嫦娥工程——中国人的探月梦

主讲人：“嫦娥之父”、中国探月工程首席科学家、中国科学院院士 

欧阳自远 

时间：2012年5月26日（周六）上午9时 

地点：前湖校区法学楼报告厅 

主持人：尊敬的各位老师，亲爱的同学们，大家上午好！欢迎来到第125期“前湖之风”周末讲坛，我是主持人刘思雨。 

在开始本期讲座介绍之前，我想特别提醒在座的各位，我们的互动环节增设了微博提问方式，参与方式请看我们的微博大屏或问卷，上面有详细的介绍。 

下面就进入今天的主题： 

阿波罗飞船登上月球的一刹那，就意味着人类科技文明又向前迈进了一大步！几千年来，登上月球这样一个神秘而美丽的星球，一直是中国人的梦想。为了实现这个梦想，我们一直在探索着。终于，在2007年10月24日，“嫦娥一号”飞向太空，所有中国人都为之感到骄傲和自豪，现在，“嫦娥奔月”对我们来说已不再是梦想，而是代表着一个民族的胜利。今天我们非常荣幸地邀请到了欧阳自远教授，相信大家和我一样期待，接下来的时间，让我们重整当年激动的心情，和欧阳教授一起来感受中国人的探月梦。 

在请出本期嘉宾之前，请允许我对主讲人做一个简单的介绍： 

欧阳自远，男，1935年生于江西吉安，中国科学院院士，中国天体化学学科开创者，中国探月工程首席科学家，被誉为“嫦娥之父”，现任贵州省科协，中科院地化所研究员，国家天文台高级顾问，南昌大学荣誉教授。在国内外共发表论文450余篇，专著11部，主编著作14部；研究成果多次获奖，其中《地下核试验地质效应综合研究》获国家科学大会奖、《吉林陨石综合研究》获国家自然科学奖，《天体化学》获中国科学院自然科学一等奖。 

接下来的时间，就有请欧阳自远教授引领我们走进今天的主题——《嫦娥工程——中国人的探月梦》。掌声有请。 

欧阳自远：谢谢大家！首先感谢“前湖之风”周末讲坛给我一个如此绝妙的机会让我回到家乡，向我的父老乡亲们、向各位同学们汇报中国的嫦娥工程，并讲述月球探测的故事。同时，我也非常感谢南昌大学的各位领导让我有机会向各位探讨中国为什么要去探测月球。 

现在我就开始介绍关于中国人的探月梦。 

一、月球探测的历程和成果 

（一）月球的概况 

1、惊天动地的“太空婚礼”——月球的诞生 

在45亿年前的太空中发生了一场非常悲壮的“婚礼”，而这场“婚礼”的后果是撞击了地球的天体不知去向，而月球却由此诞生。 

2、月球是地球的忠实伴侣和保卫者 

月球是地球唯一的天然卫星。40多亿年以来月球一直是地球的忠实伴侣，伴随着地球共同经历荒古的演化过程。 

3、关于月球的古老传说 

过去由于没有人到过月球，所以我们国家只有一些关于月球的古老的传说，比如嫦娥奔月。我了解到全世界各个民族都有其关于月亮的古老传说，也都有自己的月亮神。 

4、月球的真实面貌 

月球上有几块大的黑斑，这些黑斑的面积加起来比我们中国的领土面积还要大。这是因为它们是受到过撞击的盆地，后来由于火山喷发，火山灰把这些盆地填平，最终使之成为了平原。 

5、第一次探月高潮 

从1958年以来，美国和前苏联为了争夺空间霸权，为了冷战的需要，展开了“你死我活”的月球之争。在这场军事竞争中，美国人取得了最终的胜利，而苏联则彻底失败了。 

（二）阿波罗载人登月计划 

1、阿波罗载人登月计划的概况 

阿波罗登月计划一开始共实施了十次，在第十一次探测计划时，美国用最大的火箭搭载阿波罗飞船，将三名宇航员送向月球，最后一起安全返回地球。阿波罗登月计划被认为是人类有史以来规模最大、耗资最多的科技项目之一。 

