中科院院士羊城开讲，揭秘探月背后的科学故事

“‘神舟’问天、‘嫦娥’揽月、‘北斗’指路、‘祝融’探火......中国航天书写了一个又一个突破，为国人带来了一次又一次惊喜，向世界展示了中国力量。”

6月9日上午，中共广州市委统战部、广州欧美同学会（广州留学人员联谊会）在市社会主义学院举办2023年广州同心大讲坛第12期（总第80期）暨羊城海归讲坛（第5期），中国科学院院士、同位素地球化学国家重点实验室主任、中国科学院广州地球化学研究所原所长、广州欧美同学会副会长徐义刚作“重回月球与月球新知——从‘阿波罗计划’到‘嫦娥探月’”专题讲座。

为什么要研究探测月球？

认识地球和类地行星早期演化的钥匙

就在上月，神舟十六号载人飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。

作为岩石学家，徐义刚参与了嫦娥五号工程返回月样的分发评审工作。“至今我们已经进行了6次嫦娥五号月球样品的分发，全国60多家机构参与到月球样品的研究热潮中。”同时，他也是探月工程四期领域科学家之一。

人类为什么要研究探测月球？“地球是太阳系唯一确认有生命的宜居星球，而月球就是认识地球和类地行星早期演化的钥匙。”徐义刚从分析地球的宜居性入手，为大家解剖了个中缘由。“由于地球内部仍然‘动力’十足，地球的早期历史基本上被后期的地质构造运动抹去了。要在地球上找到其最早期演化的记录实在太难了，但月球却很好记录了这段历史”。

由于月球“个头小”，其内部能量已消耗殆尽，是一个古老、“僵死”的星体，其“地质时钟”停滞在30亿年前，完整保留了45-30亿年的历史记录。月球这个“能量缺陷”使之在比较行星学研究中显示出优势。此外，月球上有许多地球上没有的资源，也是深空探测的重要跳板。

研究探测月球经历了哪些探索？

从“阿波罗计划”到“嫦娥探月”

研究探测月球如此重要，那么人类（宇航员）是如何登月并返回的？登月工程需要完成哪些任务？人类研究探测月球经历了哪些探索？

“首先，人类要达到登月的目标首先要离开地球，这需要有脱离和飞出地球的速度。火箭可以帮助获得这样的速度。因此某种程度上，一个国家火箭的水平决定了探月的能力。”徐义刚进而介绍道，火箭携带探测器，一般包括轨道器、返回器、着陆器和上升器四大件。“火箭升空，将探测器推至月球轨道，着陆器登陆月球，完成探测任务后上升器升空离开月面，与巡航在月球轨道的返回器对接，返回地球。探月登月是由一系列复杂、精细的过程构成。”

三言两语的描绘不足以说明登月过程之复杂。“每次探月工程携带的工程载荷和火箭、探测器一样重要。载荷的科学探测能力决定了探测工程的科学水平。每次探月工程的探测目标的实现，在很大程度上需要科研载荷/仪器来完成。”徐义刚说。

在此基础上，他回顾了人类6次登陆月球，12名航天员在月球上行走的阿波罗登月计划。该计划开展了月表科学研究，采集并带回382公斤的月球样品。“即使在今天看来，阿波罗登月计划仍然是人类历史上的一次伟大冒险，也倒逼了技术发展，取得了三大科学发现，奠基了现代行星科学，是科学和技术完美结合的范例。”

而始于2007年的嫦娥探月工程，已实现了环绕探测、着陆探测、采样返回“三步走”的既定目标，使中国一跃成为航天强国。其中，嫦娥五号更是实现了多项技术创新，在面对分离面多、模式复杂、细节严酷等挑战的情况下，攻克了取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，书写了中国人的探月壮举。

徐义刚感慨地表示，从嫦娥五号“牧星耕月”离家38万公里，带回1.7公斤月样；到天问一号“巡天问火”离家2.4亿公里，火星表面工作342个火星日......“在几代中国航天人和科学家共同努力下，我们的飞天梦想也在一次次实现。”

展望未来的深空探测规划，他认为，月球探测只是一个起点。“人类的太空探测能力已经进入到向太阳系的‘星辰大海’挺进的阶段，深空探测正在走向更遥远处。”

他也希望，更多的青年人能够热爱并投身到中国的深空探测事业，鼓励更多的研发机构和个人参与探月、天问等工程的科学研究与技术开发，为国家深空探测战略贡献力量。

文、图/广州日报·新花城记者：徐雯雯广州日报·新花城编辑：张影

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