9月20日，由中國(guó)科學(xué)院主辦、中國(guó)科學(xué)院月球與深空探測(cè)總體部承辦的第三屆北京月球與深空探測(cè)國(guó)際論壇在北京舉行。
來(lái)自國(guó)內(nèi)外的200多位專(zhuān)家學(xué)者圍繞2030年前主要航天國(guó)家（組織）關(guān)于月球、火星和小行星探測(cè)規(guī)劃；行星科學(xué)研究的新進(jìn)展和未來(lái)五年到十年的熱點(diǎn)問(wèn)題；月球和其它地外天體返回樣品研究的方法、手段和科學(xué)進(jìn)展；深空探測(cè)新方法與有效載荷新技術(shù)等主題展開(kāi)了討論。
在此次論壇中，我國(guó)未來(lái)的深空探測(cè)規(guī)劃引起了多方關(guān)注。
首次火星探測(cè)將實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)
中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)將對(duì)火星開(kāi)展繞、落、巡科學(xué)探測(cè)，中國(guó)科學(xué)院重大科技任務(wù)局副局長(zhǎng)徐帆江在本次論壇上透露。
通過(guò)一次任務(wù)，一舉實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)三大目標(biāo)，是此次工程最大的亮點(diǎn)。
對(duì)此，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)總設(shè)計(jì)師張榮橋在論壇開(kāi)幕式前的新聞通氣會(huì)上表示：中國(guó)首次火星探測(cè)計(jì)劃正在穩(wěn)步推進(jìn)，探測(cè)任務(wù)的相關(guān)載荷已基本確定，火星探測(cè)工程探測(cè)器總共有13種有效載荷，其中環(huán)繞器7種、火星車(chē)6種，涉及空間環(huán)境探測(cè)、火星表面形貌特征探測(cè)、火星表層結(jié)構(gòu)探測(cè)等。
火星與地球間的距離雖然遠(yuǎn)至4億公里，但已經(jīng)是太陽(yáng)系中與地球較為親密的“鄰居”。并且，其自然環(huán)境與地球最為相似。因此，火星一直是人類(lèi)開(kāi)展深空探測(cè)時(shí)的首選目標(biāo)。
美國(guó)制訂了覆蓋太陽(yáng)系主要天體、以本世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)載人火星探索為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的宏大戰(zhàn)略規(guī)劃，歐空局正在與俄羅斯共同實(shí)施Exomars計(jì)劃，參與美國(guó)“獵戶座”飛船服務(wù)艙的研制計(jì)劃。
“在技術(shù)發(fā)展水平上，國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的掠飛、環(huán)繞、著陸、巡視探測(cè)。火星成為主要航天國(guó)家的探測(cè)熱點(diǎn)和空間技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，成為行星探測(cè)的首選目標(biāo)，火星探測(cè)將會(huì)出現(xiàn)技術(shù)上高新發(fā)展、科學(xué)上全新發(fā)現(xiàn)的局面。”中國(guó)探月與航天工程中心副主任于國(guó)斌說(shuō)。
月球建站 火星優(yōu)先
月球與深空探測(cè)是當(dāng)今世界上極具挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性與科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)性的航天活動(dòng)之一。從1957年首顆人造衛(wèi)星升空，到1969年實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次登月的壯舉，再到近日“卡西尼號(hào)”完成了20年的光榮使命、墜落土星，人類(lèi)探索太空的腳步從未停止。
邁入新世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)都相繼制定了長(zhǎng)遠(yuǎn)、系統(tǒng)的深空探測(cè)計(jì)劃，人類(lèi)的深空探測(cè)活動(dòng)已經(jīng)進(jìn)入了空前活躍的新發(fā)展時(shí)期。而在此當(dāng)中，“月球建站”和“火星優(yōu)先”成為快速發(fā)展的兩個(gè)主要方向。
從目前到2030年左右，主要航天國(guó)家計(jì)劃實(shí)施16次無(wú)人或機(jī)器人月球探測(cè)任務(wù)。
歐空局積極倡導(dǎo)建立“國(guó)際月球村”，計(jì)劃在2018年發(fā)射攜帶月面機(jī)器人的月球著陸器，提出2024年前后采用3D打印技術(shù)建造月球基地的構(gòu)想；俄羅斯規(guī)劃了月球南極軟著陸探測(cè)、全月環(huán)繞探測(cè)、月球南極采樣返回探測(cè)等任務(wù)，把建立月球基地作為未來(lái)20年發(fā)展的主要目標(biāo)；日本計(jì)劃2018年發(fā)射可實(shí)現(xiàn)精確軟著陸的小型“月球勘測(cè)智能著陸器”（SLIM）；印度和韓國(guó)也都規(guī)劃了本國(guó)的月球探測(cè)任務(wù)。
于國(guó)斌指出，全球月球探測(cè)面臨著共同的科學(xué)目標(biāo)：探測(cè)月球的空間和表面環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、資源與能源的分布和利用；研究月球、類(lèi)地行星與太陽(yáng)系的形成演化歷史和特征等。中國(guó)在月球的后續(xù)任務(wù)中，將會(huì)以月球科學(xué)綜合探測(cè)、月基平臺(tái)科學(xué)觀測(cè)和月球資源利用試驗(yàn)作為三個(gè)主要的科學(xué)研究方向。
他在開(kāi)幕式上表示，月球與深空探測(cè)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉、技術(shù)高度集成的系統(tǒng)工程，是推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重大實(shí)踐活動(dòng)。其關(guān)鍵技術(shù)的突破，將帶動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)、高新領(lǐng)域，以及前沿領(lǐng)域的快速發(fā)展。
