繞月探測工程首席科學家歐陽自遠解讀“嫦娥三號”
12月上旬，“嫦娥三號”月球探測器將在西昌衞星發射中心發射升空。在“嫦娥三號”即將發射之際，新華網邀請到中國繞月探測工程首任首席科學家、中國科學院院士、發展中國家科學院院士、國際宇航科學院院士歐陽自遠做客新華訪談，回答廣大網友和青少年朋友關心、關注的問題，對“嫦娥三號”本次執行的任務及其意義、中國繞月探測的長遠規劃等一系列問題做了解答。歐陽自遠還表示，他的“探月夢”是讓中國飛得更遠，對宇宙、對太陽系有更多的瞭解，把地球建設得更好。
對月球進行局部的精細探測屬關鍵任務之一
本次“嫦娥三號”月球探測器執行的任務與前幾次有很多不同之處，也有着非常大的意義。在回答“‘嫦娥三號’與之前的‘嫦娥一號’、‘嫦娥二號’任務相比有哪些不同”時，歐陽自遠院士説，“嫦娥三號”有別於“嫦娥一號”、“嫦娥二號”任務，此次登陸月球后，關鍵任務之一是對月球進行局部的精細探測。
歐陽自遠接受專訪
歐陽自遠介紹，中國繞月探測的第一步是無人探測月球。中國雖然已發射了100多顆衞星，但是，所有的載人航天和衞星都沒有離開月球，它們全部繞着地球，完全被地球所束縛。俄羅斯的火箭之父奇奧爾柯夫斯基説，人類是生活在地球上，人類終將離開我們的搖籃——地球。中國人現在就要離開自己的搖籃，踏出自己的門檻，再進一步去訪問我們的鄰居，去看整個大世界。我們要一步一步走，第一步是很艱難的，但是必須全面整體的去了解月球，所以我們發射了“嫦娥一號”。
歐陽自遠介紹，“嫦娥二號”是“嫦娥一號”的備份，萬一“嫦娥一號”失敗了，“嫦娥二號”要替補上去。現在“嫦娥一號”任務完成的特別圓滿，“嫦娥二號”就得更換它的使命：模仿“嫦娥三號”的一些關鍵技術去工作。因為“嫦娥三號”要降落在虹灣地區，那個地方雖然做了圖，但是不精細，降落的地方哪兒有一個大石頭、哪兒有一個大坑，都得有高分辨率的照片，才能安排“嫦娥三號”降落地點。“嫦娥二號”要做的事，就是做一個一米分辨率的地圖出來，這樣它的任務就完成了。我們祝福它以後能夠走得更好。
“嫦娥二號”任務完成非常好，為“嫦娥三號”作了準備。“嫦娥三號”是無人探月的第二步。一號是全面瞭解，三號是落在一個地方，仔細瞭解當地情況。“嫦娥三號”探測不了多大範圍，還沒有北京市海淀區大。着陸器落月後不能動，月球車也走不了多遠，所以叫局部的精細探測，這是“嫦娥三號”的任務。這三步做完了，完全把中國的航天員送上月球開展科學探測，完成任務以後還要安全返回地球，所以才跟第二大步結合起來。所以“嫦娥三號”登月是一件很關鍵的事情。
探測器安全落月考驗中國航天技術
在介紹“嫦娥三號”着陸器和月球車有哪些技術難點時，歐陽自遠院士介紹説，月球車是被鎖在着陸器裏頭的，開始是一塊兒降落在月球上的。這要經歷幾個關卡：第一，從地球上飛過去要被月球抓住，跑得太快飛跑了，跑得太慢撞上去了，所以一定要恰到好處。速度、距離要剛好飛到月亮邊，被月亮抓住，變成月亮的衞星。
第二，要安全着陸。在月球上不能像嫦娥一號那樣硬着陸，要軟着陸，軟着陸遇到的最大困難是什麼呢？月亮上沒有空氣，因為在真空裏降落傘毫無作用，所以必須把它調整到是很低的一個位置上，朝着目標降落。下降速度越來越快的話，到了月球表面就會被砸碎。因此只能有一個辦法，就是在着陸器下方安裝幾台發動機，把整個着陸器往上推，這樣就可以慢慢降落。
嫦娥三號模型
歐陽自遠介紹，到底降落在哪個具體位置也挺難的，因為那個時候得臨時作出判斷。着陸器是智能的，大概飛到離月球表面100米高的時候，它底下安排了很多相機，拍了照片趕快反饋給它，比如下面有個大坑，需要挪個地方，它自己就會平移，挪到照相機告訴它地面平了，才會降落。
