“嫦娥之父”歐陽自遠來蘭暢談我國航太計畫

中國蘭州網8月24日消息 8月22日，著名天體化學與地球化學家、中國月球探測工程首席科學家、“嫦娥之父”歐陽自遠參加了在蘭州舉行的第一屆全國氣體同位素技術與地球科學應用研討會。

休會期間他接受了記者的採訪，對“嫦五”的發射、承擔的任務以及未來我國還將進行哪些深空探測等大家關注的問題進行了一一解答。

“嫦五”返回方式有大創新

“作為探月工程的最後也是最關鍵一步，按照計畫，嫦娥五號將在年內發射。

嫦娥五號重8.2噸，主要將實現從月球取樣返回地球的工程目標，其中包括多個首次實現。比如，首次在月球表面自動採樣，‘嫦五’的著陸器採樣，採取聯合方式、運用複合功能，如深孔鑽取和鏟挖等；又如，首次從月面起飛，首次從地外天體返回，首次在38萬公里之外的月球軌道上進行無人交會對接。”歐陽自遠說，屆時，嫦娥五號將在月球上以電鏟來鏟土，並要在月亮上打洞，鑽取岩芯，獲得很多月球的一些新的資訊。“如果嫦娥五號實現成功返回，這便完成了中國探月工程第一個10年的全部任務，即中國航太能夠實現到達、降落、返回。”他說。

歐陽自遠告訴記者，嫦娥五號4個部分組成，著陸器、上升器、軌道器、返回器。“我們用運載火箭把4個器的組合體發射到月球軌道，軌道器、返回器成一個組合，著陸器、上升器成另一個組合，兩個組合分離，著陸器帶著上升器降落在預定地區。

降落到預定地區以後，著陸器上的一個機械手會在月球表面抓東西塞到一個容器裡面，另一個機械手會打窟窿，能在月球上打2米深的窟窿，把岩芯抓住，然後再裝到容器裡面。機器手還將把容器轉移到著陸器的上升器裡面，之後上升器再月面上起飛。起飛起來以後再進入月球軌道，然後與軌道器和返回器的組合體對接，把上升器裡面的樣品轉回到轉移器，然後把上升器扔掉，軌道器和返回器繞過月球返回地球。”

“嫦娥五號返回地球的方式與以往是完全不同的，會有一個很大的創新。”歐陽自遠透露，過去的飛行器返回都是直接返回，這一次為了解決落點的問題，為了解決載陸角以調整衝擊力的問題，也為了解決速度過快導致溫度過高的問題，上升器將通過太空中飛行的另一個飛行器交會對接，然後進入大氣層到60公里時將再跳回到宇宙當中去，

再跳回大氣層，然後再回來。“距離越長，走的時間越長，我們可以得到很多好處，這個辦法可以減少發熱，減少載陸角等等，所以這種返回方式也將是我們的第一次試驗。”歐陽自遠說。

月球上有人類可用上萬年的能源

歐陽自遠告訴記者，屆時帶回地球的月球土壤將進行多項科學實驗，其中一項就是分析月壤中蘊藏的氦-3，因為這種物質有望解決地球能源危機。同時因為氦-3是氦的同位素，所以他應邀參加了此次的全國氣體同位素技術與地球科學應用研討會。

“現在能源是世界的一個焦點問題，我國參加了一個在法國建設受控核聚變反應堆的項目。主要就是用氦-3來發電，假如這種發電能夠實現的話，供應全中國的能源需求每年大約只要8噸氦-3，全世界每一年需要的能源，也只要100噸氦-3。地球上的氦-3極少，可月球上有120多萬噸，至少可以確保人類上萬年的能源需求。我現在可以對後輩說，不要為能源發愁，我們已經為你們找到了能用1萬年的能源，就在月亮上。”他笑著說。

為什麼現在全世界都在盯著氦-3？歐陽自遠告訴記者，氦-3作為能源的一大特質就是安全。眾所周知，核反應有兩種：裂變和聚變，目前核電廠一般用核裂變發電，鈾等放射性元素產生很多核廢料，後者如果在反應爐中發生不穩定變化，會帶來很大的安全隱患；而重氫是目前核聚變的主要原料物質，它比氫多一個中子，在聚變時釋放中子，中子能量很大，而且帶電性質為中性，難以控制，存在破壞反應爐的風險。如果使用氦-3作為核聚變的燃料，將會極大降低核反應的危險性。因為氦-3所釋放出來的是質子，質子帶正電，便於人們使用磁場來控制，有利於保護爐壁。

“雖然氦-3是一種潛在的清潔、安全的新型能源，但要想把這種能源用於商業化發電，還得需要很長的時間。美國也是預計在2050年才能大規模使用。”歐陽自遠告訴記者。他同時表示，現在各國在探索月球氦-3資源方面也都還處在初級階段。“針對氦-3的開發利用，現在最大的困難是原料數量太少雖然公認月球上儲量豐富，但對於月球上的氦-3，尚需進一步研究考察，然後研發相應開採技術。”他認為，隨著空間技術的發展，空間運輸成本肯定將大大下降，氦-3發電的可行性也將大大提高。