對(duì)月球與深空的探測(cè)需要挑戰(zhàn)一系列具有全球科學(xué)和技術(shù)工程意義的難題，研究太陽(yáng)系和生命起源與演化規(guī)律、探尋地外生命信息，關(guān)注小行星和太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響；攻克適應(yīng)極端環(huán)境條件下的材料、電子元器件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、儀器儀表等基礎(chǔ)性技術(shù)，突破人工智能、自主導(dǎo)航、精確控制、遠(yuǎn)距離測(cè)控通信等高新技術(shù)。
近年來(lái)，我國(guó)在空間科學(xué)的事業(yè)上發(fā)展迅速。在過(guò)去的五年里，探月工程取得了一系列重大的科學(xué)成果，中科院空間科學(xué)先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)支持的“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星、“悟空號(hào)”暗物質(zhì)衛(wèi)星、實(shí)踐十號(hào)微重力衛(wèi)星，“慧眼號(hào)”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡等也相繼發(fā)射成功，取得了“星地量子密鑰分發(fā)和地星量子隱形傳態(tài)”等多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的重大科學(xué)突破。載人航天工程天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室在軌開(kāi)展了“空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)”等14項(xiàng)面向國(guó)際前沿的科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)。
徐帆江透露，未來(lái)，中國(guó)還將繼續(xù)實(shí)施小行星采樣返回、火星采樣返回、木星系及行星際穿越探測(cè)、月球科研站、載人空間站、愛(ài)因斯坦探針（EP）、先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)（ASO-S）等多項(xiàng)空間科學(xué)探測(cè)計(jì)劃。多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)試驗(yàn)和科學(xué)應(yīng)用與研究預(yù)期將會(huì)獲得一大批原創(chuàng)性重大科學(xué)產(chǎn)出。
系統(tǒng)展開(kāi)深空探測(cè)
中國(guó)自2004年實(shí)施探月工程以來(lái)，圓滿完成了嫦娥一號(hào)至嫦娥三號(hào)的科學(xué)探測(cè)任務(wù)，獲得了大量科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，取得了一系列重大的科學(xué)成果。
特別是利用嫦娥三號(hào)科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，中國(guó)的科學(xué)家們首次解譯了著陸區(qū)月壤和月殼淺層結(jié)構(gòu)特性，發(fā)現(xiàn)了一種新型玄武巖。徐帆江指出，“這些成果都得到了國(guó)際同行的高度認(rèn)可和評(píng)價(jià)，很多成果都屬于國(guó)際首次。”
在未來(lái)的幾年里，嫦娥五號(hào)還將采集2千克月球樣品返回地球并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室研究。同時(shí)，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)也將對(duì)火星開(kāi)展繞、落、巡科學(xué)探測(cè)。這些空間探測(cè)計(jì)劃都將進(jìn)一步豐富和深化人們對(duì)月球、火星的科學(xué)認(rèn)識(shí)。
在《2016中國(guó)的航天》白皮書(shū)上，我國(guó)的深空探測(cè)計(jì)劃不僅規(guī)劃了我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，2020年發(fā)射首顆火星探測(cè)器，實(shí)施環(huán)繞和巡視聯(lián)合探測(cè)；同時(shí)，也包括開(kāi)展火星采樣返回、小行星探測(cè)、木星系探測(cè)及行星穿越等項(xiàng)目的方案深化論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，適時(shí)啟動(dòng)工程實(shí)施，研究太陽(yáng)系起源與演化、地外生命信息探尋等重大科學(xué)問(wèn)題。
其中，小行星保存著太陽(yáng)系形成、演化的原始信息，是研究太陽(yáng)系起源的“活化石”，因此也是深空探測(cè)的熱點(diǎn)之一。
小天體撞擊在歷史上多次導(dǎo)致地球環(huán)境災(zāi)變和生物滅絕，直接威脅人類(lèi)的生存和發(fā)展。張榮橋在主題報(bào)告中指出，通過(guò)小行星探測(cè)，可以加深我們對(duì)小天體的軌道演化、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的認(rèn)識(shí)。探究應(yīng)對(duì)小天體撞擊的技術(shù)途徑，有助于回答公眾的關(guān)切。同時(shí)，工程的實(shí)施還將帶動(dòng)“精細(xì)化”航天技術(shù)的發(fā)展。
此外，木星系探測(cè)及行星穿越也是深空探測(cè)的亮點(diǎn)。人類(lèi)對(duì)木星系及其以遠(yuǎn)的探測(cè)相對(duì)較少，已有的探測(cè)表明，木星和土星的一些衛(wèi)星上具備可能產(chǎn)生生命的條件，蘊(yùn)含著大量的原創(chuàng)性重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。同時(shí)，這也將推動(dòng)“深遠(yuǎn)”的航天技術(shù)發(fā)展，包括新能源、長(zhǎng)壽命、遠(yuǎn)距離測(cè)控通信、自助管控等相關(guān)技術(shù)。■