2、广受质疑的阿波罗载人登月计划 

阿波罗登月计划在取得巨大成功的同时也遭受到了大量的质疑。美国人比尔·凯信出版的《we never went to the moon》（《我们从来没有到过月球》）一书中列举了大量的怀疑论调。 

第一、宇航员插在月面上的美国国旗迎风招展 

第二、拍摄的照片中漆黑的夜空里没有明亮的星星 

第三、宇航员在登月舱附近出现多个影子 

第四、月球土壤无法清晰保存宇航员的脚印 

以我来看，这些疑问的答案很简单。 

首先，月球表面是超高真空，没有阻力，因此旗杆会长时间地摆动。 

其次，会出现拍摄的照片中漆黑的夜空里没有明亮的星星这种现象很正常。 

然后，宇航员在登月舱附近出现多个影子的现象也很正常。  

最后，月球表面上的颗粒都是棱角分明的，脚一踩到上面就会印出清晰的图案。所以月球土壤上会出现清晰的脚印是很自然的现象。 

3、阿波罗载人登月计划成功的主要证据 

第一、美国人准备充分 

第二、月震仪与激光反射器的安装 

第三、40万科技人员与苏联的克格勃的作用 

第四、Apollo-17样品的研究 

4、美国人对“惊世”的态度以及所产生的反响 

美国人对此却并未作出任何的回应。美国人没有花费任何一分钱就掀起了一场人类有史以来持续时间最长且参与人数最多的科普宣传运动。 

（三）揭开月球的神秘面纱 

1、月球的各种性质与特征 

月球的表面积为3800万平方千米。无论何时，站在地球上的我们永远只能看到月亮的一面。月球表面有一层土壤，这层土壤将来会为人类能源做出巨大贡献。月球表面没有水，也没有任何生命，但是其矿产资源极其丰富。月球内部的结构有月壳、月幔、月核，就像蛋壳、蛋清、蛋黄。月球的内部有一层油脂，但能源很少。另外，月球也没有磁场。月球的历史很简单，到了三十一亿年就衰老了。 

2、月球的表面环境 

月球表面基本上没有大气，其气压也很小，处于超真空状态。月球的表面千疮百孔、坑坑洼洼，既有大的撞击坑，又有小的撞击坑。 

3、小天体撞击地球诱发灾变与生物灭绝 

地球被撞会给整个的地球带来了巨大的灾难。地球上的生命曾经历过多次的灭绝，按照不同规模分为小灭绝、中灭绝、大灭绝。而恐龙灭绝这次还只能算是一次中等的灭绝，不是巨大的灭绝。现在大约有4700颗小行星在我们地球的周围，一直威胁着我们地球的安全。 

4、恐龙灭绝之谜 

恐龙灭绝的说法之一——陨石撞击说中，恐龙灭绝就是因为一个10公里大小的天体撞击地球。我测出当时的天气十分寒冷，所以这种恶劣的气候环境导致了当时世界上大量的恐龙一下子就被灭绝了。 

 5、关于导致“世界末日”的各种说法 

最先的一种说法是：根据玛雅人的一种纪年，他们预言了2012年12月21日是世界末日。其实，这只是一种纪年的方法，而并不是一种末日的预言。 

第二种说法是“地磁倒转”说。地球南北磁极的倒转在历史上已经发生过几十次，不是说倒转了世界末日到了。 

第三种说法是小天体撞击地球会导致世界末日。这我已经讲过了，现在证明2012年绝对没有哪个小天体会撞上地球的。 

还有人说太阳风暴也会。我国的“嫦娥二号”已经监视了太阳二百多天了，目前没有发现有什么异常。至于“超级火山大爆发”的说法也没有任何证据。关于 “外星人入侵地球”导致“世界末日”也有很多的传闻。我认为，上述散播外星人存在的谣言现象出现的原因有二：第一，人类希望有外星人，这是人类很自然的想法与渴求。第二，从理论上来说，可能真有外星人。 