未來我國還將探索火星和木星

當天歐陽自遠還告訴記者，實際上，探月工程結束之後還將開展火星探測乃至對木星的探測，我國對太空的探索將一個個推向實施。他表示，2018年嫦娥四號將在嫦娥五號之後發射升空，“我們計畫在月球的背面進行軟著陸探測，由於月球在繞地球公轉的過程中還在自己進行自轉，所以從地球上是永遠觀測不到月球的背面的，我們的這次著落也是人類史上第一次在月球背面的著落。”。“嫦四”將由著陸器和月球車構成。此外，由於月球背面無法與地球直接通信，因此我國將在地月方位的遠端再部署中繼衛星，使這個“中繼通信站”可以同時連通地球和月球。

在結束探月計畫之後，我國於計畫2020年執行中國火星探測任務。“探測器在進入太空之後，經過約8個月巡航飛行，到達火星，然後環繞器環繞火星飛行後與著陸器分離，進入任務使命軌道，開展對火星全球環繞探測。著陸器就要進入火星大氣，在火星表面著陸之後火星車駛離著陸平臺，開展火星表面巡視探測。”歐陽自遠說，“我們要探測火星有沒有生命，要瞭解它的環境，研究今後如何進一步改造它。另外，未來我們還要探測太陽系中最大的一個行星——木星，我們的探測器要飛七年才能抵達木星，木星有68個衛星，我們選擇了木衛3和木衛4，表面有岩石質外殼，另外可能有海洋，可能有生命，這些只是推測，我們要到現場去才能確證。”(記者孫理 文/圖)

同時因為氦-3是氦的同位素，所以他應邀參加了此次的全國氣體同位素技術與地球科學應用研討會。

“現在能源是世界的一個焦點問題，我國參加了一個在法國建設受控核聚變反應堆的項目。主要就是用氦-3來發電，假如這種發電能夠實現的話，供應全中國的能源需求每年大約只要8噸氦-3，全世界每一年需要的能源，也只要100噸氦-3。地球上的氦-3極少，可月球上有120多萬噸，至少可以確保人類上萬年的能源需求。我現在可以對後輩說，不要為能源發愁，我們已經為你們找到了能用1萬年的能源，就在月亮上。”他笑著說。

為什麼現在全世界都在盯著氦-3？歐陽自遠告訴記者，氦-3作為能源的一大特質就是安全。眾所周知，核反應有兩種：裂變和聚變，目前核電廠一般用核裂變發電，鈾等放射性元素產生很多核廢料，後者如果在反應爐中發生不穩定變化，會帶來很大的安全隱患；而重氫是目前核聚變的主要原料物質，它比氫多一個中子，在聚變時釋放中子，中子能量很大，而且帶電性質為中性，難以控制，存在破壞反應爐的風險。如果使用氦-3作為核聚變的燃料，將會極大降低核反應的危險性。因為氦-3所釋放出來的是質子，質子帶正電，便於人們使用磁場來控制，有利於保護爐壁。

“雖然氦-3是一種潛在的清潔、安全的新型能源，但要想把這種能源用於商業化發電，還得需要很長的時間。美國也是預計在2050年才能大規模使用。”歐陽自遠告訴記者。他同時表示，現在各國在探索月球氦-3資源方面也都還處在初級階段。“針對氦-3的開發利用，現在最大的困難是原料數量太少雖然公認月球上儲量豐富，但對於月球上的氦-3，尚需進一步研究考察，然後研發相應開採技術。”他認為，隨著空間技術的發展，空間運輸成本肯定將大大下降，氦-3發電的可行性也將大大提高。

未來我國還將探索火星和木星

當天歐陽自遠還告訴記者，實際上，探月工程結束之後還將開展火星探測乃至對木星的探測，我國對太空的探索將一個個推向實施。他表示，2018年嫦娥四號將在嫦娥五號之後發射升空，“我們計畫在月球的背面進行軟著陸探測，由於月球在繞地球公轉的過程中還在自己進行自轉，所以從地球上是永遠觀測不到月球的背面的，我們的這次著落也是人類史上第一次在月球背面的著落。”。“嫦四”將由著陸器和月球車構成。此外，由於月球背面無法與地球直接通信，因此我國將在地月方位的遠端再部署中繼衛星，使這個“中繼通信站”可以同時連通地球和月球。

在結束探月計畫之後，我國於計畫2020年執行中國火星探測任務。“探測器在進入太空之後，經過約8個月巡航飛行，到達火星，然後環繞器環繞火星飛行後與著陸器分離，進入任務使命軌道，開展對火星全球環繞探測。著陸器就要進入火星大氣，在火星表面著陸之後火星車駛離著陸平臺，開展火星表面巡視探測。”歐陽自遠說，“我們要探測火星有沒有生命，要瞭解它的環境，研究今後如何進一步改造它。另外，未來我們還要探測太陽系中最大的一個行星——木星，我們的探測器要飛七年才能抵達木星，木星有68個衛星，我們選擇了木衛3和木衛4，表面有岩石質外殼，另外可能有海洋，可能有生命，這些只是推測，我們要到現場去才能確證。”(記者孫理 文/圖)