“宇宙演化”纳入十三五规划 叶培建院士领军中国深空探测军团

来源:观察者网综合

2016-03-06 22:32

今年是“十三五”规划的开局之年。今后五年,中国不仅要如期全面建成小康社会,还要“仰望星空”,探索宇宙起源演化,回答人类的终极之问。3月5日开幕全国人代会将审查中国第十三个五年规划纲要草案,创新驱动发展在优先位置,其列举的今后五年中国将重点突破的基础前沿科学领域中,“宇宙演化”居首,其他还包括“物质结构”“生命起源”“脑与认知”等。

无独有偶,全国政协委员、人称“嫦娥之父”叶培建院士日前也在“两会”上透露,中国有可能在2020年发射火星探测器,在中国共产党建党100年的时候有望到达火星。而叶培建院士也是中国深空探测军团的“领军人”。

人类的航天活动有三大领域:应用卫星、载人航天和深空探测。所谓深空探测,是指脱离地球引力场,进入太阳系空间和宇宙空间的探测。主要有两方面的内容:一是对太阳系的各个行星进行深入探测,二是天文观测。长期以来,我国既是航天大国,又是空间科学小国,地位略显尴尬。“空间科学战略性先导科技专项”的展开,我国正在深空探测领域“全面跃进”。

叶培建院士

中国有望2020年发射火星探测器

“中国有可能在2020年发射火星探测器。经过几个月的飞行,中国共产党建党100年的时候,中国火星探测器有望到达火星。如果成功了,是航天人给‘第一个百年’的礼物。”全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士3月4日在接受新华社记者采访时表示。

叶培建表示,距离发射仅剩五年,时间很紧。“但是我们很有信心,我们的团队是2013年实现中国探月工程完美落月的嫦娥三号团队,目前任务在紧张进行中。”

“尽管我们不是第一个实现火星探测的亚洲国家,但我们的起点和水平很高。与印度的‘曼加里安’号探测器只是绕火星赤道轨道飞行、只能看到火星‘腰带’不同,中国第一个火星探测器将绕火星飞行,并对火星进行全球探测。此后,进入器载着巡视器着陆火星,巡视器在火星‘走起来’。”叶培建说。

据叶培建介绍,我国通过探月工程的实施,积累了深空探测的能力和人才队伍,目前已基本具备火星探测能力。

“地球到月球约40万公里,到火星最远约4亿公里。目前,我们已经突破了4亿公里通信问题。目前,最大的难点是着陆火星。火星轨道是第二宇宙速度,再加上火星上有沙尘暴等不利条件,落火星比落月球难度大得多。到时候,‘超级’降落伞、反推力发动机都可能用上。”叶培建说。

探测,这项航天“老帅”叶培建从事了十多年的职业,将引领他和他的深空探测团队在2020年奔向无人之境,“火星”。“中国要探火星。现在各方的认识已经达成一致,目前正在积极进行方案设计和技术攻关。我们有信心赶上2020这个火星发射周期年。”

在叶培建看来,人类只走出了探索浩瀚星空的第一步。对火星和小行星的探测,对探索宇宙奥秘,认识宇宙大爆炸,寻找地外人类宜居环境等有非常重要的意义。

叶培建和他挂心的中国深空探测军团

年过七旬的叶培建人称“嫦娥之父”。他带领的中国空间技术研究院深空探测团队,成功研制了“嫦娥一号”卫星到“嫦娥五号”探测器。“火星探测飞行器,也是我们这个团队在研制”。

叶培建介绍,团队自2002年组建,如今已从成立之初的十几人发展到上百人。主力军也逐渐从“70后”过渡到“80后”。2014年,这个团队被国家授予全国科技创新团队奖,是目前为止唯一一个获此殊荣的航天团队。

当记者想聊聊他的角色时,叶培建却说,“还是说说年轻人吧。孙泽州是‘嫦娥三号’探测器系统的总设计师,饶伟、张熇任副总师,孟林智做总体设计,黄晓峰管测控……还有许多能干的年轻‘女嫦娥’。他们在继承‘两弹一星’和载人航天精神的基础上,尤其表现出了热爱祖国、勇于攀登和团队精神的特点。”

目前,团队正在集中精力为明后两年发射的“嫦娥五号”和“嫦娥四号”做准备。在掌握了探月工程“绕、落、回”的技术与经验之后,叶培建的团队对火星有了更深远地遐想。“我们准备把绕火星探测,对火星全球观测,着陆火星,以及把在火星上进行巡视、勘测结合起来。通过一次工程,把环绕、着陆、巡视都完成。如果成功,这在世界上将属首次。”

嫦娥五号上升器月面起飞效果图

叶培建深知这对整个团队是巨大挑战。但他相信,挑战也可以成为更大的跨越。“如果这一步能实现,中国将迈入火星无人探测的先进行列”。

去年,一部名为《火星救援》的美国电影全球上映。谈及影片中有关中国航天成为拯救行动的关键一环,叶培建并不“沾沾自喜”。“好莱坞是为了中国市场。不要以为美国要在航天领域开放与中国合作。如果真愿意合作,那些在美国召开的国际航天会议,就请美国不要再拒绝向中国科学家发放签证,改变‘口惠而实不至’的现状。”

对于“探火”的开放程度,叶培建称,整个工程由中方主导,但也不排除在科学探测目标和测控方面加强国际合作。

北京时间3月2日,载有3名宇航员的“联盟TMA-18M”飞船返回舱安全着陆。其中,美国宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)在为期340天的任务中,做了400多项试验,绕地球飞行2.3亿公里,观看了10944次日出和日落。

