,就像十月懷胎終于分娩。

這一天,新一屆國務(wù)院總理溫家寶沒有因為新年而停止工作,而是在為中國的未來忙碌著。他不僅在科學家提交的報告上簽了字,批準了中國的繞月探測工程立項,而且對后續(xù)工程,他也作了批示:

建議納入國家科技長遠規(guī)劃編制工作中充分論證。

我國第一個月球探測工程被命名為“嫦娥1號”工程,探測器被命名為“嫦娥1號”。

從此,中國的繞月探測工程正式啟動。

經(jīng)眾多科學家們多次的建議,多年的論證,中國的探月工程終于進入到了實質(zhì)性的發(fā)展階段。當時,中國“雙星計劃”的首席科學家劉振興院士說:

把繞月衛(wèi)星發(fā)上去,這是被逼出來的。印度已經(jīng)宣布2007年發(fā)射繞月衛(wèi)星,他們的技術(shù)力量挺強,我們必須得趕到前面去,現(xiàn)在時間已經(jīng)很緊了。

好消息在當天下午就傳到了遠在貴陽的歐陽自遠耳里的。后來歐陽自遠回憶說:

當時很平靜,因為我知道探月這件事情我們遲早要做,我始終堅信我們會成功。

在得到中央批準之后是如此平靜,足可見歐陽自遠對中國未來科學的自信和把握。

白皮書出臺以后,面對媒體的大肆炒作,中國的航天科學家們卻心如止水,默默地進行著各自的工作。中國航天科技集團公司組織的“我國開展月球探測的概念性研究”課題組也在繼續(xù)做著扎扎實實的基礎(chǔ)研究工作。

這個項目由科學界德高望重的空氣動力學專家莊逢甘院士任課題組組長。在他的帶領(lǐng)下,一批中國的科技精英根據(jù)我國的國情和現(xiàn)有技術(shù)力量,提出了我國探月的科學目標、開展一期工程的總體方案、實施該方案的現(xiàn)有能力評估、探月工程中的關(guān)鍵技術(shù)難點、工程研制進度和經(jīng)費預(yù)算等實際問題。

課題組的研究成果成為后來向中央?yún)R報立項報告的藍本。當時提出2002年課題組提出的月球探測工程最初“版本”是分五步走:

第一步,發(fā)射探月衛(wèi)星;

第二步,實現(xiàn)月球軟著陸;

第三步,月面巡察采樣并返回;

第四步,2020~2030年實現(xiàn)載人環(huán)月軌道飛行、載人登月;

第五步,2030~2050年與有關(guān)國家共建月球基地。

課題組還對第一步“發(fā)射探月衛(wèi)星”做了工程預(yù)算,大約需要投資11億人民幣。

也許是考慮到工程的可行性及方方面面的承受能力,有關(guān)部門把課題組提出的前三步作為探月工程的一、二、三期工程,即繞、落、回,寫入了給國家的立項報告。至于后兩步,他們認為可以留待以后根據(jù)世界科技的發(fā)展趨勢再決定。

科學家們的立項論證是在白皮書出臺以后開始進入操作的。白皮書出臺以后,搞了一輩子航天工程總體工作的孫家棟明確提出了自己的觀點。他認為,作為進軍月球這樣的航天大工程的實施,首先要獲得國家的立項批準。

孫家棟根據(jù)自己多次開創(chuàng)大型航天工程擔任總設(shè)計師的經(jīng)驗,在立項之前必須明確工程目的、實現(xiàn)途徑、需求牽引、技術(shù)經(jīng)濟可行性、遠期目標的連續(xù)性等原則問題。孫家棟提出,工程起步要先立足于滿足工程的基本條件,在基本條件的基礎(chǔ)上由簡到繁分步實現(xiàn)工程應(yīng)用的發(fā)展目標。

2001到2002年間,孫家棟受國防科工委委托,組織全國各方面力量,開展了我國月球探測衛(wèi)星的科學目標與有效載荷配置的研究,對我國月球探測關(guān)鍵技術(shù)的解決途徑,對月球探測工程的綜合立項工作進行了反復論證。

孫家棟院士是“東方紅”衛(wèi)星系列的總設(shè)計師。在這次立項論證中,孫家棟從火箭、衛(wèi)星、軌道、儀器等各層面,逐項制定并落實技術(shù)標準,為探月工程提供切實可行的工程保障。

通過為期一年的綜合論證,最后得出結(jié)論:

科學目標明確、先進,技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn),沒有顛覆性的技術(shù)問題,為國家的最后決策提供了科學依據(jù)。

中國的探月計劃從論證開始,就受到國家領(lǐng)導人的高度重視。2002年10月17日,中央研究重大工程的專門委員會第三次會議召開。在這次會議上,時任中國國務(wù)院總理的朱?基以他慣有的務(wù)實精神,批示道:

要抓緊探月工程的論證工作,力爭趕在印度前面探月。

2003年2月28日,國防科工委在北京召開了200余人參加的“2003年民用航天工作會暨探月工程籌備會”。國防科工委邀請孫家棟等20名院士作為正式會議代表參加了會議。

這次會議確定了3人籌備領(lǐng)導小組,正式全面啟動月球探測工程前期工作。

在這次會議上,國防科工委副主任欒恩杰作了題為《與時俱進,開拓進取,譜寫中國航天新篇章》的報告。報告中提出了“正式啟動探月工程籌備工作”。

時任國防科工委主任的劉積斌在大會上宣布了探月工程組織系統(tǒng)名單,任命孫家棟為探月工程籌備階段的總設(shè)計師,由他負責組織工程總體方案研究實施的籌備工作。孫家棟的肩上,挑起了中國航天又一里程碑性質(zhì)的新重擔。

這次會議是國防科工委召開的月球探測工程預(yù)發(fā)展會議。通過會議,宣布月球探測工程進入預(yù)發(fā)展階段,并隨后下達月球探測工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)重大背景型號預(yù)研項目。月球探測工程由此進入工程前的攻關(guān)階段。

黨中央關(guān)注著月球探測工程,牽掛著夜以繼日勤奮攻關(guān)的科技工作者們。

胡錦濤總書記多次就工程作出重要批示、指示。對有關(guān)部門報送的月球探測工程報告,他都逐字逐句認真審閱。

胡錦濤反復強調(diào):

月球探測工程作為我國重大科技工程之一,在建設(shè)創(chuàng)新型國家中具有重要地位和作用。

溫家寶總理對中國開展繞月探測工程也十分重視。

2003年6月,溫家寶總理批示,建議將月球探測工程納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃編制工作中充分論證。

同年9月,國防科工委向中央專委匯報了《我國月球探測工程具體思路》。不久,溫家寶就主持召開中央專委會,討論決定同意實施月球探測工程,并將二、三期工程納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。

2004年農(nóng)歷大年初二,溫家寶批準“嫦娥”繞月工程立項。從此,在中央的支持下,中國的探月工程順利地走上了自己的征程。

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