“從100米高度降下去是不行的，也會砸碎。所以它往下降時慢慢降，降到離月面4米高時停在那兒，然後把底下的發動機關掉，那個時候掉下來，才是安全的。着陸器掉下來以後，得把太陽能電池板打開接收能源，所以一定要在白天降下去，有時間可以從容地把裏面的儀器測試。全部調試後，就可以開始工作了。”歐陽自遠説。
此外，着陸器如何過夜也對相關技術提出了考驗。眾所周知月球的晚上是漆黑的，極其寒冷，達到零下150度到180度。“連儀器都承受不了，所有儀器都會被凍壞，這樣是不行的。所以到了晚上，月球車和着陸器都得冬眠，趴在那兒不幹活，但是裏面得保温。用現在各種各樣的電池都不行，後來論證下來只能用一種電池——核電池，這樣我們又得去研製核電池。”歐陽自遠説道。
為什麼核電池可以解決着陸器過夜的難題呢？歐陽自遠解釋，因為它不受外界的影響，可以持續地通過温差電池的辦法，使儀器箱裏的温度升高，升到多少呢？零下40度以上。所有的儀器都能耐受這種温度，要將這種温度一直保持半個月時間。
“天亮了，它自己就知道該起牀了，該幹活了。”歐陽自遠説。
月基天文望遠鏡觀測天體 “嫦娥三號”全球首次
歐陽自遠院士在專訪中還表示，設置在“嫦娥三號”着陸器上的一台天文望遠鏡將在世界上第一次實現以月基天文望遠鏡進行觀測。
“嫦娥三號”執行的任務中有其他國家沒有做過的。一是利用“嫦娥三號”就位和巡視的特色，制定了一個特殊的科學目標：“觀天，看地、探月”。第一，觀天，用月基天文望遠鏡觀測天文；第二，看地，用月基極紫外照相機監測地球等離子體層的密度與結構變化。第三，探月，月球車下安裝了一台雷達，探測月球次表層的結構。
着陸器上有一樣東西十分特殊：放了一台近紫外月基天文望遠鏡在着陸器上，科學家夢寐以求希望在月亮上看天文，因為月亮是真空的沒有任何污染，而且在月球上又可以長時間觀測，所以它有特殊的優勢。“這是世界上第一次用月基天文望遠鏡觀測，我知道許多國家陸續也都要做了，我們是第一個。”歐陽自遠説。
二是監視地球。在着陸器上放了一台極紫外望遠鏡，用於觀測地球的等離子體層的密度、結構的變化，它反映了地球空間大範圍的環境變化，這在世界上也是第一次做。
正在轉場中的“嫦娥三號”
着陸器返回地球將在“嫦娥五號”實現
很多網友還對月球車能否返回地球的問題表示了好奇。對此歐陽自遠院士回答，現在沒有能力也沒有安排讓它返回地球，未來有返回地球計劃的是“嫦娥五號”。
歐陽自遠介紹，現在沒有能力也沒有安排讓“嫦娥三號”着陸器返回地球，要把一個月球車返回地球是很艱難的。另外，它的科學價值和意義也不是很大。中國有返回地球的計劃，但不是在“嫦娥三號”月球車，而是“嫦娥五號”。
歐陽自遠説，“嫦娥五號”的任務是要降落在月球上，用一個鏟子把周圍的土壤剷出樣品來放置到返回艙裏。另外，它要在月球上自動打鑽，全靠自己指揮自己，打出來的土壤和岩石的岩心樣品原封不動的裝到返回艙裏，整個工作都是自動操作的，不能搞亂了。
歐陽自遠介紹，“嫦娥五號”去的時候發射一條飛船，同時在月球外面轉圈，等候“嫦娥五號”上來，這都需要精確計算控制，最後“嫦娥五號”和等候的飛船交匯對接，飛船帶着“嫦娥五號”的返回艙一塊到達地球空間。
“因為飛行的速度很快，它們進入地球的大氣層會燃燒，温度很高很危險，所以要把速度降下來，彈出去再回來，降到什麼速度呢？降到它不至於被燒燬，然後在地球的控制下，安全着陸在內蒙古四子王旗。這樣等於把月球上的東西返回來了，然後組織全國的科學家作精細研究。”歐陽自遠説。
