详解嫦娥一号 中国离载人登月有多远

　　如果不出意外，中国宇航员登上月球应该是本世纪30年代之后的事。绕月飞行，其实仅仅是一个开始，是几个阶段中难度最小的一个。在“绕”这一阶段结束之后，“落”将成为新的挑战。在中国，研制月球车的研究所和大学有二十多所，但软着陆始终是一个有待解决的问题。

　　嫦娥的月亮

　　中国人对太空的向往可以追溯到很早,人类第一个尝试飞天梦想的就是中国人——600多年前的明朝士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝。设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。这个尝试当然失败了,付出的是生命的代价。但他的梦想一直存在于中国人心中。

　　37年前,中国首颗人造地球卫星——“东方红一号”进入太空轨道,这让所有的中国人都为之欢欣鼓舞。此后,中国人就一直在稳健地、一步一步地把自己的太空梦想变成现实。

　　“我们中国人所有的航天活动都没有离开地球,只是绕着地球转。”中国探月计划首席科学家欧阳自远曾这样说。从神五、神六载人飞船的成功发射,中国人就渴望迈向更遥远的太空。

　　探月计划“我们用了35年,另外用了10年艰难论证,然后花了3年半左右实施:2004年是启动年,2005年是攻关年,2006年是决战年,2007年是决胜年”。中国人终于在2007年可以奔向月球。

　　月球是人类奔向更遥远的太空的一个跳板,它也是各国航天活动的一个近期目标。进入新世纪以来,世界掀起新一轮月球探测的热潮。美、俄表示要重返月球,日本的 “月亮女神”已经上路,印度人准备“靠近”月球。“在国际探月领域,美国、俄罗斯是第一梯队,中国、欧盟、日本是第二梯队。而中国是第二梯队的领头人。” 欧阳自远说。“探月的价值是难以简单衡量的,以美国阿波罗计划为例,它不但带动了美国科技、经济、军事等的发展,还衍生出了3000多种技术成果。”

　　“探月、登月都将是比耐力的项目,需要几代人的艰苦努力,几个国家之间的竞争将是几代人的拼搏。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说。

　　中国的月球之旅启程。人们期待通过这个旅程探索更多未知的神秘世界。

　　详解嫦娥一号

　　■本刊记者/李梓

　　只有跨越这一步，中国才算真正进入深空，从而可能向更远的未知世界继续探索之旅

　　小城西昌的天空一如往日的湛蓝，只是空气中多了几分喜悦。从飞机上下来的乘客，忍不住兴奋地议论落地前鸟瞰了一眼的卫星发射中心，那看上去就是一堆灰色的道道和小盒子。所有的人都知道，再过几天，“嫦娥”就从这里奔月了。

　　真正飞出地球

　　“发射的时间已经确定，工作人员也已经到位。”10月12日，西昌卫星发射基地发布消息说。

　　“每个月都有一个最适合发射的时间，本月最好的时间是25、26号左右，过了这个时间段，下个月就没有这么适宜的条件了。” 北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说。

　　根据国防科工委月球探测工程中心副主任郝希凡的介绍，“嫦娥一号”奔月系统由5个分系统组成：（1）月球探测器系统；（2）运载火箭系统；（3）发射场系统；（4）测探通信系统；（5）地面应用系统。即将升空的“嫦娥一号”卫星，其使命是从地球发射升空，先绕地球转5～7圈，逐步脱离地球的怀抱，在10～12天后可以飞到月球附近，经过9～10次变轨后，进入使命轨道，开始环月探测。

　　西昌卫星发射基地的3号发射场将承担此次使命，同时，2号发射场也进行了充分的准备。由于发射计划从4月推迟到10月，来往探班的记者络绎不绝。多数时候，他们只能看到公开展览的“嫦娥一号”和月球车的模型。“嫦娥一号”只有两米见方大小，起飞重量为2350公斤，当太阳翼展开后，它的个头将变成18米。

　　距离地球384401公里的月球，是中国的空间探测器尚未到达之地。“作为世界第三个掌握载人航天技术的国家，这是一个很大的跨越。”著名天文学家、科普作家李元说，“从技术上讲，发射月球探测卫星和发射别的火箭，并没有太大区别，但从距离上讲，之前我们只是在距离地球表面4万公里的空间活动，而现在才是真正地飞出地球，进行深空探测，这对测控技术是一个巨大的飞跃。我们能够跨越到月球，才有条件跨越到更远的地方，比如火星。”

　　安全是第一要素

　　为了目睹这在3000年前就被预言、在今天即将实现的古老神话，超过5000人报名预订了只有1500张的奔月观众票。“北京的报名人数最多。”西昌卫星发射中心参观景区经营单位———西昌嫦娥奔月旅游开发公司一名工作人员介绍说。所有预订票的人员都被告知，时间将可能是10月底，同时票价也从最低800元涨到了最低960元，理由是原来的门票忘记了把往来的车费等计算在内。至于花了上千元究竟能看到什么呢？有细心的人计算过，从火箭点火开始，最多只有20秒的观看拍摄时间。“如果天气好的话，可以从火箭点火起飞一直看到第二子级脱落；如果天气差一点的话，其效果要稍微差一些，但震撼人心的效果是不容置疑的。”

