中國探月工程，絕不只是從月球取土那么簡(jiǎn)單

    

    

    

    4月24日是中國航天日，中國航天科技集團五院錢(qián)學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗室在北京航天城舉行“筑夢(mèng)百年，光普校園”航天日科普活動(dòng)。圖為科普志愿者為同學(xué)們介紹錢(qián)學(xué)森的感人事跡及我國運載火箭知識。本報記者 洪星攝

    

    

    “美國阿波羅計劃17次把宇航員送上太空，都完美地避開(kāi)了太陽(yáng)質(zhì)子事件。是他們特別幸運嗎？”

    

    

    4月24日，2021年“中國航天日”探月工程論壇在南京舉行，中科院國家空間科學(xué)中心主任王赤院士拋出這樣一個(gè)問(wèn)題。

    

    

    答案顯而易見(jiàn)，當然不是。“美國很早就開(kāi)展太陽(yáng)質(zhì)子事件預報，并避開(kāi)了太陽(yáng)爆發(fā)。”王赤說(shuō)，我們未來(lái)的載人登月，空間天氣預報也非常重要。

    

    

    2020年12月17日，嫦娥五號帶著(zhù)1731克月球樣本返回地球，宣告我國探月工程“繞、落、回”三步走戰略圓滿(mǎn)完成。

    

    

    那么，探月工程只是為了從月球取回一罐土嗎？當然不是。

    

    

    在當天的論壇上，來(lái)自中科院國家天文臺的王競研究員、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）的肖龍教授，以及王赤院士，先后從月基天文觀(guān)測、月球地質(zhì)演化、空間物理探測三個(gè)方面，闡述了我國在探月工程基礎之上取得的三大科學(xué)成果。

    

    

    在月球上看星空有啥不一樣

    

    

    “在月球上觀(guān)測宇宙一直是天文學(xué)家的夢(mèng)想！”王競解釋說(shuō)，一是月球真空度高，可以開(kāi)展紫外等地面無(wú)法完成的觀(guān)測；二是月球自轉緩慢，可對天文目標長(cháng)期監測；三是月球的背面電磁噪聲極低，利于開(kāi)展長(cháng)波射電天文觀(guān)測。

    

    

    截至目前，僅有中美完成月基天文觀(guān)測。美國阿波羅16號攜帶了一臺遠紫外相機；我國的嫦娥三號和四號，分別攜帶了月基光學(xué)望遠鏡和低頻射電天線(xiàn)。

    

    

    不同的是，阿波羅16號的相機是手持人工操作，而我國是首次依托地外天體開(kāi)展自主天文觀(guān)測。這種無(wú)人自動(dòng)觀(guān)測的好處，一是精度高，指向定標精度達0.05度，指哪打哪；二是工作時(shí)間長(cháng)，實(shí)現3年觀(guān)測、2年實(shí)驗。

    

    

    王競介紹，通過(guò)嫦娥探月工程，我國已實(shí)現三大天文科學(xué)成果，包括雙星演化的物質(zhì)交流，環(huán)月北極的紫外巡天，和揭示月球大氣層“水”含量特別少。

    

    

    而嫦娥四號任務(wù)略有不同，它率先進(jìn)行甚長(cháng)波天文觀(guān)測試驗，目前正在進(jìn)行數據的定標和分析。

    

    

    月球怎么形成的 多打幾鉆才知道

    

    

    肖龍說(shuō)，早期的月球也有火山噴發(fā)和磁場(chǎng)，但是從什么時(shí)候開(kāi)始，月球變成一片死寂，現在大多是猜測，缺少一些關(guān)鍵證據。

    

    

    “美國阿波羅計劃采集的巖石樣本都是30億年以上的，所以當時(shí)國際科學(xué)界認為月球在30億年前就‘死了',但最新的遙感觀(guān)測結論并非如此。”肖龍說(shuō)，我國科學(xué)家研究發(fā)現，月球的火山活動(dòng)持續到了十幾億年前，改寫(xiě)了人類(lèi)對月球形成的認知。

    

    

    肖龍說(shuō)，嫦娥五號獲取的月壤有五大潛在科學(xué)價(jià)值：一是限定月球火山活動(dòng)時(shí)限；二是校正月球撞擊坑年代曲線(xiàn)；三是揭示深部月幔性質(zhì)和巖漿來(lái)源深度；四是制約月球磁場(chǎng)結束時(shí)間；五是優(yōu)化月球巖漿洋模型，有望解決月球科學(xué)重大問(wèn)題。

    

    

    空間天氣研究有了“月球氣象站”

    

    

    太陽(yáng)風(fēng)、粒子、磁暴……王赤院士的研究是“避實(shí)就虛”.

    

    

    他主持的空間物理研究，一方面要測月，開(kāi)展近月空間及月表探測，關(guān)注月球的空間環(huán)境；另一方面是測地，把月球作為天然的衛星平臺，對地球空間進(jìn)行觀(guān)測。這些研究包括：太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)與月球相互作用，粒子與月表的微觀(guān)作用過(guò)程、月表輻射特征，地球等離子體層結構及其對磁暴和亞暴的響應等。

    

    

    王赤打比方說(shuō)，過(guò)去研究太陽(yáng)風(fēng)與地球作用、地球磁層等問(wèn)題，就像盲人摸象，現在站在38萬(wàn)公里之外，看到全景認識也就更全面了。

    

    

    從嫦娥一號到四號，我國在空間物理研究上取得了豐碩成果，部分為國際首次。未來(lái)將聚焦大尺度的地球空間多圈層耦合研究，以及為月球開(kāi)發(fā)利用提供空間環(huán)境保障支援。

    

    

    在太空中，宇航員和科學(xué)儀器極易受到太陽(yáng)耀斑、日冕暴發(fā)等災害性空間天氣的傷害。王赤說(shuō)：“現在空間預報的水平大概相當于地面天氣預報六七十年代的水平，所以道路還很漫長(cháng)。”未來(lái)將要從三個(gè)方面提高：一是對物理規律的了解；二是要有獨立自主的探測數據；三是要有數值預報的模式。（記者 張 曄 金 鳳）