航天探索有“大用”

天文知识 · 2016-10-31 14:34:04

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探月工程在展示我国技术能力和综合国力的同时，有哪些战略意义，在哪些方面会对我们的日常生活产生影响，我国的探月工程有哪些特点？为什么要开展探月工程月球有丰富的能源和特殊的空间环境资源人类为什么去月球？中国科学院院士、探月工程首任首席科学家欧阳自远表示，探月工程有很大的远期效益。首先，月球上有丰富的能源，这些资源是未来人类争夺的一个非常重要的领域。“假如我们从不问津的话，将来很难维护自己的权益，也没有任何发言权。”同时，月球特殊的空间环境资源，如超高真空、无大气活动、低磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染、宇宙射线丰富等，也很重要。我们可以借此建立精度高、造价低、运行与维护费用低的天文观测站与研究基地。航天科工二院研究员杨宇光也表示，“月球对于地球来说很重要，地球目前呈现的状态跟月球有很大关系。天王星自转轴跟轨道夹角很小，躺在轨道面上，而地球自转轴和轨道有一个23.5度的夹角，因此地球有四季之分。如果没有月球，这个角度是不稳定的。月球上还有很多资源，有人称月球或许会成为21世纪的波斯湾，就是因为月球上有目前地球上没有的丰富的氦—3资源。”参与陨石研究的中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺认为，航天探索不能以“有用没用”来衡量，做企业肯定要关心当前的收益，但一个国家应该考虑得更远，比如未来30至60年后的事情。随着国家经济发展和国际地位的提升，需要在一定程度上支持基础研究和科学方面的探索。探月工程与民生有关吗人类探月活动带动了高新技术发展，回报是巨大长期的针对探月工程“花很多钱却没有太多实际用处、与日常生活也没什么关系”的质疑，中国工程院院士、探月工程首任总指挥栾恩杰表示，科学探索带来的科技进步一定会跟民生相关，但未必能很快转化为日常应用，需要一定的时间。欧阳自远也表示，人类探月活动带动技术发展的一个典型例子是美国阿波罗计划，带动了上世纪六七十年代世界高新技术的发展，其影响一直延续到今天，在计算机、通讯、医疗卫生等各个领域都发挥了巨大作用。杨宇光说，“许多权威机构调查发现，美国阿波罗计划的回报率最低的比例也是1∶6，也就是说投入1美元，整个社会的收益可以达到6美元，得出结论为1∶7、1∶11的都有。”探月工程二期副总设计师孙辉先说，发射嫦娥三号火箭的每台主发动机上有3000多道焊缝，要经历温差、震动、辐射的严苛考验，这使中国航天科技集团六院积累了丰富的焊接工艺技术经验。除了焊火箭，相关技术还被用于对焊接要求极高的木糖醇大型反应器、结晶机，当前已经广泛应用于食品领域。他还表示，事实上，从“时尚潮人”鼻梁上的太阳镜，到爱美女性的“离子烫”，乃至吃的方便面、穿的气垫鞋、枕的记忆海绵、用于拍照的手机高清摄像头……都是航天技术在生活中的应用，只不过我们有时没有注意。有人提出疑问：“探月工程从近期乃至中期效益来看都太小，而远期效益虚无缥缈。”对此，杨宇光表示，探月工程直接转化为近期效益的并不多，社会效益和经济效益多体现在间接方面。成果转换周期比较长，很难马上看到效果，但回报是巨大的长期的。发达国家停止探月了吗人类探月从未停止，我国与航天强国仍有差距杨宇光介绍，国际上共有两轮月球探测高潮。第一轮是在1958年至1976年，冷战期间，美国和苏联曾展开了一场以月球探测为中心的空间科学技术竞赛。美国共发射先驱者等7个系列54个探测器，苏联共发射4个系列64个月球探测器，这些探测器或逼近或登陆月球，取得了丰硕成果。1969年7月，美国“阿波罗11号”飞船实现了人类登月梦，是迄今为止月球探测最辉煌的成果。有网友提出“美国、俄罗斯等航天强国早已不再探月”，杨宇光表示，这一说法与事实并不相符。他介绍，1989年，美国宣布要在21世纪第一个10年内重返月球，在全球引发了第二轮月球探测热潮。“美国现在仍有探月器在绕月采集实验数据，前不久也刚发射一个探测器，可以说，到目前为止美国仍然有探测器在进行探测。”杨宇光表示，苏联自上世纪70年代后期开始，基本停止了探月活动，主要原因是冷战时期科学目标并不明确，多是政治意义而不是基于科学理由，另外也有资金不足方面的原因。如今，更多的国家和地区开展了月球探测，日本、欧洲、中国和印度成为月球探测俱乐部成员，韩国等国也提出月球探测计划。杨宇光说，据统计，第二轮探月活动目前共有11次，其中有1次失败，1次部分成功，其余全部成功。相比第一轮探月活动，成功率大大提高，显示全球探月技术有了极大跨越。杨宇光说，2004年初，中国正式批准绕月探测工程，几乎在同一时间，美国和欧洲也宣布了各自的太空探索计划。印度也正式宣布启动月球初航探月计划，人类对月球探测从来没有停止。虽然我国在深空探测方面取得了可喜成果，但业内专家表示，相比美国、俄罗斯等航天强国，我国还存在不小的差距。国防科工局新闻发言人吴志坚在介绍嫦娥三号任务情况时表示，这些差距表现在诸如动力、元器件和原材料等方面。我国探月技术有无创新着陆的虹湾区是月球研究的空白，着陆技术等优于别国美国在40多年前就进行了登月，有人质疑我国的探月工程只是跟着亦步亦趋。欧阳自远表示，我国探月工程并不是简单的重复，而是对太空新技术的探索。他说，美国等国家月球探测多在月球赤道附近，高纬度地区不多。而嫦娥三号选择在虹湾地区着陆，这一带是月球研究的空白，没有勘察过。另外，我国有一些别人没做过的探索，比如说测量月球表面层土壤的厚度，我国仪器探测的灵敏度比那个时代也要好很多。林杨挺认为，我国深空探测从无到有，这中间应该允许有一个过程。实际上嫦娥一、二、三号都有不少有特色的东西，而且创新的比例在明显增多。比如玉兔携带的测月雷达、着陆器上对地观察的极紫外相机、对空巡视的月基天文望远镜等在国际上都是第一次，可以期待有大的科技成果产出。杨宇光表示，“认为我国探月技术只是简单模仿的说法并不正确。比如说，美国等国家第一次做软着陆都是采取了一种简单的方式，探测器从地球进入奔月轨道以后，轨道本身就和月球相交，交点就是落点，快降落的时候，反推发动机落到月球表面，虽然过程简单、易于实现，但是资源浪费比较大。我们采取的是先绕月再落月的方法，先进入绕月轨道，使得落月点的选择范围很宽，可以选择任意一点进行着陆。自主选择着陆点很重要，因为我们没有航天员在但是落月时间又很紧，所以我们应用了激光、微波和伽马关机敏感器等技术、装置。综合来说，我们的探月技术节约了成本，而且更可靠。”

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