焦維新 “嫦娥”如何奔月？
嫦娥工程的實施標志著我國向空間科學更高研究領域又邁出了新的步伐
自1957年10月4日發射第一顆人造地球衛星算起，今年剛好是人類邁入太空時代的第50個年頭。而由我國自主研發的首顆人造月球衛星“嫦娥一號”的發射目前也已進入倒計時。
月球探測是繼航天工程之后在新世紀啟動的又一項重大科學工程，它的實施標志著我國向空間科學更高研究領域又邁出了新的步伐。
北京大學地球與空間科學學院教授焦維新曾經參與了探月項目的研討全過程。據他介紹，目前將要實現的月球探測階段，分繞、落、回三期。探測階段就是“不載人階段”。在這一階段中，中國將向月球發射一個衛星，全面、系統、整體性地探測月球；在摸清月球“家底”后，再發射著陸器降落到一個區域，精細地探測一個地方；最后再把月球樣品采回地球來。此次即將發射的衛星“嫦娥一號”，即是探測階段的第一期，將著重對月球表面環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。整個探測階段最終完成預計將在2020年。
隨著發射日期的臨近，民眾親睹“嫦娥奔月”的熱情也與日俱增。四川西昌金英旅行社目前已接到來自北京、上海、廣州等全國多個城市1000多人報名，欲親眼目睹嫦娥奔月這一歷史性的瞬間。焦維新說，以前發射衛星的時候，空間技術研究院的有關旅行社也組織過類似的旅游觀光，但月球探測畢竟是升空探測的第一步，也是關鍵一步，所以影響更大。
為什么叫嫦娥工程
人物周刊：聽說“嫦娥奔月”這個叫法最早是您提出的？
焦維新：我算是早期提出建議者之一。早期的幾次有關月球探測的研討會我都有參加。2001年的研討會，我跟登月工程首席科學家歐陽自遠分在一個組。當時我作報告，提了三個要點，其中第一點就是為了使廣大群眾關注探月行動，建議取名“嫦娥計劃”。因為“嫦娥奔月”是家喻戶曉的故事，用這個名字，不只學者了解，也能引起老百姓的關注。我覺得如果國家這么大一個項目沒有得到廣大百姓的認可和支持，那么就是不成功的?，F在看來，效果達到了。后來正式名字叫“嫦娥工程?！?BR> 人物周刊：照原計劃應該是2007年9月在西昌衛星發射中心發射，后來推遲了，這是什么原因呢？
焦維新：原定其實是4月發射，但畢竟這是大項目，出于各方面謹慎考慮吧。美國JPL噴氣推進實驗室有個太空日歷，每個月哪個國家進行哪些發射活動，上面都會標注，而現在準備10月26日發射也是從那得到的消息。目前公布的說法都只是說在年底之前發射。
人物周刊：有關消息透露，這次發射極有可能在晚上。為什么不選擇白天？
焦維新：天氣要求對于所有衛星發射都一樣，比如降雨天、雷電天都不合適。當然對于衛星發射最主要的考慮是發射窗口——就是發射最好時機的問題。每月都有一個發射窗口，這是一個最佳時間的綜合考量，就是發射時得最節省能量，還有發射時間也要適合觀測跟蹤才行，比如要考慮到云層，剛飛幾百米高就進入云層那也沒法觀測了。得天氣晴朗少云，那是最好。發射窗口不是隨意選擇的。
人物周刊：“嫦娥一號”要發射成功，最核心的關鍵點在哪？
焦維新：月球探測成功失敗的關鍵點就是看衛星能不能正常切入月球軌道。衛星發射有兩個關鍵階段，一是進入到地月轉移軌道時速度大小的控制，要求極高。如果當時速度是每秒10.9公里，那就要5天到達月球，而如果是每秒10.93公里，可能3天多就能到月球。二是月球到達衛星附近后，和月球的距離也要保持在一定范圍。離月球太遠，速度又大，就不容易被月球的引力場捕獲。
人物周刊：“嫦娥一號”奔月后，大概會廝守多久呢？
焦維新：計劃圍繞月球運行一年左右。一年后，首先要看儀器是否正常，再做軌道修正，看推進器是不是有富余量，如果這兩點都OK，那么相應的，地面工作站的跟蹤也得繼續保持，所以需要國家再投入一定經費。只要這些要素都齊備了，即便有點小故障小摩擦，衛星也可以延長壽命繼續和月球長相廝守下去。像美國的“機遇號”“勇氣號”原定壽命只有3個月，但現在3年了還在運行。