“国际空间站是国际合作的成果,也是人类的共同财富。”叶培建认为,这其中特别宝贵的是科学家可以通过Scott Kelly与其双胞胎兄弟、美国前宇航员Mark Kelly进行比对,研究太空生活对人体产生的影响。“这样的比对更加可靠。”

“我希望在我有生之年能够看到中国人登上月亮。”叶培建说。“目前中国没有载人登月计划。不过,作为航天人,我们正在为载人登月进行各种技术准备。”

既是航天大国、又是空间科学小国的尴尬

对真理的探求,人类自古未停。“上下未形,何由考之?”两千多年前,中国诗人屈原就以一首《天问》,问遍天地万物一切现象。然而,多年来,保卫国家安全、发展经济、提升民众的生活水平成为这个发展中大国的要务,对基础科学的投入和研究也长期让位于应用科学。

1970年,中国成功发射第一颗人造卫星——东方红一号,之后共发射了各种应用卫星100余颗,建立了较完整的多种应用卫星体系。从2003年中国人第一次进入太空开始,中国已先后5次、共将10位航天员送入太空。

“中国已经具备了进入空间和应用空间的能力,并逐渐发展成为世界航天大国。”中科院国家空间科学中心主任吴季说:“然而,长期以来‘重技术、轻科学’的态度,造成了我国既是航天大国、又是空间科学小国的尴尬现状。”

“目前,我国空间科学家大量使用国外科学卫星公开发布的数据,这种‘寄人篱下’的研究工作很难产生重大原始创新成果。”吴季说。


习近平总书记5日在上海代表团参加审议时强调,创新发展理念首要的是创新。要抓住时机,瞄准世界科技前沿,全面提升自主创新能力,力争在基础科技领域作出大的创新、在关键核心技术领域取得大的突破。

张新民指出,基础研究是重大创新的源泉。他正积极推动在西藏阿里开展原初引力波研究,“这一实验的科学目标就是探知宇宙起源”。

作为世界第二大经济体,近年来,中国的科技创新水平日益提升,探月工程、高铁、大飞机等都成为中国科技发展的标志。然而,像探测引力波这样动辄需要投入几十亿甚至上百亿资金的重大基础研究项目在中国还十分少见。

今年2月,美国科学家宣布直接探测到引力波,引起全球轰动。中国的一批引力波探测项目,如“阿里实验室计划”“太极计划”“天琴计划”也相继浮出水面。

中国科学家过去一直为基础研究设施的匮乏所困扰。不过,这种状况正在慢慢发生改变。除了规划中的引力波探测装置外,中国在去年12月发射了首颗暗物质粒子探测卫星;贵州也在加紧建设全球最大的单口径射电望远镜。中国太空探索已不仅仅满足于直接的国防和经济效益,还要深入解答有关宇宙命运的谜题。

位于贵州平塘县的“500米口径球面射电望远镜”(Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope),英文简称FAST,它建成后将是世界最大单口径射电望远镜,接收面积相当于近30个足球场大小。

如今,中国将宇宙演化的研究写入新五年规划,全国政协委员、中科院高能物理所研究员张新民认为,这是发出了重视基础研究的强烈信号,“没有基础研究,创新只是小打小闹”。

让头顶星空照进现实

科幻作家、凭借《三体》获得雨果奖的刘慈欣注意到,近两年,像引力波探测这样一些基础科学领域的重要成果一经公布,就能迅速获得很大的社会反响和新闻效应,不像二三十年前那样鲜有人关注。这也使决策层认识到基础前沿科学研究在综合国力中所起的作用。

“国家在‘十三五’规划中提到宇宙演化的研究,表明中国领导层更进一步地认识到了基础科学对应用技术的重要性。”刘慈欣说。

根据规划纲要,未来五年,中国将要实施体现国家战略的数百个重大工程项目,从量子通信、深空探测,到节水灌溉、村村通邮,涉及各个领域,将对中国经济、社会和民生产生深远影响。为了实现全面建成小康社会的目标,中国还要推动最后的5000多万贫困人口全部脱贫。

现实的压力如此巨大,而研究宇宙演化所产生的知识,大部分都不可能直接应用于实际生活。正像上世纪70年代赞比亚的修女写信质疑美国宇航局的太空探测任务一样,人们总是免不了进行这样的关联:头顶的星空如何照进现实?

“基础科学看似天马行空、毫无用处,然而,人类在现实发展中遇到的很多问题,比如环境问题、可持续发展问题,必须在科学和技术上有所突破。”刘慈欣说,“在摆脱贫困这个问题上也是如此,如果不在基础科学领域有所突破,就不可能帮助人类彻底脱贫。”

中科院国家天文台副研究员郑永春则认为,探索未知世界是人类的天性,正是在好奇心的驱使下,人类加快了太空探索的步伐,“当人们不再为吃饭穿衣等基本需求发愁时,科学将成为日常生活的重要组成部分”。

“人类进入太空的技术门槛和经费代价将越来越低,太空旅游、小行星采矿、月球基地等原本遥不可及的世界将离我们越来越近。”郑永春说。

“从更高的意义上来说,人类生活在这个宇宙中,认识宇宙、解释宇宙,是人应尽的责任,这就是文明的含义。”刘慈欣说。

责任编辑:梁福龙
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