12月29日,《2011年中國的航天》白皮書發(fā)布,總結(jié)2006年以來中國航天的主要進展,介紹未來五年的主要任務(wù)。
白皮書顯示,“天宮一號”目標飛行器與“神舟八號”飛船交會對接成功,表明我國航天產(chǎn)品研發(fā)水平進一步提升。白皮書同時指出,未來五年我國將開展載人登月前期方案論證。
我們離登月還有多遠?未來的太空探索是什么模樣?中國航天科技集團公司科技委顧問、神舟號飛船首任總設(shè)計師戚發(fā)軔院士29日做客文化講壇,與我們共同暢想中國的太空夢。
“天宮一號”和“神舟八號”成功交會對接,引起全國甚至全世界的關(guān)注。航天,為何具有如此大的吸引力?
我引用三句話來談一談:第一句話,俄羅斯科學(xué)家齊奧爾科夫斯基說過,“地球是人類的搖籃,但是人類不會永遠躺在搖籃里。她在不斷地擴大自己的生存空間,首先小心翼翼地穿過大氣層,最終要征服整個太陽系”;第二句話,胡錦濤總書記說過,“無垠的太空是人類共同的財富,探索太空是人類的共同追求”;第三句話是美國前總統(tǒng)小布什說的,“在新世紀,誰能夠有效地利用太空的資源,誰就能獲得額外的財富和安全”。
這三句話,解釋了中國發(fā)展航天事業(yè)的必要性和重要性。
航天大國要具備三種能力:進入太空、利用太空、控制太空
經(jīng)過50多年的努力,中國已經(jīng)成為航天大國。航天大國有什么標志?我覺得有三種能力。首先是進入太空的能力:能讓多重的東西脫離地球的引力,在軌道上運行。運載物的重量越大,進入太空的能力就越強。
1970年4月24日,“長征一號”火箭把“東方紅一號”衛(wèi)星送入太空,這意味著中國人開始具有進入太空的能力?,F(xiàn)在,我們已經(jīng)可以把10噸重的東西送到近地軌道,把5噸重的東西送到靜止軌道。但這樣的能力與世界強國相比有很大差距。美國、俄羅斯、歐洲和日本,都有能力把20噸以上的物體送入太空。我們正在研制的“長征五號”大型運載火箭,預(yù)計于2014年左右在海南文昌發(fā)射場發(fā)射。到那時,中國就具備了把25噸重量送入太空的能力。
航天大國的第二個標志是利用太空的能力。太空有三種資源可以利用:軌道資源、環(huán)境資源和物質(zhì)資源。利用這些資源,都要靠航天器完成。在衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天和深空探測三方面,我們都分別取得了里程碑式的成就:“東方紅一號”衛(wèi)星上天、“神舟五號”載人航天、“嫦娥一號”繞月飛行之后落在月球上。
如今,衛(wèi)星應(yīng)用已經(jīng)進入千家萬戶。假如衛(wèi)星不工作,那我們就看不成電視,也打不成電話。我們還擁有自己的導(dǎo)航定位衛(wèi)星,為中國和周邊地區(qū)提供定位系統(tǒng)。
目前,中國已經(jīng)發(fā)射100多顆衛(wèi)星,其中包括30多顆外國衛(wèi)星,這個數(shù)量仍滿足不了需要。去年年底,我做了一個統(tǒng)計,世界上仍在運行的“活”衛(wèi)星將近1000顆,美國占了400多顆,俄羅斯有100多顆,我們有70多顆,日本有20多顆。我們還需要加快發(fā)展速度。
第三個標志是控制太空的能力。美國人說,誰能夠控制太空,誰就能控制地球。除了海陸空軍,天上也得有天軍,控制太空的能力太重要了。中國擁有了進入太空、利用太空、控制太空的能力。但是,世界形勢發(fā)展很快,我們成績很大,差距也不小,要再努力、再抓緊。
2025年到2030年期間,中國人登月不是幻想
1992年,我國正式?jīng)Q定啟動載人航天工程,確定了“三步走”戰(zhàn)略:載人飛船階段,空間實驗室階段和空間站階段。
我們正在做空間實驗室階段的工作,要突破四項重大技術(shù)。首先,人要出艙。其次,交會對接,這是最復(fù)雜、風(fēng)險最大、規(guī)模最大的項目。大家都問我,“神八”很圓滿,“神九”能否就實現(xiàn)有人對接,我覺得有可能,現(xiàn)在還在評估。
第三是補加技術(shù),需要研制一個貨運飛船。第四項技術(shù)也很重要,叫再生式生命保障技術(shù)。這四個問題都解決了,中國人才有可能在2020年之前建成自己的空間站??臻g站可以說是人類建立太空家園的一個“前哨站”。