為什么要奔月
人物周刊 ：大家都很好奇，“嫦娥奔月”后，它在月球上究竟能干些什么？
焦維新：首要任務是為月球“畫像”，也就是要通過各種手段獲取月球表面影像和立體圖像。此外，還要分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，探測月壤厚度以及地月空間環境等。
人物周刊：實施探月工程，意義何在？
焦維新：首先從政治意義看，發射人造地球衛星、載人航天、升空探測是一個國家航天事業的三個里程碑。我國現在前兩個都完成了，如果升空探測再順利實現第一步，將是綜合國力、綜合技術水平的重要標志，政治上可以擴大影響。
其次，盡管美國和蘇聯在1958-1976年期間已經發射了大量月球探測器，也獲得了一些月球資料，但當時是冷戰時期，是出于政治斗爭的需要?，F在整個國際形勢，和平與發展是主流，國際合作是主要方向，加之21世紀探測技術有很大提高，所以這次的探月是在新形勢下利用新技術所做的一次對月球全面深入的研究，要進一步解決以前沒有解決的問題。比如月球的起源和演變問題，阿波羅飛船和蘇聯飛船的取樣，390多公斤，但主要是向著地球這邊，集中在赤道和低緯度地區，太過片面。
再者，探月工程也是為進一步升空探測作技術準備。如果把太空比作大海，月球就是離大陸最近的一個海島。我們要到大海中去探索，就得依靠離我們最近的一個島，把它作為中轉站，通過它驗證一些技術和方法，等成熟了才能再考慮載人探測火星或更遙遠的星體。
人物周刊：9月14日，日本“月亮女神”繞月探測衛星發射升空。那么中國的“嫦娥一號”和日本的“月亮女神”在構造以及所要完成的探月任務上有哪些不同？
焦維新：構造最大的不同是，“月亮女神”后面還帶了兩個小衛星。至于要完成的探測任務，其實有很多相同，比如都要探測月球由哪些元素構成，都要對月球表面進行拍照，也都要利用微波遙感測量月壤厚度。但我們使用的微波頻率比較高，根據理論，頻率越高穿透月球的深度越淺，所以我們的目的主要是測量月壤厚度，而日本的穿透厚度更深，目的在于了解月球表層一定深處的結構，比如是不是像地球那樣一定深度會有斷裂帶。
何時能夠登月
人物周刊：全世界現在對于月球探測的競爭已經到了白熱化的程度，中國現在的技術水準在全世界處于什么樣的水平?
焦維新：不能籠統地說。載人航天方面，我們僅次于美國、蘇聯。而就空間探測技術的水平看，包括科學衛星的技術，探測儀器的技術，比起美國、蘇聯、歐空局、日本，我們還落后不少。日本運載火箭的成功率沒有我們高，但是他們在科學儀器方面比我們強很多。日常生活也能看出來，我們使用的數碼相機、電子儀器，很多都是日本制造，他們基礎工業比較發達，有優勢。
人物周刊：探月工程的實施，對我們國家的經濟發展會起到哪些促進和推動作用呢？
焦維新：阿波羅工程當時是帶動了電子、材料、冶金等一系列高科技的發展，我們的意識是相同的，只是涉及范圍沒有載人探月涉及的范圍那么寬。
發射衛星不是說能直接掙回多少錢，但是對各種儀器的研制，以及相應地面設備的水平都會有個較大的促進，比如對地面的通訊能力，比如我們的遠距離定位和控制技術，都將會達到一個新的水平。
人物周刊：這次如果發射成功，是不是意味著中國載人登月也指日可待了？
焦維新：我國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個階段，“嫦娥一號”衛星發射才只是完成了“繞”的階段，順利的話，2020年左右才能實現返回。不過更重要的是，還要考慮到必要性如何。我們這么大的國家，我們需要花錢的地方還很多，錢要用在刀刃上，用于那些基礎項目，短期內有助于提高綜合國力提高人民生活水平——高科技的發展應該和我國經濟實力和綜合國力相輔相成。這就好像居家過日子一樣，明明就12平方米的居室，非要買個56吋等離子彩電，一沒那實力二也不諧調啊。所以如果經濟照目前這樣發展下去，大運載火箭也有實力了，屆時再制定一個登月計劃也不晚。
