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中国空间科学发展一波三折——探月工程的艰难立项

送交者: 桂花酒[♂★★★和气生财★★★♂] 于 2020-08-12 10:27 已读 1399 次  

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热门资讯 2020-08-10 04:33:11 探索 阅读 1


布热津斯基

1978年5月28日,中美建交前夕,美国国家安全事务顾问布热津斯基访问中国,同时带来了美国总统卡特送给中国的两份礼物:一块重量仅为一克的石头和一面曾被美国航天员带上月球的中国国旗


这块小石头是从月球带回来的,有指尖般大小,铸在一个类似于凸透镜的有机玻璃盒内。当时,美国已经登月6次,但这块月岩是哪一次采集?在月球什么地点?美国人并没有提供任何有关信息。


这虽然称不上挑衅,但也是对中国月球研究的一种挑战。其意为中国还搞不懂月球,只能看看罢了。


其实令美国想不到的是,中国从1962年起,就开始对美苏两国发射的各种月球探测器进行了跟踪研究,这可以说是我国探月历程的最初始工作。


当时,中国科学家们对月球的空间环境,月形月貌,矿物类型,月层划分,火山与岩浆活动、构造、撞击坑的分布与年龄,以及月球与地月系统的起源与演化历史,都进行了系统的综合分析研究,并编写了《月质学研究进展》、《天体化学》等专著。


半克月岩

半克月岩

中国科学院地球化学所的科学家欧阳自远是研究月球的专家,因此这一克的月岩送到了他手里,欧阳自远想的很周到,这块珍贵的月岩应该让公众亲眼看到,所以他只取了一半,另一半送到了北京天文馆让大家欣赏。

欧阳自远

欧阳自远还邀请了全国十几家研究所,近百名各方面的专家,对这块仅有半克的月岩作了分阶段研究,内容涉及岩石学、矿物学、主量元素、微量元素、碳14中子活化分析、放射化学中子活化分析、质子激发X射线分析、火花源质谱、电子探针及电子能谱测试等。


最终,科学家们对这块月岩的矿物质成分、结构构造、化学成分、微量元素、物理性质、产出环境都有了明确的结论。


经过证实,这块月岩属于美国阿波罗17号飞船登月时采集的高钛月海玄武岩样品,其主要矿物含量为:辉石55%、斜长石25.7%、钛铁矿24%,并确认了这块月岩所在地是否有阳光的照射。


最终这份详细精准的分析结果得到了美国专家的确认和钦佩。


月球协议

1979年12月,联合国和平利用外太空委员会起草了一份《月球协议》,确定了月球探测和开发的三项基本原则:


1.禁止把月球作为军用。


2.自由探索。


3.月球及其资源为人类共同的财产。


1984年7月联合国批准协议生效,但遭到了空间探测大国的漠视,只有智利、墨西哥、摩洛哥、澳大利亚、奥地利、荷兰、菲律宾、乌拉圭和巴基斯坦9个国家在协议上签了字。


由于多数空间探测大国(如美国、俄罗斯)都没有签署该协议,考虑到不能让强国独占月球资源,因此中国也没有加入该协议。


一次建议

早在20世纪70年代初期,中国某单位就提出了月球探测和载人航天的建议,但当时国家考虑到经济还不富余,没有能力也没有必要花费巨资到月球上去,最重要的还是解决老百姓的生计问题。因此周恩来总理当时提出:“头脑不要发热,先把地球上的事办好”


二次建议

日本飞天号

1990年1月,日本发射了一颗小小的“飞天号”月球探测器,一跃成为世界上第三个发射月球探测器的国家。


时任国家科委主任的宋健给中国空间技术研究院的院长闵桂荣打电话:“研究院是否可以组织一下探月的论证?”


随即中国空间技术研究院和航空航天部分别召开了探月专题讨论会,部署从技术上探讨探月的可能性。

长征三号甲运载火箭

在论证时技术人员发现,火箭飞向月球的速度要求是每秒11公里左右,最低也要每秒10.9公里,而当时的“长征三号甲”运载火箭飞向地球同步转移轨道的速度已达到每秒10.2公里,只要再增加一些,飞向月球应该没有太大问题。


当时的方案是,用火箭把4吨重的飞行器送到近月轨道,然后借助月球引力把它吸到月球表面。


科学家们为此进行了专门的计算:月球半径为1730多千米,它对近旁的飞行器有较强的引力作用,只要飞行器飞入距月球3000千米至5000千米的轨道,脱靶量小于6000千米,就有可能击中月球。


此时科学家们提出的经费预算还不到500万人民币。


可是一些反对意见也同时存在:即使技术可行,轨道精度也达标,但发射一个“铁蛋蛋”到月球上去干什么?


