|
圖爲美國宇航總局的SOHO人造衛星拍攝到的“太陽風暴”壯麗景色，干擾了部分飛機航線的通信但幸好未釀成事故。“太陽風暴”是太陽因能量增加向空間釋放出的大量帶電粒子流形成的高速粒子流。由於太陽風暴中的氣團主要內容是帶電等離子體，並以每小時150萬到300萬公里的速度闖入太空，因此，它會對地球的空間環境產生巨大的衝擊。太陽風暴爆發時，將影響通訊、威脅衛星、破壞臭氧層。科學家形象地把太陽風暴比喻爲太陽打“噴嚏”。太陽的活動對地球至關重要，因而太陽一打“噴嚏”，地球往往會發“高燒”。
國家航天局局長孫來燕上週在北京舉行的第36屆世界空間科學大會上說，未來5年間，中國將在環月探測的基礎上，積極進行月球探測和以火星爲主線的深空探測規劃，並積極參與相關的國際合作。
孫來燕說，中國將開展月球資源分佈規律及月球資源利用的研究，通過對地球與其他行星的比較研究，從不同角度認識地球空間環境和地球內部各圈層的形成和演化規律，爲保障人類在地球上持續生存和發展提供科學依據和對策。
中國科學家的眼光已不以月球爲限了
據介紹，在空間天文和太陽物理領域，中國科學家將通過對太陽和黑洞的觀測研究，增加對恆星演化及宇宙演化過程的瞭解。未來5年間，中國將通過自主研製發射天文衛星，在天文觀測的某些方面達到世界先進水平。在空間物理領域，將建立起符合實際的空間天氣預報模式，爲建立保障航天、通訊和國家安全的空間天氣保障體系提供科學基礎。在微重力科學領域，將緊密結合國家科技戰略目標和載人航天的關鍵問題，促進生物工程、新材料等高技術的發展以及引力理論、生命科學等的基礎研究，儘早發射第一顆微重力科學和空間生命科學實驗衛星。
據不完全統計，在過去10年間，中國在空間科學領域的基本建設與科研項目的投入已超過9億元人民幣，建立了一批國家實驗室及空間有效載荷應用中心，具備了支持空間科學研究、實驗的基本設施和資源，使中國成爲世界上空間科學研究學科較全、實力較強的國家之一。
“月球上的氦-3可供人類上萬年能源需求”
中國科學院院士、中國月球探測計劃首席科學家歐陽自遠上週在第36屆世界空間科學大會上作題爲“中國探月計劃”的科普報告時透露，月球上的氦-3在土壤裏大概有100萬~500萬噸。這將是人類社會長期穩定、安全、清潔、廉價的可控核聚變的能源原料，可供人類上萬年的能源需求。
歐陽自遠說，月球土壤裏含有一種物質，叫氦-3，將會對人類社會的發展，作出史無前例的、重大的貢獻。月球有個特殊的環境：超高真空、無磁場、地質構造穩定，弱重力、高清潔環境，可以對地球進行監視。同時，月球可以做各種各樣的特殊材料和特殊生物製品。科學的責任就是要解決這些問題。
他說，“對於地球的人類來說，能源的問題完全不值得悲觀。因爲月球上的氦-3能釋放出巨大的能量，產生氦-4。而且氦-3是穩定的，沒有放射性”。“月球資源和能源的開發利用，將爲人類社會可持續發展發揮支撐作用”。歐陽自遠說，目前中國的能源資源的來源和安全等等，都存在着極大的問題。地球所供給人類的全部的化石能源，甚至包括鈾，假如一次性發電的話，也不會持續很長的時間。地球給予人類的資源是極其有限的，所以一定要有新的方案來解決地球長期需要的能源問題。
歐陽自遠說，現在深空探測第一個重點是月球的探測。月球是地球的一個天然衛星，是離地球最近的天體，是人類飛出地球，開展深空探測的首選目標。因爲月球與地球建立了一個非常清晰的監視基地，又是人類科學研究的基地，也可以說是一個新的軍事平臺，也是深空探測的前哨站和轉運站。此外，月球的資源和能源的開發利用前景，也將爲我們人類社會的可持續發展發揮重大的支撐作用。
據瞭解，目前已有16個國家聯合起來建設國際空間站，大約在2016年建成。它的規模不是很大，大約可以供6人至7人工作，可以進行一系列的科學實驗。
