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對話我國火星探測計畫首席科學家萬衛星院士:探測火星就是探索地球的未來

對話時間:6月5日 對話人物:萬衛星

●人物簡介

萬衛星, 1958年生, 湖北天門人。 空間物理學家, 我國火星探測計畫的首席科學家, 中國科學院地質與地球物理研究所研究員,

中國科學院地球與行星物理重點實驗室主任, 2011年當選中科院院士, 在電離層與大氣層的耦合等重大科學問題的研究中取得了重要突破和系列成果。

●對話背景

6月5日, 湖北大學通識教育學院的“問津大講堂”互動熱烈。

講堂源於新洲著名的問津書院, 主講人有學生也有專家, 作為全省高校首所專門的通識教育學院, 六年來, 已請來百位專家主講人來此做客。 這次, 學院請來的是中國科學院院士萬衛星。 在他眼中, 看似複雜的空間物理裡滿是星球故事, 奧妙宇宙令大學生心折不已。

作為我國火星探測計畫的首席科學家, 萬衛星期待著2020年探測任務的到來。 謙虛、嚴謹, 大概是科學家的共性,

而這種態度出現在萬衛星身上時, 還有一種務實的誠懇。 當年走上空間物理研究之路時, 他為自己定下踏實做事的原則, 能一步步走到今天, 其實就是件水到渠成的事。

現在的火星可能是將來的地球

記者(以下稱“記”):我國將於2020年七八月份發射火星探測衛星, 為什麼選擇這個時間?

萬衛星(以下稱“萬”):按照太陽系行星運行規律, 每過26個月, 火星有一次距離地球最近的機會, 利用這樣的最佳時間視窗發射探測器最省能量, 錯過了就要再等2年。

記:為什麼世界不少國家都熱衷於探測火星?

萬:一個方面從技術上講, 火星離地球和太陽都比較近, 技術上有一定的可行性;第二, 目前在太陽系探索這個大的科學目標裡, 很多探測都在追尋人類一些最基本的問題。

對我們來說, 地球及太陽系的起源、演化和未來, 都是對人類整個進化歷程有切身利益關係的問題。

那麼, 火星就是個很好的樣本。 火星之前的環境溫度與地球比較貼近, 科學家認為, 火星早期是適合生命存在的, 對火星的起源演化研究很有價值。 我們認為現在的火星可能就是將來的地球, 所以, 火星探測在很長一段時間, 都將是我們行星科學研究的一大主題。

記:首次火星探測任務現在進展如何?

萬:按部就班, 在接受關於火星探測的採訪時, 這個詞我用得最多。 目前, 衛星探測器系統、地面資料應用系統、火箭發射系統、測控系統等各方面工作已全部展開, 相應工作方案都在不斷設計、完善、試驗中,

有些已初步完成。

我們的探火目標是一次性實現繞落巡

記:國際上第一次進行“探火”一般會把繞、落分開, 但我們的計畫是一次性實現繞、落、巡3個目標, 我們在這方面表現得很有技術自信。

萬:那當然, 從科學的角度來講, 創新價值更大。 繞、落都有國家完成了, 但同時繞和落還沒有做過, 也難度更大, 科學新價值更多, 可以把這些資料進行對比。

記:探測器進入火星大氣層, 降落和最終著陸的全過程被稱為“恐怖7分鐘”。 目前人類對火星已有40多次探測, 成功著陸也並不多。

萬:現在對火星的探測特別是著陸探測, 失敗的多, 成功的少, 前不久, 歐洲的著陸探測就失敗了。 著陸確實比較難, 這是個系統性問題, 飛往火星的計算時間就要大概9個月,

而從發射到著陸這個過程都是密切相關的。 我和有關工程人員討論過, 他們很有信心克服困難。 嫦娥三號著陸時, 那個懸停就做得非常好, 所以我們是有這個能力的。

記:月球車給火星探測提供了一些經驗。

萬:確實, 但火星上又會遇到一些新問題。 如火星與太陽的距離, 比月球與太陽的距離要多1.5倍, 但接受的能量可不是簡單的小1.5倍, 而是它的平方;火星比月球要大, 要著陸就要克服重力對它的吸引, 技術難度也要大得多。

載人登火星還未提上議事日程

記:曾有報導提及, 嫦娥二號差點就在2009年飛向火星了。 這是否說明那時我們就具備了飛向火星的能力?

萬:中國在探月時就有了飛向火星的能力。 當時有個計畫,是把嫦娥工程裡的一個備份飛行器直接飛到火星上去,只要稍加改造就可以了,技術研製上也可以節約很多成本,這是它的優勢。不過,在我看來也有劣勢,因為那個探測器是圍著探測月球而設計的,它的科學目標對火星來說,肯定不是最優,我們還是要寄望於現在的工程。

記:“飛往火星”是近年來世界各國最時髦的太空計畫,美、俄、中、印度、日本等都計畫2020年向火星發射探測器,這樣的密集發射會不會互相干擾呢?

萬:火星足夠大,可以容納比現在的探測器多得多的軌道,所以這個儘管放心。

記:我們什麼時候會有太空人前往火星?