综上所述，我坚信，2012年12月21日是一个平常的日子，是一个详和的日子。 

二、重返月球的缘由 

这么一个没有活力的月球，为什么有这么多国家对它感兴趣、非得去探测呢？ 

（一）军事、能源、资源和特殊环境的前景 

第一，军事原因。月球是一个重大的军事战略地位，是太空站的新的制高点。 

第二，月球有丰富的能源。第一种能源是太阳能。第二种能源是和平利用氢弹的能源。  

第三，月球无大气（高真空状态）、无磁场、重力小等独特环境可供我们生产很多东西，包括新材料、生命制品等。 

第四，月球的资源极其丰富，可以说取之不尽、用之不竭，但是由于经济成本太高，目前还没有人去开采。 

基于上述原因，很多国家将重新探测月球。 

三、世界各国的探月计划 

（一）中国月球探测的战略发展 

1993年后，我们进行了月球探测工程的论证。1995年，我们完成了第一个较完整的《中国开展月球的必要性与可行性研究报告》。随后我们又在1999制定了《中国开展月球探测的发展与长远战略规划》。历经三年多最终设计出了中国第一次探月的方案，并前前后后进行了十年艰难的论证。最后论证结果非常成功，我们便把整个探月的工作安排提出来。 

2002年，我们公布了全中国的探月计划。2004年1月23日，总理等领导批准了我国月球探测工程立项实施。2006年，中国国家访问美国，与美国总统布什会谈，双方一致同意在空间探测特别是在月球探测上实现合作。 

（二）其他国家的探月计划 

俄罗斯的探月目标只有一个——开发能源，以解决地球的能源危机问题。印度最近正在大力宣传探月计划，官方声称“印度要举全国之力大力发展载人登月事业，并计划将比中国早四年，以夺回主动权。” 

四、中国的“嫦娥工程” 

(一)“嫦娥一号”卫星的进展与成果 

1、“嫦娥一号”卫星的关键技术的突破 

在“嫦娥一号”卫星准备的过程中遇到了许多技术上的困难。第一，要如何设计它的轨道让它到达月球呢？设计路线计划好之后，最重要的便是对其进行测控。但最后很多技术问题我们都全部攻克了。 

2、“嫦娥一号”卫星的科学目标 

“嫦娥一号”登月肩负的四大科学任务有：第一，获取月球表面的三维立体影像；第二，分析月球14种元素、矿物与物质类型的含量和分布；第三，探测月壤厚度，估算氦-3资源量；第四，探测并记录4-40万公里间的地月空间环境。 

3、“嫦娥一号”卫星的发射和轨道 

经过科学家们三年多的准备之后，2007年10月24日，“嫦娥一号”终于在西昌成功发射，并在精确时间段里成功实现了星箭分离。为了其运行稳当和便于我们精确控制，科学家们给它设计了轨道让其绕地球转了很多圈。   

4、“嫦娥一号”卫星取得的科学成果   

“嫦娥一号”卫星上的CCD立体相机采用线阵推扫成像方式，获取前视、俯视和后视三条连续的二维影像，利用不同视角的图像数据合成月面图像。 

另外我们还用了三台仪器测成分，分别测各种成分的含量及其分布等。 

最后我们还有一种设备称为微波辐射计，用于测量月球土壤的厚度，并利用电磁波来反演其厚度。上面提到的这些工作都是别国科学家以前没有研究过的，而对于月球附近环境的探测，我们也有新的发现。  

（二）“嫦娥二号”的使命与成果 

1、“嫦娥二号”的卫星的新使命 

由于预期中的“嫦娥三号”探测器要直接着陆于月球，我们便将“嫦娥二号”作为先导星进行先行试探。  

（三）“嫦娥工程”的后续发展 

1、“嫦娥三号”的目标与任务 

明年，我们将要发射“嫦娥三号”，它的任务是着陆。 

2、“嫦娥三号”遇到的难题以及解决方案 

当然，“嫦娥三号”也将面临很多的难题，例如，“嫦娥三号”怎么着陆？像“嫦娥一号”那样撞上去是绝对会撞坏的，因此要采取软着陆。这是我们国人第一次在地外天体上着陆，但问题是，它们怎么过夜呢？我们研制了一种新的电池——原子能电池，这种电池可以延续工作30年（惊叹声）。 

