翱翱九天：從人造衛(wèi)星到月球探測器

　　21世紀(jì)是人類全面探測太陽系的新時(shí)代。當(dāng)代的太陽系探測以探測月球與火星為主線，兼顧其他行星、矮行星、衛(wèi)星、小行星、彗星和太陽的探測；研究內(nèi)容涉及太陽系的起源與演化，各行星形成和演化的共性與特性，地月系統(tǒng)的誕生過程與相互作用，生命的起源與生存環(huán)境，太陽活動(dòng)與空間天氣預(yù)報(bào)，防御小天體撞擊地球及由此誘發(fā)的氣候、生態(tài)的環(huán)境災(zāi)變，評估月球與火星的開發(fā)前景，探尋人類移民地外天體的條件等重大問題。月球是地球唯一的天然衛(wèi)星，是離地球最近的天體。自古以來，她寄托著人類的美好愿望和浪漫遐想，見證著人類發(fā)展的艱難步伐，引出了許多神話傳說與科學(xué)假說。月球也一直是人類密切關(guān)注和經(jīng)常觀測的天體，月球運(yùn)動(dòng)和月相的變化不僅對人類的生產(chǎn)活動(dòng)發(fā)揮了重大作用，還對人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和文明進(jìn)步產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響。月球探測是人類走出地球搖籃，邁向浩瀚宇宙的第一步，也是人類探測太陽系的歷史開端。迄今為止，人類已經(jīng)發(fā)射110多個(gè)月球探測器，成功的和失敗的約各占一半。美國實(shí)現(xiàn)了6次載人登月，人類獲得了382千克的月球樣品。月球探測推動(dòng)了一系列科學(xué)的創(chuàng)新與技術(shù)的突破，引領(lǐng)了高新技術(shù)的進(jìn)步和一大批新型工業(yè)群體的建立，推進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文明的昌盛，為人類創(chuàng)造了無窮的福祉。當(dāng)前，探索月球，開發(fā)月球資源，建立月球基地，已成為世界航天活動(dòng)的必然趨勢和競爭熱點(diǎn)。我國在發(fā)展人造地球衛(wèi)星和實(shí)施載人航天工程之后，適時(shí)開展了以月球探測為主的深空探測。這是我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展和航天活動(dòng)的必然選擇，也是我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展，有所作為、有所創(chuàng)新的重大舉措。月球探測將成為我國空間科學(xué)和空間技術(shù)發(fā)展的第三個(gè)里程碑。中國的月球探測，首先經(jīng)歷了35年的跟蹤研究與積累。通過系統(tǒng)調(diào)研蘇、美兩國月球探測的進(jìn)展，綜合分析深空探測的技術(shù)進(jìn)步與月球和行星科學(xué)的研究成果，適時(shí)總結(jié)與展望深空探測的走向與發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上，又經(jīng)歷了長達(dá)10年的科學(xué)目標(biāo)與工程實(shí)現(xiàn)的綜合論證，提出我國月球探測的發(fā)展戰(zhàn)略與遠(yuǎn)景規(guī)劃，系統(tǒng)論證首次繞月探測的科學(xué)目標(biāo)、工程目標(biāo)和工程立項(xiàng)實(shí)施方案。2004年初，中央批準(zhǔn)月球探測一期工程——繞月探測工程立項(xiàng)實(shí)施。繼而，月球探測二、三期工程列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006~2020年）》的重大專項(xiàng)開展論證和組織實(shí)施。中國的月球探測計(jì)劃已正式命名為“嫦娥工程”，它經(jīng)歷了2004年的啟動(dòng)年、2005年的攻堅(jiān)年和2006年的決戰(zhàn)年，攻克了各項(xiàng)關(guān)鍵技 術(shù)，建立了運(yùn)載、衛(wèi)星、測控、發(fā)射場和地面應(yīng)用五大系統(tǒng)，進(jìn)入了集成、聯(lián)調(diào)、試運(yùn)行和正樣交付出廠，整個(gè)工程按照高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量和高效率的要求，為2007年決勝年的首發(fā)成功，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中國的“嫦娥一號(hào)”月球探測衛(wèi)星，為實(shí)現(xiàn)中華民族的千年夙愿，即將飛出地球，奔赴廣寒，對月球進(jìn)行全球性、整體性與系統(tǒng)性的科學(xué)探測。