|
图为美国宇航总局的SOHO人造卫星拍摄到的“太阳风暴”壮丽景色，干扰了部分飞机航线的通信但幸好未酿成事故。“太阳风暴”是太阳因能量增加向空间释放出的大量带电粒子流形成的高速粒子流。由于太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体，并以每小时150万到300万公里的速度闯入太空，因此，它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时，将影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层。科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”。太阳的活动对地球至关重要，因而太阳一打“喷嚏”，地球往往会发“高烧”。
国家航天局局长孙来燕上周在北京举行的第36届世界空间科学大会上说，未来5年间，中国将在环月探测的基础上，积极进行月球探测和以火星为主线的深空探测规划，并积极参与相关的国际合作。
孙来燕说，中国将开展月球资源分布规律及月球资源利用的研究，通过对地球与其他行星的比较研究，从不同角度认识地球空间环境和地球内部各圈层的形成和演化规律，为保障人类在地球上持续生存和发展提供科学依据和对策。
中国科学家的眼光已不以月球为限了
据介绍，在空间天文和太阳物理领域，中国科学家将通过对太阳和黑洞的观测研究，增加对恒星演化及宇宙演化过程的了解。未来5年间，中国将通过自主研制发射天文卫星，在天文观测的某些方面达到世界先进水平。在空间物理领域，将建立起符合实际的空间天气预报模式，为建立保障航天、通讯和国家安全的空间天气保障体系提供科学基础。在微重力科学领域，将紧密结合国家科技战略目标和载人航天的关键问题，促进生物工程、新材料等高技术的发展以及引力理论、生命科学等的基础研究，尽早发射第一颗微重力科学和空间生命科学实验卫星。
据不完全统计，在过去10年间，中国在空间科学领域的基本建设与科研项目的投入已超过9亿元人民币，建立了一批国家实验室及空间有效载荷应用中心，具备了支持空间科学研究、实验的基本设施和资源，使中国成为世界上空间科学研究学科较全、实力较强的国家之一。
“月球上的氦-3可供人类上万年能源需求”
中国科学院院士、中国月球探测计划首席科学家欧阳自远上周在第36届世界空间科学大会上作题为“中国探月计划”的科普报告时透露，月球上的氦-3在土壤里大概有100万~500万吨。这将是人类社会长期稳定、安全、清洁、廉价的可控核聚变的能源原料，可供人类上万年的能源需求。
欧阳自远说，月球土壤里含有一种物质，叫氦-3，将会对人类社会的发展，作出史无前例的、重大的贡献。月球有个特殊的环境：超高真空、无磁场、地质构造稳定，弱重力、高清洁环境，可以对地球进行监视。同时，月球可以做各种各样的特殊材料和特殊生物制品。科学的责任就是要解决这些问题。
他说，“对于地球的人类来说，能源的问题完全不值得悲观。因为月球上的氦-3能释放出巨大的能量，产生氦-4。而且氦-3是稳定的，没有放射性”。“月球资源和能源的开发利用，将为人类社会可持续发展发挥支撑作用”。欧阳自远说，目前中国的能源资源的来源和安全等等，都存在着极大的问题。地球所供给人类的全部的化石能源，甚至包括铀，假如一次性发电的话，也不会持续很长的时间。地球给予人类的资源是极其有限的，所以一定要有新的方案来解决地球长期需要的能源问题。
欧阳自远说，现在深空探测第一个重点是月球的探测。月球是地球的一个天然卫星，是离地球最近的天体，是人类飞出地球，开展深空探测的首选目标。因为月球与地球建立了一个非常清晰的监视基地，又是人类科学研究的基地，也可以说是一个新的军事平台，也是深空探测的前哨站和转运站。此外，月球的资源和能源的开发利用前景，也将为我们人类社会的可持续发展发挥重大的支撑作用。