中國繞月探測工程將分三步走 探月意義非同尋常
在被問及今後中國月球探測計劃時，歐陽自遠介紹説，中國已經制定了一個月球探測的長遠規劃。這個規劃裏建議中國月球探測穩紮穩打，要有很多創新，既要繼承已有的成果，又要結合中國的實際，中國人要對世界作出更多的貢獻，所以制定了三大步的設想：第一步是無人月球探測；第二步，要把中國航天員送上月球，叫載人登月；第三步，開發利用月球的資源能源，建設月球基地。這是一個很長遠的規劃，因此，必須踏踏實實的從第一步做起。
歐陽自遠院士説，探測月球是人類發展的需求，也是科學發展、技術發展的需要，因為它可以帶動一大串高新技術的發展。
從科學角度來講，月亮就是一塊石頭，它圍繞着地球轉，為什麼能吸引全世界的科學家去研究它？歐陽自遠説，月球是人類離開地球跨上另外一個天體的第一步，任何國家要去探測更遙遠的金星、火星、木星，一般來説都要經過月球，月球就好像是走出家門的門檻一樣，是瞭解宇宙的第一步。所以從技術要求來説要去探測月球，而且也比較容易實現。
更重要的是月球的能源，月球有兩種能源吸引着人類：第一種是太陽能。月亮表面是真空，沒有任何建築物，太陽一出來就半個月，太陽能的密度照在月球上比地球高多了。因為地球上有大氣層，阻擋了一部分太陽的輻射。另外，風霜雨雪的變化，太陽能分佈在地球上也不均勻。所以月球上的太陽能密度很高，它又沒有任何建築物，可以無限制地鋪設太陽能電池板。
中國人登月想象圖
第二種能源是氦3。地球上的氦3極少，但月球的表土裏有很多氦3。“嫦娥三號”有一個任務，要把土壤層的厚度全部測出來，這樣就可以換算出整個月球有多少氦3。
歐陽自遠介紹，我國參加了一個在法國建設受控核聚變反應堆的項目，7個國家參加，要投資起碼100億歐元以上才能建成，但是還不能發電。假如這種發電能夠實現的話，全中國的能源需求每年大約只8噸氦3就夠供應了，全世界每一年需要的能源，只要100噸氦3就夠了，月球上100多萬噸氦3，至少可以確保人類上萬年的能源需求。氦3是安全的，又是環保的、廉價的。所以能源吸引了全世界的科學家去探測月球。
此外，月球還有極其豐富的其他資源，比如鈦，我國攀枝花鋼鐵基地利用鈦鐵礦生產，鈦鐵礦分佈在四川一小塊區域，而月球上鈦的分佈接近一箇中國那麼大面積，取之不盡、用之不竭。稀土、鈾礦、釷礦等等多極了。但現在誰也不會去開採，因為經濟成本太高了，這是未來的可能，應該告訴人類月球有什麼。
歐陽自遠説，月球將來也許是人類持續發展的一個重要支持者。所以有那麼多國家計劃重返月球，重新探測月球，這個趨勢不可阻擋，這是人類社會發展的需求，也是科學發展、技術發展的需要，因為它可以帶動一大串高新技術的發展。
歐陽自遠的“中國夢”：讓中國人飛得更遠
歐陽自遠院士在訪談中還提到了自己的夢想。歐陽自遠説，從1993年到2003年，他逐步論證我國開展月球探測的必要性、可行性、發展戰略、長遠規劃、中國首次月球探測的科學目標與技術要求以及相關的具體設計。因為去不了月球，在月球問題上就沒有發言權，就不能維護國家在月球的合法權益。
2003年到今天，又一個十年過去了，“嫦娥一號”、“嫦娥二號”取得了很多成就，我們的隊伍也成長了。歐陽自遠説，今後的十年，不光要實現“嫦娥五號”在月球上取樣返回，還要進一步實現載人登月，逐步實施月球基地建設。歐陽自遠説，中國不能止步於月球，要去探測整個太陽系，中國人應該飛得更遠，飛到幾億公里、幾十億公里、上百億公里。
歐陽自遠期望年輕一代能夠秉承這樣一種願望：讓中國人飛得更遠，對宇宙有更多的瞭解，更好的把地球建設好。