3、月球探测第三期工程——“嫦娥5号”取样返回的目标 

“嫦娥5号”将实现自己自动打转取样，自己自动收集样品，最后在月球表面自己发动发动机离开月球，走到月球的空间，加速冲出月球奔向地球的目标。 

做完了这三期探月工程，我们一定可以将中国人送上月球。（热烈持续的掌声）而这个时候我们才更有把握让我们的航天员安全完成任务，安全返回地面。 

五、深空探测——太阳系探测的主要科学问题 

（一）中国开展太阳系探测的必要性 

深空探测是当今世界极具挑战性、创新性与带动性的航天活动之一，对增强民族自信心和提高民族凝聚力，推动国家科技进步与人类社会可持续发展，激发科学探索精神具有重大而深远的战略意义。 

（二）中国开展火星、金星、小行星、木星和太阳探测的初步设想 

1、火星探测 

2030年前，我国火星探测工程计划开展三个阶段的探测：全球遥感探测；软着陆与巡视探测；自动采样返回。 

2、 太阳探测 

通过对太阳的定点进行高分辨率、多波段的观测，认识太阳磁场的基本结构和演化特征，揭示太阳耀斑和日冕物质抛射中能量存储和释放的机理，探索太阳活动对近地空间环境的灾害性影响。 

通过对太阳极区磁场，速度场和辐射场的太阳极轨观测，研究高速太阳风的起源，认识太阳极区物理场的基本特征及其变化，探索太阳整体磁场的形成过程。 

通过深空探测器阵列对太阳进行大尺度射电干涉成像观测，结合多数多波段太阳观测和空间环境探测，追踪太阳风暴在行星际空间的传播和演变，探索太阳风暴对近地空间环境的影响。 

3、 小行星探测任务 

首次近地小行星探测任务：精确确定小行星轨道和相关特性，评估其撞击地球可能；同时开展科学探测研究。 

第二次小行星探测——主带小行星采样返回探测。 

4、 金星探测 

通过环境和浮空探测，获得金星大气的组成与结构、温度场、电离层与磁层、地形地貌与物质组成等的探测数据，开展金星大气层的闪电和气辉、温室效应、大气环流等的成因机制以及大气整体演化过程，大气层、电离层与太阳风的相互作用过程；水逃逸机制等研究；开展金星表面改造的地质营力和地质构造演化史的研究；开展金星内部结构的综合性研究。 

5、 木星系统探测 

通过木星系统环绕探测，获取木星的磁层结构，大气环流等探测数据，研究太阳风与木星磁场的相互作用，大气环流模式与动力学机制；探测木卫二空间环境和表面冰层形貌，研究冰层厚度分布特性、木星潮汐作用对木卫二地下海洋的加热效应。 

总之，在深空探测过程中，我觉得中国人应该走得更远！ 

六、结语 

最后我想说的是，“嫦娥工程”一直得到的亲切关怀与坚强领导，全国公众也给予了热忱的支持并寄予殷切厚望，我们深受鼓舞，一定会继续艰苦奋斗，竭尽全力、精益求精地做好后续工作，完成任务！我们还将积极进取，攻克难关，加速开展太阳系的全面探测。我们热切地希望有关的专家学者和青年学子，能够投入到嫦娥工程和探索宇宙奥秘的行列中来，为人类社会的持续发展和中华民族的伟大复兴与繁荣昌盛做出历史性的贡献！谢谢大家！（热烈持续的掌声） 

互动环节 

    主持人：非常感谢欧阳自远院士带领我们了解了神秘的月球。各位还有什么疑问，可以现在向欧阳自远院士提出，由于今天现场听友较多，为了让大家有更好的时间和欧阳院士交流，我们今天取消了微博提问环节，请大家踊跃发言。 

