葉培建與學生交談 羊城晚報記者 陳秋明 攝
“我們國家還有人吃不上飯,很多地方很貧困,很多人沒有醫(yī)療保障,地球上還有很多解決不了的問題,為什么我們還要去登月?還要在宇宙上燒錢?說來說去,就是兩個字,資源。空間能給我們很多資源”。昨日,由廣州市科信局、廣東科學中心等單位主辦的珠江科學大講堂邀請“嫦娥之父”、中國科學院院士葉培建走進廣州華南師范大學附屬中學,為學生作題為“中國月球探測和深空探測”的主題報告。葉培建稱,探月的一個主要原因,就是要開采月球的豐富資源。
“嫦娥之父”葉培建做客珠江科學大講堂,為華附學子講述探月那些事
中國要去開采資源
文/楊輝 吳晶平
1花費幾何
嫦娥一號總共花14億
1976年,肯尼亞有一個修女叫瑪麗,她寫了一封信給美國當時的火星項目負責人,說你們都把錢用到火星去了,我們非洲還有那么多兒童吃不飽要餓死了,你們怎么想的?那位先生寫了一封很長的信給瑪麗小姐,非常誠懇地回答了這個問題,他在信里首先稱贊了她的愛心,但是他又說道:“我們去火星,很多技術是會用于今天的人類的,今天地球上的許多問題,甚至是由于過去我們沒有注意而到來的,我們的人類如果今天不注意將來的事情,將來人類是要吃大苦的?!?/p>
葉培建講了這個故事,他說:“現(xiàn)在全中國一年的發(fā)電消耗萬億噸煤,還要死很多礦工,但如果用氦3來發(fā)電幾噸就夠了。但是宇宙的形成就這么奇怪,地球上幾乎沒有氦3。嫦娥一號上空以后發(fā)現(xiàn)月球上的氦3有一百萬噸,夠我們用很多年,下一步就是把它開采回來?!?/p>
“探月還有不得不說的,太空是一個國家政治力量和國家力量的象征,全世界能夠搞航天的國家不多,有20多個國家,其中最為厲害的當然是美國,美國每打一次戰(zhàn)爭,都要在天上動用100顆以上的衛(wèi)星,來負責通訊、導航、對地觀測,打完以后還要評估,打得不好再打一遍。如果沒有這些衛(wèi)星,它幾乎就不能打仗?!比~培建說,考慮國防因素中國也必須登月和探索外太空。
一次探月花費并不大,以嫦娥一號為例,葉培建介紹,嫦娥一號的花費總共14億,“14億就相當于廣州修兩公里的地鐵,抓個貪官,沒準貪的都不止14億了”。
葉培建認為一個國家不能把民生和科技發(fā)展對立起來。整體上對人類很難定義什么更加需要,實際上科研和民生都需要,要處理好平衡。
“人類要想知道更多的東西,必須走出地球。‘航天之父’齊奧爾科夫斯基曾經(jīng)說過:地球是人類的搖籃,但人類不能總是生活在地球之中,一定要走出去?!比~培建說。
2那些“內幕”
嫦娥三號今起“冬眠”
葉培建在演講中詳細講述了中國探月計劃。2001年提出中國能不能在本世紀初去月球,隨后科學家們成立了一個論證小組。當時朱镕基總理在論證過程中問:“印度人要去月球了,我們能去嗎?”