自1957年10月4日發射第一顆人造地球衛星算起，今年剛好是人類邁入太空時代的第50個年頭。而由我國自主研發的首顆人造月球衛星“嫦娥一號”的發射目前也已進入倒計時。
月球探測是繼航天工程之后在新世紀啟動的又一項重大科學工程，它的實施標志著我國向空間科學更高研究領域又邁出了新的步伐。
北京大學地球與空間科學學院教授焦維新曾經參與了探月項目的研討全過程。據他介紹，目前將要實現的月球探測階段，分繞、落、回三期。探測階段就是“不載人階段”。在這一階段中，中國將向月球發射一個衛星，全面、系統、整體性地探測月球；在摸清月球“家底”后，再發射著陸器降落到一個區域，精細地探測一個地方；最后再把月球樣品采回地球來。此次即將發射的衛星“嫦娥一號”，即是探測階段的第一期，將著重對月球表面環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。整個探測階段最終完成預計將在2020年。
隨著發射日期的臨近，民眾親睹“嫦娥奔月”的熱情也與日俱增。四川西昌金英旅行社目前已接到來自北京、上海、廣州等全國多個城市1000多人報名，欲親眼目睹嫦娥奔月這一歷史性的瞬間。焦維新說，以前發射衛星的時候，空間技術研究院的有關旅行社也組織過類似的旅游觀光，但月球探測畢竟是升空探測的第一步，也是關鍵一步，所以影響更大。
為什么叫嫦娥工程
人物周刊：聽說“嫦娥奔月”這個叫法最早是您提出的？
焦維新：我算是早期提出建議者之一。早期的幾次有關月球探測的研討會我都有參加。2001年的研討會，我跟登月工程首席科學家歐陽自遠分在一個組。當時我作報告，提了三個要點，其中第一點就是為了使廣大群眾關注探月行動，建議取名“嫦娥計劃”。因為“嫦娥奔月”是家喻戶曉的故事，用這個名字，不只學者了解，也能引起老百姓的關注。我覺得如果國家這么大一個項目沒有得到廣大百姓的認可和支持，那么就是不成功的?，F在看來，效果達到了。后來正式名字叫“嫦娥工程?！?BR> 人物周刊：照原計劃應該是2007年9月在西昌衛星發射中心發射，后來推遲了，這是什么原因呢？
焦維新：原定其實是4月發射，但畢竟這是大項目，出于各方面謹慎考慮吧。美國JPL噴氣推進實驗室有個太空日歷，每個月哪個國家進行哪些發射活動，上面都會標注，而現在準備10月26日發射也是從那得到的消息。目前公布的說法都只是說在年底之前發射。
人物周刊：有關消息透露，這次發射極有可能在晚上。為什么不選擇白天？
焦維新：天氣要求對于所有衛星發射都一樣，比如降雨天、雷電天都不合適。當然對于衛星發射最主要的考慮是發射窗口——就是發射最好時機的問題。每月都有一個發射窗口，這是一個最佳時間的綜合考量，就是發射時得最節省能量，還有發射時間也要適合觀測跟蹤才行，比如要考慮到云層，剛飛幾百米高就進入云層那也沒法觀測了。得天氣晴朗少云，那是最好。發射窗口不是隨意選擇的。
人物周刊：“嫦娥一號”要發射成功，最核心的關鍵點在哪？
焦維新：月球探測成功失敗的關鍵點就是看衛星能不能正常切入月球軌道。衛星發射有兩個關鍵階段，一是進入到地月轉移軌道時速度大小的控制，要求極高。如果當時速度是每秒10.9公里，那就要5天到達月球，而如果是每秒10.93公里，可能3天多就能到月球。二是月球到達衛星附近后，和月球的距離也要保持在一定范圍。離月球太遠，速度又大，就不容易被月球的引力場捕獲。
人物周刊：“嫦娥一號”奔月后，大概會廝守多久呢？
焦維新：計劃圍繞月球運行一年左右。一年后，首先要看儀器是否正常，再做軌道修正，看推進器是不是有富余量，如果這兩點都OK，那么相應的，地面工作站的跟蹤也得繼續保持，所以需要國家再投入一定經費。只要這些要素都齊備了，即便有點小故障小摩擦，衛星也可以延長壽命繼續和月球長相廝守下去。像美國的“機遇號”“勇氣號”原定壽命只有3個月，但現在3年了還在運行。
為什么要奔月