学生一：院士您好！我想问一下月球上山的“海拔”是怎样算出来的？ 

欧阳自远：你提的问题很好，很专业。月球上没有海，也就没有所谓的海平面，那么我们怎么去计算高层？办法是，我们把月球的标准面定为基准面，这个基准面就相当于地球的海平面，这样就有了标准，可以计算高层了：凡是高于基准面的就是正高，低于基准面的就是负高。那么最高的地方要高于基准面一万多公尺，即有十公里左右的高程。月球上也有用于测量各种数据的基准点，必须要按照测绘的要求，把测绘图做出来。 

学生二：院士您好！我的问题是：在当今的本科教育或称之为大众教育的背景下，学生的自主选择很多，兴趣爱好也比较广泛，欧阳院士您作为一位科学巨子，一定也见证了不少传奇人物的成功历程，您怎样看待一个人的兴趣爱好以及人生观、价值观、世界观对于一个人发展的作用呢？ 

欧阳自远：我很敬佩你能有这么渊博的知识面，你提出的问题也是如此地有重量。这个问题，也是当下每一个青年都应该思考的问题。我不敢说我后面所讲的一定对你有帮助，我只是想谈谈自己的一点感悟，仅供你参考。 

我的看法是这样的：大学是让你们打基础的阶段。 

第一，要学会怎么样去学习。青年人要在全世界的知识宝库里面吸收最重要的东西，就必须学会怎样去粗存精，这种能力是需要在大学里培养的。而培养这种能力，最重要的不是对知识的积累，而是对学习方法的掌握，对科学思维的训练。 

第二，一个人终究要学会怎样做人，而大学是塑造我们人格的关键时期。这个比学习知识更重要，因为知识在你人生的任何一个阶段都可以去补充，但学会做人和树立目标却是你立足社会的根本，也是只有在大学才能够得到充分完善和发展的。因此，我对大家的期望是，做人要诚信，要有责任感，要立志为国家的未来做贡献。我坚信，你在未来将成为一个了不起的人，谢谢！ 

学生三：欧阳院士您好！我是南昌大学的一名国防生，首先我代表我们全体国防生对您和为航天事业做出贡献的前辈们表示最崇高的敬意！（敬礼）我想问的第一个问题是为什么选择海南岛的文昌作为卫星发射基地，其建成以后，将会对我国的航天事业发挥怎样的作用？第二个问题是请您给我们在校的国防生提几条建议，如何在在校学习期间打好我们的专业素质基础，让我们为国家的国防建设做出更好、更大的贡献！谢谢！ 

欧阳自远：你问的问题非常好！但是我也只能通过我所了解的事实给你解答这个问题。海南岛的文昌卫星发射基地在未来将是我国最大的、最现代的卫星发射场，整体是由进行管理和运行的。 

文昌卫星发射基地建成后，文昌卫星发射基地主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。以后的“嫦娥5号”和载人登月的任务甚至是大型的空间实验室等都将放在海南岛的发射基地。我们尽可能地从经济、安全、节约成本等方面综合考虑，构成一个更完善的网络，使我们的航天事业得到更好的发展。这也是为我们建立的一项不朽的功勋，你们为国家发展做出了极大的贡献。感谢你们！（掌声） 

关于第二个问题，我想说的是你们作为国防生，在校期间就有如此高尚的志向、有一心报国的宏愿让我很敬佩。 

在以后的学习中，你们要更加注重提高自己的知识和技术水平，要有自己的爱好，有梦想。如果你的爱好、你的梦想和国家的利益一致的话，就请你们尽情地发挥吧！因为这也是国家和人民都急切需要的。有了梦想，就要坚持下去。在科学研究上最怕的就是遇到挫折停滞不前，所以希望你们能够培养艰难的探索精神和艰苦奋斗的精神，这也是军人们一直倡导的精神，坚持下去才能够成为栋梁之才。 

另外，将油然而生的爱国之情与对梦想的坚持不懈结合起来，必然会造就我们新一代的人才！衷心地祝福你们成为这样的学生！谢谢！ 

主持人：由于时间的关系，今天的提问就到这里。提醒刚才现场提问和微博提问的同学，及今天最先入场的前20位听友，请讲座结束后到场外工作人员处领取代金券。 

非常感谢欧阳教授的精彩解答，也感谢大家的积极参与。让我们再次以热烈的掌声感谢欧阳教授。