探月工程與中國的現(xiàn)代化—— 論探月工程帶動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
一、我國探月工程簡介
縱觀人類的探月活動(dòng),大致可分為“探”、“登”、“駐(住)”三個(gè)階段,“探”是對(duì)月球情況進(jìn)行無人探測(cè);“登”是指人登上月球,進(jìn)行直接接觸;“駐(?。?#8221;分兩個(gè)層次,其中“駐”是人攜帶設(shè)備登陸月球后很快返回,設(shè)備儀器長期駐扎月球開展探測(cè)活動(dòng),“住”則是指人在月球上長時(shí)間居住和工作。
我國目前開展的月球活動(dòng)處在“探”的階段,在“探”這一大步里,我們分三小步走,這就是“繞”、“落”、“回”。以“繞、落、回”為標(biāo)志的我國月球探測(cè)計(jì)劃是在充分論證的基礎(chǔ)上提出的,符合我國國情。
—— 繞(2002~2007年)
即“環(huán)月探測(cè)”階段,研制和發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星,主要對(duì)有開發(fā)利用前景的月球能源與資源的分布與規(guī)律進(jìn)行全球性、整體性與綜合性的探測(cè),并對(duì)月球表面的環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)造與物理場進(jìn)行探測(cè)。實(shí)現(xiàn)4項(xiàng)科學(xué)目標(biāo):
(1)獲取月球表面三維影像;
(2)探明月球上的14種元素的資源含量和分布;
(3)探測(cè)月壤厚度,估算月球表面氦3的含量、分布和資源量;
(4)研究距離地球4萬到40萬千米范圍的空間環(huán)境。
—— 落(2005~2012年前后)
發(fā)射月球軟著陸器,試驗(yàn)月球軟著陸技術(shù);研制和發(fā)射月面巡視車、自動(dòng)機(jī)器人,探測(cè)著陸區(qū)巖石的化學(xué)與礦物成份,測(cè)定著陸點(diǎn)的熱流、巖石剩磁,月表的環(huán)境,進(jìn)行高分辨率攝影和月巖的現(xiàn)場探測(cè)或采樣分析,為月球基地的選址提供月面環(huán)境、地形、月巖的化學(xué)與物理性質(zhì)等數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)3項(xiàng)科學(xué)目標(biāo):
(1)著陸區(qū)地貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查和綜合研究;
(2)月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究;
(3)日-地-月空間環(huán)境監(jiān)測(cè)與月基天文觀測(cè)。
—— 回(2010~2017年前后)
發(fā)展新型月球巡視車,對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行月面巡視勘察。2015年或稍后,發(fā)展小型采樣返回艙、月表鉆巖機(jī)、月表采樣器、機(jī)器人操作臂等。在月面巡視車分析取樣基礎(chǔ)上,采集關(guān)鍵性樣品返回地面;深化對(duì)地月系統(tǒng)(尤其對(duì)月球)的起源與演化的認(rèn)識(shí)。實(shí)現(xiàn)2項(xiàng)科學(xué)目標(biāo):
(1)進(jìn)行著陸區(qū)的探測(cè)與研究;
(2)采集月球樣品并返回地面,對(duì)返回樣品進(jìn)行系統(tǒng)的分析與研究,深化月球和地月系統(tǒng)的起源與演化研究。
二、帶動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
1、對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)作用
月球工程等重大工程對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)、基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施都提出了一些新的牽動(dòng)性的需要。特別是二、三期探月工程的發(fā)展,又有更新的一些技術(shù)需求,對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將起推動(dòng)作用。在此舉出一些例子來進(jìn)行說明,包括全波譜應(yīng)用工程、三矢量控制、姿態(tài)控制、溫控、遠(yuǎn)距離測(cè)發(fā)控系統(tǒng)、月球車技術(shù)、遙操作技術(shù)、計(jì)量和標(biāo)準(zhǔn)確定等(略)。
2、提高科學(xué)技術(shù)認(rèn)識(shí)的水平
