逼上月球——國際月球俱樂部的中國角色

在你追我趕的壓力下，各國的探月選擇不盡相同。中國的探月計劃并不是重復別人走過的路，許多研究方向是其他國家探月計劃所沒有涉及的

向月球投上第一瞥
    11月26日，“嫦娥一號”經過33天的入軌探測設備休眠后，終于睜開惺忪睡眼，向月球投上第一瞥。這一瞥，清晰而完美，讓等待第一張照片的科學家和國人為之激動和欣慰。
    之后的兩天，“嫦娥一號”逐步全面蘇醒。她所搭載的八件科學儀器都陸續成功開機，正式亮出了觀測月球的八種武器?！版隙鹨惶枴眰骰氐谝粡堅虑驁D片，僅僅是一個開始。
    “嫦娥一號”第一幅月面圖像的亮相，標志著中國首次月球探測工程取得圓滿成功。工程的設計測控人員松了一口氣。要知道“嫦娥一號”奔月可并不容易——至今人類一共發射了114個月球探測器，才成功或部分成功了57個，成功率僅僅為50%。
    日本1990年發射的首顆月球探測器“飛天號”最終成為一塊環繞月球的“廢銅爛鐵”，沒有傳回任何數據。接著日本臥薪嘗膽，制定持續十多年的“月亮-A”計劃，但由于工程過于復雜而被迫取消。最后，轉而發展“輝夜姬”計劃，并搶在中國之前一個月發射。相形而言，“嫦娥一號”步履穩健，一舉成功，使中國步入第五個進行月球探測的國家行列。
    美國宇航局負責公共事務的官員邁克爾·布魯克斯說，中國探月工程取得的成功是一項非常重要的成就，全世界科學家都會對“嫦娥一號”從月球獲取的新數據非常感興趣。
    在“嫦娥一號”升空后不久，眾多國內媒體和“嫦娥一號”愛好者也將“嫦娥一號”和歐洲的SMART-1以及日本的探月衛星“輝夜姬”進行了對比。這次月球圖像傳回后，國內媒體和廣大公眾借著“真假華南虎”的圖片考據熱潮，認真地咀嚼比對“嫦娥照片”和日本“輝夜姬”甚至google　moon的在線月球影像（數據源來自1994年客串月球探測器的美國克萊門汀探測器）。很多人驚奇地發現，“嫦娥一號”（一臺CCD照相機，單鏡頭，分辨率120米）的照片分辨率，遠遠低于“輝夜姬”（一臺CCD照相機，兩個鏡頭，分辨率10米）。再和13年前的克萊門汀探測器（兩臺CCD照相機，分辨率分別是30米和200米）對比，竟然產生了“真假李逵”的爭吵——“嫦娥一號”和Google　moon圖像太相似了!

“嫦娥”PK“輝夜姬”
    “嫦娥一號”探月衛星使用東方紅三號衛星平臺，總重2.35噸，有效載荷135千克，掛載8種觀測設備。而歐空局四年前發射的SMART-1探月衛星，總重366.5千克，使用離子推進器，消耗燃料到達月球后總重為305千克，有效載荷（儀器重量）為19千克，但包含用于完成激光通訊等十多項技術試驗和科學研究的7套觀測器設備，總功耗不過百瓦；相比而言“嫦娥一號”就是個龐然大物了，每套設備功耗都遠大于SMART-1。打個簡略的比方，歐空局發射一顆SMART衛星，其科研和技術效果，相當于我國發射7次“嫦娥一號”。
    再對比日本的月球探測器“輝夜姬”，她早于“嫦娥一號”數周發射，搶了亞洲第一的名頭。如今，10米分辨率照片已經向全球公布?！拜x夜姬”和“嫦娥一號”重量相近（3噸），不過是“三星一體”，主衛星12個有效載荷，子衛星各一個載荷，共14個，有效載荷三百多千克。
    這些技術指標的對比，顯得“嫦娥一號”有點像個“傻大個”，并不完美。雖然作為首顆到達月球的“中國制造”產品，“嫦娥一號”和世界先進的航天技術有一定差距，但我們同時有自己的優勢和特色?！版隙鹨惶枴弊顬轵湴恋娜蝿站褪且瓿稍虑蛉蛉S立體影像。盡管人類已經向月球拋出五六十顆探測衛星，但是沒有一顆繪出過月球的三維全圖。
    “嫦娥一號”的月圖任務是世界上絕無僅有的。而完成測繪使命的立體相機，分辨率120米，能夠在月球南北緯75度間成像觀測（高緯度地區太陽高度角較小，有陰影遮擋）。同時在月球和“嫦娥一號”做伴的日本探測器“輝夜姬”的CCD相機分辨率有10米，但只能夠在月球南北緯60度間成像觀測?！版隙鹨惶枴贝钶d的激光高度計身高17厘米，體重15.7千克，比“輝夜姬”的激光高度計還要輕幾千克?！版隙鹨惶枴奔す飧叨扔嫹直媛蕿?米，高于日本“輝夜姬”激光高度計5米的精度，要知道200公里的軌道要比“輝夜姬”100公里的軌道高一倍?！版隙鹨惶枴笨梢詫Πㄔ虑蚋呔暥鹊貐^的全球進行詳細測繪，科學目標超過了以往的探測。其探測的14種元素數量，也超過別國探測器探測元素種類一倍之多。此外，“嫦娥一號”用微波的方法探測月壤也是世界上首次使用。在探月的競技場上，“嫦娥一號”可以說是閃亮登場。