另外,中國人一直夢想著登上月球,去看看“嫦娥”和“吳剛”。從科技角度來看,登月確實是很大的挑戰(zhàn)。
探月分“三步”走:第一步,“繞”,繞月飛行;第二步,“落”,月球車到月球一定方位探測后拿數(shù)據(jù);第三步,“回”,到月球上取一定數(shù)量的土壤和石頭回來。
在我看來,實現(xiàn)登月夢想,主要面臨兩大難題。首先是認識上要達成共識。一些人猶豫:為什么中國人要登月?在月球上能干什么?對地球有什么好處?花這么多錢,為什么不去改善住房,而用來登月?我是積極派,我認為中國人應(yīng)該登月。有研究表明,月球上有地球上很稀缺的一種同位素“氦—3”,這種同位素可以用于可控的核聚變發(fā)電,能產(chǎn)生非常豐富的電力資源。
另一個難題是技術(shù)要到月球上去,25噸進入太空的能力遠遠不夠,起碼要80噸以上。國家確立了2020年之前的中長期發(fā)展計劃,16個重大專項中航天占了4項:載人、探月、導(dǎo)航和對地觀測。在我看來,如果能攻克難關(guān),2025年到2030年期間,中國人登月不是幻想。
在深空探測領(lǐng)域,探索火星是最近的熱點。中國火星探測器“螢火一號”最近搭載俄羅斯的火箭發(fā)射,但很可惜失敗了,這次算是“搭錯了車”。但我想,在2015年之前,我們能利用自己的火箭把探測器送上火星。
培養(yǎng)杰出人才,大科學(xué)家要言傳身教,想象力也很重要
今年是錢學(xué)森誕辰100周年,錢老是中國航天事業(yè)的奠基人,我有幸受過他的教育,在他的領(lǐng)導(dǎo)下工作。他曾提出發(fā)人深省的“錢學(xué)森之問”為什么我們的學(xué)??偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才?原因是多方面的,我想談一些親身體會。
1956年,我被分配去搞導(dǎo)彈研究。幾百號人,誰也沒見過導(dǎo)彈長什么樣,只有錢老見過、研究過。他給我們上課的情形讓我終身難忘:這么一位著名的大科學(xué)家就在簡陋的食堂里授課,只有凳子沒有桌子。這種環(huán)境本身就是一種教育。
錢學(xué)森不僅把我們引進門,打下比較好的基礎(chǔ),更重要的是他教會我們怎么做學(xué)問,怎么做人,對我們影響很大。他說,航天不是靠幾個科學(xué)家去做,而是要有一大批有志于從事導(dǎo)彈事業(yè)的人去做,這些人要有知識,還要有能力。
什么叫有志于導(dǎo)彈事業(yè)?錢老的言傳身教告訴我們,核心就是熱愛祖國,我們航天人絕對不是單項冠軍、個人冠軍,而是一個集體,一大批有志于導(dǎo)彈事業(yè)的人組成的愛國集體。
大科學(xué)家給學(xué)生們上基礎(chǔ)課,對于培養(yǎng)杰出人才,很重要。他們本身修養(yǎng)很高,不僅在學(xué)術(shù)上,也在做人上,能對后生產(chǎn)生巨大影響。后來,我在大學(xué)任教過一段時間,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在很少有大科學(xué)家給學(xué)生們上課了,這很可惜。
想象力也很重要。自古以來,中華民族就是想象豐富的民族有封神演義,還有奔月的嫦娥、伐桂的吳剛。只是,人類的認識有時落后于世界的發(fā)展。當(dāng)中國第一顆衛(wèi)星上天時,我們只知道“東方紅一號”衛(wèi)星會唱歌,誰也沒想到衛(wèi)星現(xiàn)在能干這么多事。再過50年,我們的太空探索是什么模樣?不可想象?;蛟S,人會到外星生活;或許,外星的資源會被地球人利用。
現(xiàn)在就有一種設(shè)想:在太空中建一個太陽能發(fā)電站。因為,太空中的太陽能太豐富了。當(dāng)然,電力如何從太空傳送到地球上,目前在工程上還沒有辦法解決。但我想這不是高不可攀的,技術(shù)上通過微波、紅外都有可能實現(xiàn),未來也許還有別的辦法。
孩子們的想象力也很強,他們的很多問題經(jīng)常能把我問住。不過,現(xiàn)在孩子的負擔(dān)太重了,挺累的,每天的功課都完不成,怎么去想象呢?
總的來說,人類需要非常大的想象力和創(chuàng)造力,只要能想到、能預(yù)見到,人類最終就可以做到。