人類與自然界的關(guān)系大致可分為四個(gè)階段:(1)人類單純地感受和觀察自然,這時(shí)人類并不了解自然;(2)人類進(jìn)入認(rèn)識(shí)和了解自然的階段,人和自然的關(guān)系發(fā)生了重要變化。在這個(gè)階段,人類總結(jié)、提煉自然規(guī)律,產(chǎn)生了科學(xué);(3)人類開始利用自然,在少數(shù)領(lǐng)域還能進(jìn)行控制;(4)人類開始認(rèn)識(shí)到利用自然是要付出代價(jià)的,在掌握和利用自然后要回報(bào)自然。人類掌握自然、利用自然、回報(bào)自然,就要能動(dòng)地認(rèn)識(shí)自然,這就需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn),對(duì)自然規(guī)律進(jìn)行深入地認(rèn)識(shí),以利用和回報(bào)自然。
我們?cè)诘厍蛏系膶?shí)驗(yàn)裝置是第一層次的基地;隨著人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的擴(kuò)大,人類有能力在空間環(huán)境條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),建立了空間實(shí)驗(yàn)基地,實(shí)驗(yàn)活動(dòng)從地球發(fā)展到空間;未來,人類的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)還將從空間實(shí)驗(yàn)發(fā)展到月球?qū)嶒?yàn),形成地球?qū)嶒?yàn)基地、空間實(shí)驗(yàn)基地、月球?qū)嶒?yàn)基地三個(gè)層次的基地。沒有這種認(rèn)識(shí),人類開發(fā)月球?qū)⒅皇莻€(gè)簡單的“事件”。
3、與時(shí)俱進(jìn)、推動(dòng)創(chuàng)新
任何學(xué)科都要通過不斷創(chuàng)新來獲得發(fā)展。從我國航天事業(yè)發(fā)展的歷程看,我們一開始抓尖端技術(shù),然后搞了兩彈一星,又提出“二抓一突破”,在突破載人航天的時(shí)候,我們不失時(shí)機(jī)地提出“大航天”的概念,把空間應(yīng)用、空間科學(xué)納入“大航天”之中,然后開展了以月球探測(cè)為主的深空探測(cè)活動(dòng)。這幾大步都是通過重大工程來帶動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。
我們要認(rèn)識(shí)到,必須以科學(xué)發(fā)展觀來推動(dòng)重大工程的發(fā)展,在具備相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)、條件時(shí),不失時(shí)機(jī)地推出重大工程,通過實(shí)施重大工程推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)國防科技工業(yè)綜合實(shí)力的提高。但是,如果不考慮我們的條件和基礎(chǔ),過早提出重大工程,就不是科學(xué)的發(fā)展觀,而是好高騖遠(yuǎn)。
4、推動(dòng)我國航天事業(yè)的全面發(fā)展
中國航天包括空間技術(shù)、空間應(yīng)用和空間科學(xué)三大部份。如果把航天只理解為火箭、衛(wèi)星的制造和發(fā)射,或者把航天工業(yè)看作為中國航天事業(yè)的全部,這都是不對(duì)的。應(yīng)該建立“大航天”概念,航天工業(yè)只是中國航天事業(yè)的一個(gè)部份。
在“大航天”的范圍內(nèi),空間應(yīng)用具有重要地位,在國外民用航天產(chǎn)值結(jié)構(gòu)中,空間應(yīng)用占據(jù)了大部份??臻g科學(xué)同樣重要,在國際航天領(lǐng)域,21世紀(jì)關(guān)注的熱點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)移,人們所關(guān)注的不僅是生產(chǎn)多少枚新型火箭,多少顆新型衛(wèi)星,而更加關(guān)注宇宙科學(xué)研究,比如宇宙的起源,太陽系是否穩(wěn)定、宇宙環(huán)境對(duì)地球的影響、生命的起源等。中國航天不能總圍著地球轉(zhuǎn),我們已經(jīng)有能力脫離地球,進(jìn)入遙遠(yuǎn)的深空。深空探測(cè)首先要從月球起步。
5、推動(dòng)航天領(lǐng)域的國際合作
沒有科學(xué)技術(shù)實(shí)力,就沒有資格參加真正意義的航天國際合作。我國探月工程起點(diǎn)高、有特色、有創(chuàng)新,具有很強(qiáng)的科學(xué)性、探索性和開放性,為開展航天國際合作搭建了平臺(tái)。我們宣布月球工程,表明我們?cè)谏羁仗綔y(cè)、其它行星探測(cè)等研究領(lǐng)域具備了相當(dāng)?shù)哪芰?,使我們?cè)趪H航天俱樂部中占有更重要的位置,這有助于我們與國際同步前進(jìn)。事實(shí)上,從我們宣布月球工程開始,就不斷有國際組織和國外航天機(jī)構(gòu)來中國謀求與我們的合作。
6、探月工程的管理創(chuàng)新
探月工程是一項(xiàng)大型、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,從論證到計(jì)劃完成將持續(xù)20年左右的時(shí)間,這需要在組織管理上進(jìn)行創(chuàng)新。過去在航天型號(hào)工程中建立了行之有效的“兩條指揮線”,這次探月工程又設(shè)立了首席科學(xué)家,這一管理模式經(jīng)過探月工程的驗(yàn)證,將成為中國航天發(fā)展的寶貴財(cái)富。
[信息來源:欒恩杰]