当时许多科学家只想着不让火箭空载飞行,确实没有深入地考虑送个“铁蛋蛋”到月球上去要干什么,也没有对后续工作做任何具体计划。


所以,国家有关部门认为月球探测的科学目标不系统、不明确、也没有后续性,因此拒绝批准“长征三号甲”运载火箭发射月球卫星的计划。


三次建议

1992年9月21日年中国政府正式批准了中国的载人航天工程——921工程。

神舟飞船

正因为921工程的出台,发射“神舟飞船”的运载火箭问题提上日程。因此,一些科学家又计划一个新的探月计划,准备搭载“神舟飞船”的运载火箭上天,作为迎接香港回归的献礼。


科学家们提出,利用运载火箭的试飞,往月球上发送一个具有简单功能的月球探测器,并提出了一个简易的月球探测方案:


1.月球探测器重量为7743千克,月面着陆质量为1500千克;


2.确保硬着陆,力争软着陆;


3.在飞抵月球的过程中,向地球传输月球彩色图像和探测结果;


4.在月面上留下永久的中国标记,放置激光反射器;


5.在月面上工作3小时以上,传回周围月面图像及测量数据。


当时正邻近新中国建国50周年和改革开放20年纪念日,这些都是党和全国人民取得辉煌成就的标志,如果此时再实现中国第一次月球探测,那么这将载入中华民族进入21世纪的光辉一页。


这个颇带政治热情的设想,获得一大批科学家的支持,这个方案被命名为“嫦娥工程”


但是这个计划还是有很大问题的,因为对月球探测还没有一个完整的发展规划,也没有长期和有深度的科学探测目标,而且,当时的航天技术还不够扎实,最主要的就是这个计划的科学研究价值不大,再加上工程论证后研制费用“猛涨”,最终导致这个计划被否决。


四次建议

1997年4月7日,中国科学院院士杨嘉墀、王大珩、陈芳允发表《我国月球探测技术发展的建议》。


中国的科学家们在经历了从热情冲动到理智缜密的思想历程和认识阶段后,中国的月球探测论证更加务实了,其可行性也在逐渐提高。

国家航天局

1998年10月1日,中国成立新的国防科学技术工业委员会——国防科工委,并内设国家航天局。

栾恩杰

国防科工委成立伊始,就为月球探测规划论证提供了有力的平台,中国著名的航天专家栾恩杰被任命为国防科工委副主任兼国家航天局局长,栾恩杰非常清楚,如果没有突破和创新,就不可能有中国航天的辉煌一页。


在当时的国际科学会议上,各国关注的不再是生产多少枚火箭,而是加大航天应用的力度,填补空间科学的空白,航天大国也不再关注制造多少颗卫星,而是谈论如何飞往火星、探索宇宙的起源、太阳系的变化、天体现象和生命科学的关系等。

杨嘉墀

在新的世界形势下,总装“863”航天领域办公室组织了杨嘉墀等航天专家对清华大学、中国航天科技集团五院502所、国防科大、中国科大的“月球车”项目申请报告进行评审,通过了“月球探测机器人总体方案设计及关键技术分解”的立项研究,揭开了我国月球车研究的序幕。


随着中国航天科技的发展,中国已经有了成熟的火箭技术和卫星技术,却没有独立的空间科学探测计划,经过科学家们多次的提议,《中国的航天》白皮书的草稿里终于有了“深空探测从月球起步”的提法。

两弹一星

这个时候,中国航天已经经过近40年的发展,从初创时期的白手起家到“两弹一星”,从应用卫星到卫星应用,再到载入航天,一步一个脚印,一步一次创新。


2000年11月22日,中国首次公布《中国的航天》白皮书,向全世界公布中国航天的发展政策和目标:


探索外层空间,扩展对宇宙和地球的认识,和平利用外层空间,促进人类文明和社会发展,造福全人类。


白皮书公布之后,“中国探月”成了国内外媒体出现频率最高的话语。


与媒体的惊呼不同,中国科学家们正在为探月工程紧张地进行着研究论证,清华大学组织了两次“月球探测技术研讨会”,确认了我国月球车技术已经到了相当高的水平,但火箭技术方面还不完善。


批准

温家宝总理

2004年1月23日,国务院总理温家宝在科学家提交的报告上签了字,批准了中国的探月工程立项。对后续的工程,总理还作了批示:建议纳入国家科技长远规划编制工作中充分论证。

嫦娥一号

自此中国第一个月球探测工程被命名为“嫦娥一号”,月球探测工程正式启动。


结语

从梦想到理想,从地球到太空,探月工程的启动,标志着中华民族几千年的奔月之梦即将成为现实,探月工程也将成为我国航天事业继“两弹一星”、载人飞船之后的第三个里程碑。

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