绕月探测工程首席科学家欧阳自远解读“嫦娥三号”

12月上旬，“嫦娥三号”月球探测器将在西昌卫星发射中心发射升空。在“嫦娥三号”即将发射之际，新华网邀请到中国绕月探测工程首任首席科学家、中国科学院院士、发展中国家科学院院士、国际宇航科学院院士欧阳自远做客新华访谈，回答广大网友和青少年朋友关心、关注的问题，对“嫦娥三号”本次执行的任务及其意义、中国绕月探测的长远规划等一系列问题做了解答。欧阳自远还表示，他的“探月梦”是让中国飞得更远，对宇宙、对太阳系有更多的了解，把地球建设得更好。

对月球进行局部的精细探测属关键任务之一

本次“嫦娥三号”月球探测器执行的任务与前几次有很多不同之处，也有着非常大的意义。在回答“‘嫦娥三号’与之前的‘嫦娥一号’、‘嫦娥二号’任务相比有哪些不同”时，欧阳自远院士说，“嫦娥三号”有别于“嫦娥一号”、“嫦娥二号”任务，此次登陆月球后，关键任务之一是对月球进行局部的精细探测。

欧阳自远接受专访

欧阳自远介绍，中国绕月探测的第一步是无人探测月球。中国虽然已发射了100多颗卫星，但是，所有的载人航天和卫星都没有离开月球，它们全部绕着地球，完全被地球所束缚。俄罗斯的火箭之父奇奥尔柯夫斯基说，人类是生活在地球上，人类终将离开我们的摇篮——地球。中国人现在就要离开自己的摇篮，踏出自己的门槛，再进一步去访问我们的邻居，去看整个大世界。我们要一步一步走，第一步是很艰难的，但是必须全面整体的去了解月球，所以我们发射了“嫦娥一号”。

欧阳自远介绍，“嫦娥二号”是“嫦娥一号”的备份，万一“嫦娥一号”失败了，“嫦娥二号”要替补上去。现在“嫦娥一号”任务完成的特别圆满，“嫦娥二号”就得更换它的使命：模仿“嫦娥三号”的一些关键技术去工作。因为“嫦娥三号”要降落在虹湾地区，那个地方虽然做了图，但是不精细，降落的地方哪儿有一个大石头、哪儿有一个大坑，都得有高分辨率的照片，才能安排“嫦娥三号”降落地点。“嫦娥二号”要做的事，就是做一个一米分辨率的地图出来，这样它的任务就完成了。我们祝福它以后能够走得更好。

“嫦娥二号”任务完成非常好，为“嫦娥三号”作了准备。“嫦娥三号”是无人探月的第二步。一号是全面了解，三号是落在一个地方，仔细了解当地情况。“嫦娥三号”探测不了多大范围，还没有北京市海淀区大。着陆器落月后不能动，月球车也走不了多远，所以叫局部的精细探测，这是“嫦娥三号”的任务。这三步做完了，完全把中国的航天员送上月球开展科学探测，完成任务以后还要安全返回地球，所以才跟第二大步结合起来。所以“嫦娥三号”登月是一件很关键的事情。

探测器安全落月考验中国航天技术

在介绍“嫦娥三号”着陆器和月球车有哪些技术难点时，欧阳自远院士介绍说，月球车是被锁在着陆器里头的，开始是一块儿降落在月球上的。这要经历几个关卡：第一，从地球上飞过去要被月球抓住，跑得太快飞跑了，跑得太慢撞上去了，所以一定要恰到好处。速度、距离要刚好飞到月亮边，被月亮抓住，变成月亮的卫星。

第二，要安全着陆。在月球上不能像嫦娥一号那样硬着陆，要软着陆，软着陆遇到的最大困难是什么呢？月亮上没有空气，因为在真空里降落伞毫无作用，所以必须把它调整到是很低的一个位置上，朝着目标降落。下降速度越来越快的话，到了月球表面就会被砸碎。因此只能有一个办法，就是在着陆器下方安装几台发动机，把整个着陆器往上推，这样就可以慢慢降落。