競爭白熱化
    “全世界現在對于月球探測的競爭已經到了白熱化的程度，中國如果無動于衷的話就會在競爭中落后、喪失發言權?！痹诟鞣N場合，中科院院士、中國探月工程首席科學家歐陽自遠如是說。
    這種緊迫感，從10月24日“嫦娥一號”成功發射后的一個奇怪現象中凸顯出來——大國宇航局“替嫦娥‘吹?！?。歐洲宇航局的負責人多爾戴恩半開玩笑地向媒體說：“到了美國人再次將星條旗插在月球上的時候，他們會發現上面已經有了中餐館?！泵绹詈骄志珠L格里芬也認為，“中國人會在美國重返月球之前登月成功……到那個時候，美國人會不高興，但他們只能不高興?！?BR>    各個航天大國紛紛對毫不構成威脅的中國探月計劃如此過譽，其目的在于向本國政府施壓，向公眾敲邊鼓，從而增加對本國月球計劃的更多支持?！獮槭裁锤鲊鴮υ虑蛱綔y如此趨之若鶩呢？
    眾所周知，美國人是登月的贏家。阿波羅計劃，歷時10年，共有2萬家企業、200多所大學和研究機構參與，所創造的不僅是38萬公里的旅行，而是培養出了一大批高水平科學家和一系列科研成果。成功的范例，讓各國也都看著探月這塊肥肉流口水，就連美國人也認為應該再去一次月球，于是提出了2020重返月球的計劃。
    “為什么我們要盡快把繞月衛星發上去呢？”劉振興說，“這是被逼的！”作為中國“雙星計劃”首席科學家，他在“嫦娥計劃”立項時的這句回答，其實道出了上馬探月計劃在國際環境中的緊迫感。
    國防科工委月球探測中心副主任郝希凡剖析了各個國家掀起月球探測熱潮的原因：以月球探測為起步的深空探測工程，集成了大量高精尖技術成果，需要大量資金支持和科學的管理方法。不僅可以極大地鼓舞和振奮民族精神，同時也是對一個國家技術水平和經濟實力的一次集中檢驗。
    僅在“嫦娥計劃”剛剛開始的三年中，就有了數十家科研院所和高等學校參加，已經有了四千多項創新，如此這般的各種實力和技術優勢，正在不斷地滲透到國民經濟的血管中去。此外，中國載人航天和探月工程涉及的數十家科研院所、高校和單位分別承擔不同的任務，有著蜘蛛網般錯綜復雜的工程關系，也檢驗了中國大型項目的管理水平。
    從這個意義上說，“嫦娥一號”被逼上的不是38萬千米遠的那塊兩倍于亞洲面積的冰冷巖石，而是政治、經濟和科技實力的競技之路。

突破技術壁壘
    “逼”上月球的不僅僅中國一家。不過，在這種你追我趕的技術高壓下，各國的選擇也各不相同。技術強國自不用說，印度明年也準備發射“自己的”探月衛星，總重量將為525千克，有效載荷為30千克，攜帶10件科學探測儀器。印度的探月衛星設備大多是國外研制，甚至直接是他國搭載的。雖然在粗略的技術指標上超過了“嫦娥一號”，但那還能說是印度人的探月工程嗎？
    自2004年中國低調宣布“嫦娥探月計劃”起，科研隊伍就在諸多技術攻堅上面臨著兩難的境地——如果高價購買國外精簡設備，不僅簡單方便而且性能優良，但是賣出來的是產品不是技術，難以擺脫技術依賴；自主研發雖然周期較長，有諸多不可預見的困難，但是自身技術可以不斷積累提高。俄羅斯曾經在學術會議上提出高價轉賣原子能電池，歐洲科學家也曾想出售曾用在SMART-1號月球探測器上的近紅外光譜儀，但中國都沒有選用。為了長遠的進步，“嫦娥一號”的科研人員依據自己的情況制定科學目標，毅然走上自主研發的道路。
    獲取月球表面三維圖像的CCD立體相機由西安光機所研制。初次承擔航天遙感設備研制工作的科研人員奮戰兩年半，儀器設備各項性能指標完全達到了設計要求，采用的單鏡頭相機和大面陣CCD探測器實現三維影像獲取技術在國內外尚屬首次。這種采用1臺相機取代3臺相機的方式，大大簡化了結構，減輕了重量。
    激光高度計在地面上是相當成熟的技術，然而中國還沒有進入太空的先例。在沒有經驗借鑒的情況下，中科院上海技術物理研究所的科研設計人員克服重重困難，成功研制在太空環境下長壽命高可靠性的“太空激光眼”，性能指標優于日本?！版隙鹨惶枴眻猿种袊圃?，積累提高技術經驗的同時，也為下一步航天事業的發展儲備了大量的人才。但我們必須看到的是，中國目前還缺乏核心技術，部分器件仍受制于人，如這次CCD立體相機的核心器件CCD芯片使用的是法國商用線陣CCD。中國的科技發展仍然任重而道遠。
    正如俄羅斯探月工程總設計師格奧爾吉·波利修克所說，“嫦娥一號”項目成功，開辟了中國宇航事業新紀元。中國繞月計劃并不是重復別人走過的路，許多研究方向是其他國家探月計劃所沒有涉及的。
    隨著“嫦娥一號”的入軌，國人的自豪感也漸漸增強。大門戶網絡“競猜中國人登上月球的第一句話是什么？”的活動參與者絡繹不絕?！版隙鹨惶枴卑l射后，北京天文館的參觀人數也是暴增。
    但對于“嫦娥工程”的科研人員，絕對不像賞月那么輕松有趣。雖說“嫦娥一號”已經發回圖像數據，標志著中國首次月球探測工程取得成功，但是如不能在月球俱樂部站穩腳跟，中國仍將可能喪失一系列的機遇。競爭與合作，拿來主義或自力更生，中國的探月工程仍然面臨著抉擇。
    （《科學世界》雜志李珊珊對本文亦有貢獻）