据了解，目前已有16个国家联合起来建设国际空间站，大约在2016年建成。它的规模不是很大，大约可以供6人至7人工作，可以进行一系列的科学实验。
月球探测首期花费不是一个天文数字
欧阳自远还谈到，月球探测首期花费14亿元人民币，不是一个天文数字，“这只是在北京修建约两公里地铁所需的费用”。
他说：“探测月球的投资，相较于我国巨大的国内生产总值来说，是微小的。但我们必须精打细算，认真把这件事情做好。”
1960年以来，中国经过约35年的跟踪研究，又经过约10年的综合论证，至2004年1月，批准了中国月球探测立项，第一期经费为14亿元，其中包括建造、发射、运行“嫦娥一号”绕月卫星。
据欧阳自远介绍，在计划启动的2004年，科学家们完成了卫星设计，2005年完成了“嫦娥一号”初样产品；2006年要完成正样产品，目标是确保2007年成功发射。
他说：“长远来看，我们的月球探测大致分为三个阶段：第一阶段为不载人的月球探测，第二阶段是载人登月，第三阶段是建立月球基地。我们正在进行的是第一阶段不载人的月球探测。”
欧阳自远说，14亿元是第一阶段月球探测的经费，第二、第三阶段可能会多花一些钱。月球探测绝不会拖中国人民全面建设小康社会的后腿，只能是促进和推动。
美国的花费是上千亿美元
2004年1月14日，布什总统宣布了美国新的太空计划。
美国将在2008年后，实现无人探测月球；2015~2020年，派遣宇航员重返月球。
美国国家航空和航天局随后宣布，2018年美国将重新实现载人登月，耗资为1040亿美元。2025年，将实现载人登陆火星，耗资2170亿美元。
“夸父计划”雄心勃勃
当旨在探究月球奥秘的“嫦娥计划”紧锣密鼓地进行之时，中国科学家们也开始“锁定”太阳，筹划另一项雄心勃勃的“夸父计划”。
中国科学院院士、北京大学教授涂传诒透露说，设想在2012年开始实施的“夸父计划”将帮助科学家深入研究日地环境，为灾害性空间环境预报提供观测数据，推动中国航天深空探测技术的发展。2012年将是下一个太阳活动峰年。“夸父计划”卫星初期飞行时间将为2~3年。这一计划的综合论证仍在进行之中。该计划如果按期实施，将是世界上唯一一个系统的日地空间探测计划。
涂传诒说：“‘夸父计划’将进一步揭示日地空间风暴机理，监测行星际扰动传播。科学家通过该项目能够更准确地预报太阳扰动及其对地球空间环境的影响，促进空间科学研究深入发展和空间天气预警预报水平的大幅提高。”
据涂传诒介绍，“夸父计划”由三颗卫星组成，其中A星设置在距地球150万公里的日地连线上，用来全天候监测太阳活动的发生及其伴生现象。另两颗卫星B1和B2在地球极轨大椭圆轨道上共轨飞行，用来监测太阳活动导致的地球近地空间环境的变化。
多国科学家将参与“夸父计划”
据了解，德国、法国、比利时、奥地利、加拿大等国10多位著名空间科学家也将参与这项由中国人发起的太阳探索计划。
德国科学家莱内尔·施温说，虽然近年来科学家已在日地物理研究方面取得很大进展，但对许多关键问题仍缺乏了解，比如，日冕物质抛射的前兆是什么？太阳扰动源、太阳扰动传输、扰动的地球效应等。“夸父计划”有望一一解答这些问题。
加拿大航天局空间物理大气科学首席科学家刘维宁说：“太阳扰动会导致卫星失灵，影响航天员安全，对地面各种通讯设备形成干扰。‘夸父计划’能帮助人类对太阳活动进行预测预报，从而采取相应的防护措施。加拿大将参与设计两颗围绕地球飞行的卫星，并在卫星上搭载科学仪器。”
刘维宁同时指出，要实施“夸父计划”，中国仍面临许多技术上的挑战。
他说：“A星要被准确地发射到太阳与地球连线引力平衡点上。但中国从未把卫星发射到那么远的位置。此外，地面人员还要对卫星进行姿态调整，接收遥远的微弱信号。这些都是中国需要掌握的重要技术，‘夸父计划’有可能在中国带动这些技术的发展。”
涂传诒说，科学家已经着手研究“夸父计划”相关的有效载荷、航天器平台初始设计以及发射、跟踪、控制和资料传输等方面的问题。
|