嫦娥三号模型

欧阳自远介绍，到底降落在哪个具体位置也挺难的，因为那个时候得临时作出判断。着陆器是智能的，大概飞到离月球表面100米高的时候，它底下安排了很多相机，拍了照片赶快反馈给它，比如下面有个大坑，需要挪个地方，它自己就会平移，挪到照相机告诉它地面平了，才会降落。

“从100米高度降下去是不行的，也会砸碎。所以它往下降时慢慢降，降到离月面4米高时停在那儿，然后把底下的发动机关掉，那个时候掉下来，才是安全的。着陆器掉下来以后，得把太阳能电池板打开接收能源，所以一定要在白天降下去，有时间可以从容地把里面的仪器测试。全部调试后，就可以开始工作了。”欧阳自远说。

此外，着陆器如何过夜也对相关技术提出了考验。众所周知月球的晚上是漆黑的，极其寒冷，达到零下150度到180度。“连仪器都承受不了，所有仪器都会被冻坏，这样是不行的。所以到了晚上，月球车和着陆器都得冬眠，趴在那儿不干活，但是里面得保温。用现在各种各样的电池都不行，后来论证下来只能用一种电池——核电池，这样我们又得去研制核电池。”欧阳自远说道。

为什么核电池可以解决着陆器过夜的难题呢？欧阳自远解释，因为它不受外界的影响，可以持续地通过温差电池的办法，使仪器箱里的温度升高，升到多少呢？零下40度以上。所有的仪器都能耐受这种温度，要将这种温度一直保持半个月时间。

“天亮了，它自己就知道该起床了，该干活了。”欧阳自远说。

月基天文望远镜观测天体 “嫦娥三号”全球首次

欧阳自远院士在专访中还表示，设置在“嫦娥三号”着陆器上的一台天文望远镜将在世界上第一次实现以月基天文望远镜进行观测。

“嫦娥三号”执行的任务中有其他国家没有做过的。一是利用“嫦娥三号”就位和巡视的特色，制定了一个特殊的科学目标：“观天，看地、探月”。第一，观天，用月基天文望远镜观测天文；第二，看地，用月基极紫外照相机监测地球等离子体层的密度与结构变化。第三，探月，月球车下安装了一台雷达，探测月球次表层的结构。

着陆器上有一样东西十分特殊：放了一台近紫外月基天文望远镜在着陆器上，科学家梦寐以求希望在月亮上看天文，因为月亮是真空的没有任何污染，而且在月球上又可以长时间观测，所以它有特殊的优势。“这是世界上第一次用月基天文望远镜观测，我知道许多国家陆续也都要做了，我们是第一个。”欧阳自远说。

二是监视地球。在着陆器上放了一台极紫外望远镜，用于观测地球的等离子体层的密度、结构的变化，它反映了地球空间大范围的环境变化，这在世界上也是第一次做。

正在转场中的“嫦娥三号”

着陆器返回地球将在“嫦娥五号”实现

很多网友还对月球车能否返回地球的问题表示了好奇。对此欧阳自远院士回答，现在没有能力也没有安排让它返回地球，未来有返回地球计划的是“嫦娥五号”。

欧阳自远介绍，现在没有能力也没有安排让“嫦娥三号”着陆器返回地球，要把一个月球车返回地球是很艰难的。另外，它的科学价值和意义也不是很大。中国有返回地球的计划，但不是在“嫦娥三号”月球车，而是“嫦娥五号”。

欧阳自远说，“嫦娥五号”的任务是要降落在月球上，用一个铲子把周围的土壤铲出样品来放置到返回舱里。另外，它要在月球上自动打钻，全靠自己指挥自己，打出来的土壤和岩石的岩心样品原封不动的装到返回舱里，整个工作都是自动操作的，不能搞乱了。

欧阳自远介绍，“嫦娥五号”去的时候发射一条飞船，同时在月球外面转圈，等候“嫦娥五号”上来，这都需要精确计算控制，最后“嫦娥五号”和等候的飞船交汇对接，飞船带着“嫦娥五号”的返回舱一块到达地球空间。

“因为飞行的速度很快，它们进入地球的大气层会燃烧，温度很高很危险，所以要把速度降下来，弹出去再回来，降到什么速度呢？降到它不至于被烧毁，然后在地球的控制下，安全着陆在内蒙古四子王旗。这样等于把月球上的东西返回来了，然后组织全国的科学家作精细研究。”欧阳自远说。