　　而对于嫦娥一号的旅途来说，最危险的也正是这20秒。承载发射任务的长三甲火箭目前的发射成功率是100%，这是一个颇让中国航天人自豪的数字。“但这并不就能说是100%保险，”长征三号甲火箭副总设计师金志强说，“我国火箭的发射次数还不够多，长三甲火箭从1994年首飞至今只发射了14次。从设计的角度，长三甲火箭设计的飞行可靠性指标是0.95，所以从严格的科学意义上讲，不可能确保每一次发射都成功。”在发射前，发射场常常出现一些小的故障，排除这些小的故障并不难，而难在这些故障常常会耽搁最佳发射时间。

　　20秒后，嫦娥一号探月卫星将逐步进入环绕地球的椭圆形轨道，并将一步步远离地球。绕月探测工程卫星系统副总设计师孙泽洲介绍说，嫦娥一号在轨道设计、制导导航和控制系统的设计、测控系统设计和热控系统设计等方面均与地球卫星不同，并采用USB航天测控网和VLBI天文测量系统联合工作的方式，解决了38万公里远距离测控通讯问题。除此以外，用任何天文望远镜都难以捕捉这个小不点，就算两翼展开，嫦娥一号的反光面积只有区区30平米，在浩渺的星空中宛若一点沙砾。

　　在今后的一年，它将承担第一次对月球表面进行全月面三维立体照相，探测月球表面14种元素的含量和分布，探测全月球表面的月壤的厚度，用于研究月球表面风化历史和调查氦-3资源等任务，这将是中国第一次获得７万公里以外地月空间环境的第一手原始资料。

　　在人类探月的历史上，第一次成功率不到一半，在9月13日顺利发射了探月卫星的日本，在90年代的第一次尝试中也失败了。因此，中国专家在设计嫦娥一号时，“安全”成了第一要素，嫦娥一号所携带的8种探测仪器，每种都进行了备份，一台探测仪器的失灵不影响其他仪器的工作。“嫦娥一号”的设计寿命为1年，在使用寿命接近终结时，专家们将按照国际惯例，设计让“嫦娥一号”撞击月球，对于它和月球的体积比例来说，这样的撞击只相当于天上掉一块陨石，不会对月表造成多大的影响。

　　深空探测的前哨站

　　除了古老的嫦娥奔月的传说，我们探测月球的其他理由是什么呢？月球探测工程中心在公布嫦娥一号的使命时，强调它的和平用途。郝希凡说：“我国的月球探测是科学探测项目，是完全和平利用太空的工程，没有任何军事用途，也不直接与其他国家争夺任何利益。”

　　能源是被广泛称道的重要的原因，月球上蕴藏着丰富的矿产资源，其中月海玄武岩中钛铁矿的含量可达月球体积的25%。月陆区广泛分布的斜长岩富含硅、铝、钙、钠等元素，另外稀土元素和铁的蕴含量也非常丰富。此外，月球表面土壤中富含太阳风粒子氢和氦-3，氦-3是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，单月球上的氦-3就有可能解决地球上万年的能源需求。在地球上的能源争夺如此激烈的今天，没有一个国家愿意放弃这样有利的对未来的投资，何况，嫦娥一号的预算只有14亿，“只相当于修两三公里的地铁”。

　　但实际上，对月球能源的观望仅仅是一个乐观估计，如何对月球的能源开采和输送到地球是一个巨大的课题。曾经有人做过这样的设想：在月球上建立太阳能发电站，然后用微波传送到地球，然后接收后再转化为电能，由于月球距离太阳的距离，月球上太阳能的能量密度远远高于地球，据说如果这一步实现了，就能解决地球的用电问题。而在当今条件下，这些梦想还只能称为梦想，支撑着多国进行深空探险的根本理由，还在于地球人对未知领域的探索兴趣。

　　对于1969年美国宇航员阿姆斯特朗在月球迈出的那一步记忆深刻的中国人，对于中国的探月计划中没有包括承载宇航员登陆这一步而稍感失望，而“嫦娥一号”首席科学家欧阳自远院士的回答是：“这将在以后的计划中。”而事实上，随着测控技术的突破，发送一个机器人到深空的成本和条件都远远比载人航天要容易得多，欧洲和美国对于火星的探测，曾经给中国人留下了深刻印象。

　　欧阳自远说：“整个航天技术分为三大领域：卫星应用、载人航天、深空探测。我们国家在前两项取得了很大的成就，但深空探测我们现在还等于零，深空探测的起步只能是月球。以后深空探测要到火星上，从地球上去太费劲了，从月球上去很省劲。所以说它是深空探测的前哨站、转运站。”