“中國航天人有一個愿望:不爭先,但不能恐后,不能太落后了。經(jīng)過充分論證,在2003年我們向國家提出了探月工程的三個步驟,即探測、登陸、住下來。然后我們又設置了三個步驟,繞、落、回?!比~培建說。
在嫦娥一號、嫦娥二號基礎上,中國開始研制嫦娥三號。嫦娥三號的核心任務是落在月球上??蒲嘘犖橛昧?年的時間完成任務。
嫦娥三號由兩部分組成:著陸器、巡視器。這個著陸器是中國迄今為止第一個帶圖的飛行器,也就是在地外天體著陸的飛行器。還有一個月球車。12月12日的凌晨發(fā)射后,經(jīng)過100多小時的飛行著落器到達月亮,落月一個重要的技術難關是發(fā)動機。
“著落器使用的是7500牛頓的變推力發(fā)動機,這是創(chuàng)新。過去的衛(wèi)星推力是4900牛頓,而且推力要變化,要在下降過程中的短短的時間里推力從7500牛頓變成2000牛頓。因為是7500牛頓的發(fā)動機,推力很大,必須一次剎住。最后飛行器非常準確地剎車,繞月球轉起來。”
16號以后,月球車要開始“午休”,月球繞著地球轉一圈是28天,月球的一天是地球的28天,因此月球的一個白天是地球的14天,月球的一個晚上也是地球的14天,落月的時候相當于地球早上八九點的太陽,這時候不太熱,工作兩天以后,到了月球的中午,月面溫度要到正150度,再加上它本身的發(fā)熱。由于擔心巡視器熱壞了,就讓它午休了一小會。
“現(xiàn)在看起來中國對月球的認識還不足,科學家想得比較保守,后來證明月球上不那么熱,后來又工作了一段時間,昨天到今天所有的科學載荷都開機了。今天24號,到明天要進入月夜,所以明天的凌晨月球車設置為冬眠狀態(tài),不干活了睡覺了”。
月球上夜晚極冷,零下負170度,月球車“要凍死”。為了讓它活過來,嫦娥三號的著陸器和巡視器第一次使用了核同位素,在負170度的情況下讓月球車保持最低的生存條件。“到下個月月初時,當太陽再升起來的時候,能不能把它叫醒?我們設置了一個喚醒電路,太陽起來,設備就要起來工作。但行不行還有待事實證明。到目前那么多難關都闖過來了,但是要過若干天才能證明”。
3未來大計
嫦娥五號要去采樣品
葉培建介紹,未來將發(fā)射的嫦娥五號可以從月球采集樣品回來。嫦娥五號由4個器組成:著陸器、上升器、軌道器、返回器。設備很重,現(xiàn)在全部發(fā)射場都發(fā)射不了,必須要到新建的海南發(fā)射場發(fā)射,還要用新研制的長征五號火箭。
“我們一下子把這4個組合體打到(意指發(fā)射)月球軌道,進入月球軌道后軌道器、返回器呈一個組合,著陸器、上升器呈一個組合,這兩個組合分離,著陸器帶著上升器像嫦娥三號一樣,降落在預定的地區(qū)。著陸器上有兩個機械手,一個機械手會在月球表面抓東西,把東西塞到一個容器里。還有一個機械手會打窟窿,能在月球上打兩米深的窟窿,同樣把東西抓住再裝到容器里”。
機械手把容器轉移到著陸器的上升器里面去,上升器帶著樣品從月球起飛,進入月球軌道。軌道器和返回器的組合體與上升器對接,三個交匯到一起,再把上升器里面的樣品轉回到轉移器,上升器扔掉,軌道器和返回器繞過月球返回地球?!斑@將是中國的第一次月球采集東西,采樣、封裝也是第一次,上升器月球起飛也是第一次”。
中國從月球上抓取物質返回預計在2017年就能實現(xiàn)。
葉培建說
我有兩個希望,特別希望全國人民能夠理解我們。一、發(fā)展航天事業(yè)要花錢,但是花得不多,隨之而來的好處卻有很多,尤其是對國家的地位、聲望、經(jīng)濟發(fā)展,都有大大的好處;二、或許我們還有失敗,請大家寬容。失敗了,我們一定能夠汲取教訓去獲得成功。
院士答學生問
中國人一定要登月
學生:您是國家關鍵性科技人才,您的手機有沒有加密?您的人身自由嗎?會不會受到限制?
葉培建:我的手機沒有加密。我和你一樣自由,一樣自在,但是我有嚴格的保密意識,該說的說,不該說的不說。
學生:我國的大火箭不如美國等國家,是否意味著我們在探月等領域受到限制?
葉培建:人類要征服太空,首先要去月球。美國人去過了,中國人一定要去,也有能力去到。另外,有媒體報道,我國取消了載人登月計劃。我要澄清一下,我們沒有載人登月的計劃,所以取消載人登月的說法不準確。
學生:月球的背面我們看不到怎么辦?
葉培建:月球很奇怪,人類永遠看不到她的背面,但是著陸器可以。嫦娥三號由100公里變?yōu)?5公里時,就是在月亮的背面變速的。這說明只要控制技術好,即便是看不到背面,也完全可以測控。我們也打算在月亮的周圍打月球蹤跡衛(wèi)星,傳背面的信號。
學生:嫦娥二號在做什么?NASA已經(jīng)可以探測火星,中國還沒有,是不是中國的遙測技術還不發(fā)達?
葉培建:很遺憾沒有能夠在今年實現(xiàn)火星探測。目前國家還沒有這方面計劃,但是我們有這方面的準備,等國家有計劃,我們就可以實現(xiàn)。
嫦娥二號目前已經(jīng)成為太陽的衛(wèi)星。我們可以監(jiān)測她的性能。嫦娥二號的隊伍,正在研究如何去得更遠。
楊輝、吳晶平
(原標題:為何探月?)
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