中国绕月探测工程将分三步走 探月意义非同寻常

在被问及今后中国月球探测计划时，欧阳自远介绍说，中国已经制定了一个月球探测的长远规划。这个规划里建议中国月球探测稳扎稳打，要有很多创新，既要继承已有的成果，又要结合中国的实际，中国人要对世界作出更多的贡献，所以制定了三大步的设想：第一步是无人月球探测；第二步，要把中国航天员送上月球，叫载人登月；第三步，开发利用月球的资源能源，建设月球基地。这是一个很长远的规划，因此，必须踏踏实实的从第一步做起。

欧阳自远院士说，探测月球是人类发展的需求，也是科学发展、技术发展的需要，因为它可以带动一大串高新技术的发展。

从科学角度来讲，月亮就是一块石头，它围绕着地球转，为什么能吸引全世界的科学家去研究它？欧阳自远说，月球是人类离开地球跨上另外一个天体的第一步，任何国家要去探测更遥远的金星、火星、木星，一般来说都要经过月球，月球就好像是走出家门的门槛一样，是了解宇宙的第一步。所以从技术要求来说要去探测月球，而且也比较容易实现。

更重要的是月球的能源，月球有两种能源吸引着人类：第一种是太阳能。月亮表面是真空，没有任何建筑物，太阳一出来就半个月，太阳能的密度照在月球上比地球高多了。因为地球上有大气层，阻挡了一部分太阳的辐射。另外，风霜雨雪的变化，太阳能分布在地球上也不均匀。所以月球上的太阳能密度很高，它又没有任何建筑物，可以无限制地铺设太阳能电池板。

中国人登月想象图

第二种能源是氦3。地球上的氦3极少，但月球的表土里有很多氦3。“嫦娥三号”有一个任务，要把土壤层的厚度全部测出来，这样就可以换算出整个月球有多少氦3。

欧阳自远介绍，我国参加了一个在法国建设受控核聚变反应堆的项目，7个国家参加，要投资起码100亿欧元以上才能建成，但是还不能发电。假如这种发电能够实现的话，全中国的能源需求每年大约只8吨氦3就够供应了，全世界每一年需要的能源，只要100吨氦3就够了，月球上100多万吨氦3，至少可以确保人类上万年的能源需求。氦3是安全的，又是环保的、廉价的。所以能源吸引了全世界的科学家去探测月球。

此外，月球还有极其丰富的其他资源，比如钛，我国攀枝花钢铁基地利用钛铁矿生产，钛铁矿分布在四川一小块区域，而月球上钛的分布接近一个中国那么大面积，取之不尽、用之不竭。稀土、铀矿、钍矿等等多极了。但现在谁也不会去开采，因为经济成本太高了，这是未来的可能，应该告诉人类月球有什么。

欧阳自远说，月球将来也许是人类持续发展的一个重要支持者。所以有那么多国家计划重返月球，重新探测月球，这个趋势不可阻挡，这是人类社会发展的需求，也是科学发展、技术发展的需要，因为它可以带动一大串高新技术的发展。

欧阳自远的“中国梦”：让中国人飞得更远

欧阳自远院士在访谈中还提到了自己的梦想。欧阳自远说，从1993年到2003年，他逐步论证我国开展月球探测的必要性、可行性、发展战略、长远规划、中国首次月球探测的科学目标与技术要求以及相关的具体设计。因为去不了月球，在月球问题上就没有发言权，就不能维护国家在月球的合法权益。

2003年到今天，又一个十年过去了，“嫦娥一号”、“嫦娥二号”取得了很多成就，我们的队伍也成长了。欧阳自远说，今后的十年，不光要实现“嫦娥五号”在月球上取样返回，还要进一步实现载人登月，逐步实施月球基地建设。欧阳自远说，中国不能止步于月球，要去探测整个太阳系，中国人应该飞得更远，飞到几亿公里、几十亿公里、上百亿公里。

欧阳自远期望年轻一代能够秉承这样一种愿望：让中国人飞得更远，对宇宙有更多的了解，更好的把地球建设好。