為了使廣大公眾比較系統(tǒng)地了解當(dāng)今空間探測的進(jìn)展態(tài)勢和月球探測的歷程，人類對月球世界的認(rèn)識(shí)和月球的開發(fā)利用前景，中國“嫦娥工程”的背景、目標(biāo)、實(shí)施過程和重大意義，上海科技教育出版社在三年前提出了編輯出版《嫦娥書系》的創(chuàng)意和方案，與編委會(huì)共同精心策劃了《逐鹿太空》、《蟾宮覽勝》、《神箭凌霄》、《翱翔九天》、《嫦娥奔月》和《超越廣寒》六本科普著作，構(gòu)成一套結(jié)構(gòu)完整的“嫦娥書系”。該書系的主要特點(diǎn)是：（1）我們邀請的作者大多是“嫦娥工程”相關(guān)領(lǐng)域的骨干專家，他們科學(xué)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，工程經(jīng)驗(yàn)豐富，親身體驗(yàn)真切，文字表述清晰。他們在繁忙緊張的工程任務(wù)中，懷著強(qiáng)烈的責(zé)任感，擠出時(shí)間，嚴(yán)肅認(rèn)真，精益求精，一絲不茍，廣征博引，撰寫書稿。我真誠地感激作者們的辛勤勞動(dòng)。（2）“嫦娥書系”是由六本既各自獨(dú)立又互有內(nèi)在聯(lián)系的科普著作構(gòu)成的有機(jī)整體。其中《逐鹿太空——航天技術(shù)的崛起與今日態(tài)勢》，系統(tǒng)講述人類航天的艱難征途與發(fā)展，航天先驅(qū)們可歌可泣的感人故事；《蟾宮覽勝——人類認(rèn)識(shí)的月球世界》，系統(tǒng)描述人類認(rèn)識(shí)月球的艱辛歷程，由表及里揭示月球的真實(shí)面目，追索月球的誕生過程；《神箭凌霄——長征系列火箭的發(fā)展歷程》，系統(tǒng)追憶中國長征系列火箭的成長過程并展示未來的美好前景，是一首中國“神箭”的贊歌；《翱翔九天——從人造衛(wèi)星到月球探測器》，系統(tǒng)敘述中國各種功能航天器和月球探測器的發(fā)展沿革，展望未來月球探測、載人登月與月球基地建設(shè)的科學(xué)藍(lán)圖；《嫦娥奔月——中國的探月方略及其實(shí)施》，系統(tǒng)分析當(dāng)代國際“重返月球”的形勢，論述中國月球探測的意義、背景、方略、目標(biāo)、特色和進(jìn)程，是當(dāng)代中國“嫦娥奔月”的真實(shí)史詩；《超越廣寒——月球開發(fā)的迷人前景》，是一支開發(fā)利用月球的科學(xué)暢想曲，展現(xiàn)了人類和平利用空間的雄心壯志與迷人前景。（3）“嫦娥書系”力求內(nèi)容充實(shí)、論述系統(tǒng)、圖文并茂、通俗易懂，融知識(shí)性、可讀性、趣味性與觀賞性于一體。（4） “嫦娥書系”無論在事件的描述上還是在人物的刻畫上，都力求真實(shí)而豐滿地再現(xiàn)當(dāng)代“嫦娥”科技工作者為發(fā)展我國航天事業(yè)而奮斗、拼搏、奉獻(xiàn)的精神和事跡，書中還援引了他們用智慧和汗水凝練的研究成果、學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和圖片資料。特別值得一提的是，書系在寫作過程中還得到了他們的指導(dǎo)、幫助、支持與關(guān)心。雖然“嫦娥書系”作為科普讀物，難以專辟章節(jié)一一列舉他們的名字，書寫他們的貢獻(xiàn)，我還是要在此代表編輯委員會(huì)和全體作者對他們表示衷心的感謝和深深的敬意。在這里我要特別感謝上?？萍冀逃霭嫔缇牡奈淖志庉嫼脱b幀設(shè)計(jì)，使“嫦娥書系”以內(nèi)容豐富、版面新穎、圖文并茂的面貌呈獻(xiàn)給讀者。我們相信，通過這一書系，讀者將會(huì)對人類的航天活動(dòng)與中國的“嫦娥工程”有更加完整而清晰的認(rèn)識(shí)。

　　張熇，1970年生。1993年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，1996年獲工學(xué)碩士學(xué)位。現(xiàn)為中國空間技術(shù)研究院總體部高級工程師、空間科學(xué)與深空探測總體室主任。主要從事月球探測器的總體方案設(shè)計(jì)、工程研制以及深空探測器總體技術(shù)領(lǐng)域的研究。主編簡介歐陽自遠(yuǎn)，1935年生。天體化學(xué)與地球化學(xué)家。1956年畢業(yè)于北京地質(zhì)學(xué)院。1961年研究生畢業(yè)。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士?，F(xiàn)任中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員、國家天文臺(tái)高級顧問。近年來，指導(dǎo)并積極參與制訂中國月球探測的短期目標(biāo)與長遠(yuǎn)規(guī)劃，任中國月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”首席科學(xué)家。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文420余篇，出版學(xué)術(shù)專著7部，主編專著和科普讀物16部，培養(yǎng)碩士生、博士生58名。