月球探測首期花費不是一個天文數字
歐陽自遠還談到，月球探測首期花費14億元人民幣，不是一個天文數字，“這只是在北京修建約兩公里地鐵所需的費用”。
他說：“探測月球的投資，相較於我國巨大的國內生產總值來說，是微小的。但我們必須精打細算，認真把這件事情做好。”
1960年以來，中國經過約35年的跟蹤研究，又經過約10年的綜合論證，至2004年1月，批准了中國月球探測立項，第一期經費爲14億元，其中包括建造、發射、運行“嫦娥一號”繞月衛星。
據歐陽自遠介紹，在計劃啓動的2004年，科學家們完成了衛星設計，2005年完成了“嫦娥一號”初樣產品；2006年要完成正樣產品，目標是確保2007年成功發射。
他說：“長遠來看，我們的月球探測大致分爲三個階段：第一階段爲不載人的月球探測，第二階段是載人登月，第三階段是建立月球基地。我們正在進行的是第一階段不載人的月球探測。”
歐陽自遠說，14億元是第一階段月球探測的經費，第二、第三階段可能會多花一些錢。月球探測絕不會拖中國人民全面建設小康社會的後腿，只能是促進和推動。
美國的花費是上千億美元
2004年1月14日，布什總統宣佈了美國新的太空計劃。
美國將在2008年後，實現無人探測月球；2015~2020年，派遣宇航員重返月球。
美國國家航空和航天局隨後宣佈，2018年美國將重新實現載人登月，耗資爲1040億美元。2025年，將實現載人登陸火星，耗資2170億美元。
“夸父計劃”雄心勃勃
當旨在探究月球奧祕的“嫦娥計劃”緊鑼密鼓地進行之時，中國科學家們也開始“鎖定”太陽，籌劃另一項雄心勃勃的“夸父計劃”。
中國科學院院士、北京大學教授塗傳詒透露說，設想在2012年開始實施的“夸父計劃”將幫助科學家深入研究日地環境，爲災害性空間環境預報提供觀測數據，推動中國航天深空探測技術的發展。2012年將是下一個太陽活動峯年。“夸父計劃”衛星初期飛行時間將爲2~3年。這一計劃的綜合論證仍在進行之中。該計劃如果按期實施，將是世界上唯一一個系統的日地空間探測計劃。
塗傳詒說：“‘夸父計劃’將進一步揭示日地空間風暴機理，監測行星際擾動傳播。科學家通過該項目能夠更準確地預報太陽擾動及其對地球空間環境的影響，促進空間科學研究深入發展和空間天氣預警預報水平的大幅提高。”
據塗傳詒介紹，“夸父計劃”由三顆衛星組成，其中A星設置在距地球150萬公里的日地連線上，用來全天候監測太陽活動的發生及其伴生現象。另兩顆衛星B1和B2在地球極軌大橢圓軌道上共軌飛行，用來監測太陽活動導致的地球近地空間環境的變化。
多國科學家將參與“夸父計劃”
據瞭解，德國、法國、比利時、奧地利、加拿大等國10多位著名空間科學家也將參與這項由中國人發起的太陽探索計劃。
德國科學家萊內爾·施溫說，雖然近年來科學家已在日地物理研究方面取得很大進展，但對許多關鍵問題仍缺乏瞭解，比如，日冕物質拋射的前兆是什麼？太陽擾動源、太陽擾動傳輸、擾動的地球效應等。“夸父計劃”有望一一解答這些問題。
加拿大航天局空間物理大氣科學首席科學家劉維寧說：“太陽擾動會導致衛星失靈，影響航天員安全，對地面各種通訊設備形成干擾。‘夸父計劃’能幫助人類對太陽活動進行預測預報，從而採取相應的防護措施。加拿大將參與設計兩顆圍繞地球飛行的衛星，並在衛星上搭載科學儀器。”
劉維寧同時指出，要實施“夸父計劃”，中國仍面臨許多技術上的挑戰。
他說：“A星要被準確地發射到太陽與地球連線引力平衡點上。但中國從未把衛星發射到那麼遠的位置。此外，地面人員還要對衛星進行姿態調整，接收遙遠的微弱信號。這些都是中國需要掌握的重要技術，‘夸父計劃’有可能在中國帶動這些技術的發展。”
塗傳詒說，科學家已經着手研究“夸父計劃”相關的有效載荷、航天器平臺初始設計以及發射、跟蹤、控制和資料傳輸等方面的問題。
|