萬:我們要有個客觀認識,中國的空間技術、空間科學、空間工程整體上實力遠不如美國,我們是太空大國,天上的飛行器超過了俄羅斯,但說太空強國還不行,追上還是有可能的。目前,我們還沒有把載人登火星放在議事日程上,完成首次火星探測任務後,再考慮下一次登不登火星,或做其他的事,比如現在正在考慮木星、小行星的探測規劃。

做科學研究沒有冷熱板凳之說

記:你的名字似乎註定了你和太空有聯繫,當年怎麼會走上空間物理研究的道路?

萬:我覺得這個名字給我帶來了好運。中學時我對科學很感興趣,數學和物理是當時最容易從書本上接觸到的知識。當時的資訊來源是收音機,我對無線電很感興趣,高考第一志願也是無線電,上武漢大學後被改成了空間物理專業。我們班上有40多人,現在堅持做這個專業只有少數幾個人。

記:是因為做這樣的專業研究需要長期坐冷板凳嗎?

萬:我認為做科學研究沒有冷熱板凳之說,即便要經過較長時間探索,也能出階段性成果的,每進一步都有欣喜。社會是多元的,選擇也是多元的,大浪淘沙淘出留在這個行業的金子,被淘掉的人在另一個行業可能也會變成金子,每個人都幹自己感興趣的事,人盡其用挺好。

記:你是1977年恢復高考後考上大學的,當年改變了很多人的命運。

萬:上大學後的一次班會對我改變很大。那次活動是每個人談理想,我當時發言說要解決學科裡像陳景潤“1+1=2”這樣的問題,但很多大城市的同學說的是,要爭取機會好好學習為國家多做一點貢獻。我覺得他們說的實在多了,從那之後我就改變了學習和生活的態度,不好高騖遠定一些看不到的目標,腳踏實地地積累最重要。

記:之前荷蘭有個火星計畫,全球徵集4人去往火星,雖然有可能回不來,還是應者如雲。如果有機會,你願意前往火星嗎?

萬:我不認為他們已經做好了去火星的所有準備,去火星精神可嘉,但我認為踏踏實實做準備比這種精神更重要,我更願意為去的人做點扎實的貢獻。


當時有個計畫,是把嫦娥工程裡的一個備份飛行器直接飛到火星上去,只要稍加改造就可以了,技術研製上也可以節約很多成本,這是它的優勢。不過,在我看來也有劣勢,因為那個探測器是圍著探測月球而設計的,它的科學目標對火星來說,肯定不是最優,我們還是要寄望於現在的工程。

記:“飛往火星”是近年來世界各國最時髦的太空計畫,美、俄、中、印度、日本等都計畫2020年向火星發射探測器,這樣的密集發射會不會互相干擾呢?

萬:火星足夠大,可以容納比現在的探測器多得多的軌道,所以這個儘管放心。

記:我們什麼時候會有太空人前往火星?

萬:我們要有個客觀認識,中國的空間技術、空間科學、空間工程整體上實力遠不如美國,我們是太空大國,天上的飛行器超過了俄羅斯,但說太空強國還不行,追上還是有可能的。目前,我們還沒有把載人登火星放在議事日程上,完成首次火星探測任務後,再考慮下一次登不登火星,或做其他的事,比如現在正在考慮木星、小行星的探測規劃。

做科學研究沒有冷熱板凳之說

記:你的名字似乎註定了你和太空有聯繫,當年怎麼會走上空間物理研究的道路?

萬:我覺得這個名字給我帶來了好運。中學時我對科學很感興趣,數學和物理是當時最容易從書本上接觸到的知識。當時的資訊來源是收音機,我對無線電很感興趣,高考第一志願也是無線電,上武漢大學後被改成了空間物理專業。我們班上有40多人,現在堅持做這個專業只有少數幾個人。

記:是因為做這樣的專業研究需要長期坐冷板凳嗎?

萬:我認為做科學研究沒有冷熱板凳之說,即便要經過較長時間探索,也能出階段性成果的,每進一步都有欣喜。社會是多元的,選擇也是多元的,大浪淘沙淘出留在這個行業的金子,被淘掉的人在另一個行業可能也會變成金子,每個人都幹自己感興趣的事,人盡其用挺好。

記:你是1977年恢復高考後考上大學的,當年改變了很多人的命運。

萬:上大學後的一次班會對我改變很大。那次活動是每個人談理想,我當時發言說要解決學科裡像陳景潤“1+1=2”這樣的問題,但很多大城市的同學說的是,要爭取機會好好學習為國家多做一點貢獻。我覺得他們說的實在多了,從那之後我就改變了學習和生活的態度,不好高騖遠定一些看不到的目標,腳踏實地地積累最重要。

記:之前荷蘭有個火星計畫,全球徵集4人去往火星,雖然有可能回不來,還是應者如雲。如果有機會,你願意前往火星嗎?

萬:我不認為他們已經做好了去火星的所有準備,去火星精神可嘉,但我認為踏踏實實做準備比這種精神更重要,我更願意為去的人做點扎實的貢獻。


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