人物周刊 ：大家都很好奇，“嫦娥奔月”后，它在月球上究竟能干些什么？
焦維新：首要任務是為月球“畫像”，也就是要通過各種手段獲取月球表面影像和立體圖像。此外，還要分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，探測月壤厚度以及地月空間環境等。
人物周刊：實施探月工程，意義何在？
焦維新：首先從政治意義看，發射人造地球衛星、載人航天、升空探測是一個國家航天事業的三個里程碑。我國現在前兩個都完成了，如果升空探測再順利實現第一步，將是綜合國力、綜合技術水平的重要標志，政治上可以擴大影響。
其次，盡管美國和蘇聯在1958-1976年期間已經發射了大量月球探測器，也獲得了一些月球資料，但當時是冷戰時期，是出于政治斗爭的需要?，F在整個國際形勢，和平與發展是主流，國際合作是主要方向，加之21世紀探測技術有很大提高，所以這次的探月是在新形勢下利用新技術所做的一次對月球全面深入的研究，要進一步解決以前沒有解決的問題。比如月球的起源和演變問題，阿波羅飛船和蘇聯飛船的取樣，390多公斤，但主要是向著地球這邊，集中在赤道和低緯度地區，太過片面。
再者，探月工程也是為進一步升空探測作技術準備。如果把太空比作大海，月球就是離大陸最近的一個海島。我們要到大海中去探索，就得依靠離我們最近的一個島，把它作為中轉站，通過它驗證一些技術和方法，等成熟了才能再考慮載人探測火星或更遙遠的星體。
人物周刊：9月14日，日本“月亮女神”繞月探測衛星發射升空。那么中國的“嫦娥一號”和日本的“月亮女神”在構造以及所要完成的探月任務上有哪些不同？
焦維新：構造最大的不同是，“月亮女神”后面還帶了兩個小衛星。至于要完成的探測任務，其實有很多相同，比如都要探測月球由哪些元素構成，都要對月球表面進行拍照，也都要利用微波遙感測量月壤厚度。但我們使用的微波頻率比較高，根據理論，頻率越高穿透月球的深度越淺，所以我們的目的主要是測量月壤厚度，而日本的穿透厚度更深，目的在于了解月球表層一定深處的結構，比如是不是像地球那樣一定深度會有斷裂帶。
何時能夠登月
人物周刊：全世界現在對于月球探測的競爭已經到了白熱化的程度，中國現在的技術水準在全世界處于什么樣的水平?
焦維新：不能籠統地說。載人航天方面，我們僅次于美國、蘇聯。而就空間探測技術的水平看，包括科學衛星的技術，探測儀器的技術，比起美國、蘇聯、歐空局、日本，我們還落后不少。日本運載火箭的成功率沒有我們高，但是他們在科學儀器方面比我們強很多。日常生活也能看出來，我們使用的數碼相機、電子儀器，很多都是日本制造，他們基礎工業比較發達，有優勢。
人物周刊：探月工程的實施，對我們國家的經濟發展會起到哪些促進和推動作用呢？
焦維新：阿波羅工程當時是帶動了電子、材料、冶金等一系列高科技的發展，我們的意識是相同的，只是涉及范圍沒有載人探月涉及的范圍那么寬。
發射衛星不是說能直接掙回多少錢，但是對各種儀器的研制，以及相應地面設備的水平都會有個較大的促進，比如對地面的通訊能力，比如我們的遠距離定位和控制技術，都將會達到一個新的水平。
人物周刊：這次如果發射成功，是不是意味著中國載人登月也指日可待了？
焦維新：我國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個階段，“嫦娥一號”衛星發射才只是完成了“繞”的階段，順利的話，2020年左右才能實現返回。不過更重要的是，還要考慮到必要性如何。我們這么大的國家，我們需要花錢的地方還很多，錢要用在刀刃上，用于那些基礎項目，短期內有助于提高綜合國力提高人民生活水平——高科技的發展應該和我國經濟實力和綜合國力相輔相成。這就好像居家過日子一樣，明明就12平方米的居室，非要買個56吋等離子彩電，一沒那實力二也不諧調啊。所以如果經濟照目前這樣發展下去，大運載火箭也有實力了，屆時再制定一個登月計劃也不晚。