歐陽自遠接受本報記者專訪
國際永久編號第8919號小行星，2014年被命名為“歐陽自遠星”，以此表彰“嫦娥之父”、中科院院士歐陽自遠對中國探月工程的傑出貢獻。這位我國著名的地球化學與天體化學家，曾經10年間的中國月球探測工程首席科學家、目前仍擔任中國月球探測工程領導小組高級顧問的82歲睿智長者，8月22日在蘭接受了本報記者的專訪。據歐陽自遠院士透露，嫦娥5號計劃於年內發射，嫦娥4號將於2018年發射，2020年是火星探測的“窗口期”，將開展中國首次火星探測。
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嫦娥5號今年首次採月球樣品後返回
“中國的月球探測經歷了從1958至1993年長達35年的跟蹤調研與綜合分析。1978年，美國的卡特總統贈送給中國1克重的月球巖石，是阿波羅17號飛船從月球表面帶回來的。通過系統的精細分析、測試與研究，我們寫出了14篇論文。出版了《月質學研究進展》和《天體化學》專著。結合國情，提出中國月球探測的設想。”歐陽自遠在專訪前所做的大會報告《地外物質中國稀有氣體同位素研究》中如是説。
“按原定計劃，嫦娥5號2017年‘十九大’後發射，仍為無人探測。”歐陽自遠解析嫦娥5號的任務時説，“嫦娥5號”作為中國首個執行月面取樣返回任務的探測器總重8.2噸，由軌道器、返回器、着陸器和上升器組成。其一，“嫦娥5號”軟着陸後將以電鏟鏟取月球土壤；其二，用鑽機在月球上打鑽，打孔並以取芯套環取出巖芯，這樣可以保持月巖原有的結構，瞭解月巖的分佈和資源狀況。所有的月樣封裝後按流程放入返回艙。“採樣和打鑽取樣都已在地面做過多次試驗。”
歐陽自遠説，在這次任務中，裝好樣品的返回艙起飛離開月面，之後與繞月飛行的飛船自主交會對接，再由飛船帶返回艙返回地球。飛回並釋放進入大氣層的返回艙，將以接近第二宇宙速度的11公里/每秒飛速插入大氣層，為避免被燒燬,就採取了半彈道返回大氣層的方式，“控制返回艙跳出地球大氣層，然後再進入地球大氣層，‘就像小孩用石頭在水面打水漂’，速度降下來之後，降落在內蒙古四子王旗航天英雄楊利偉落下的地方”。可以説，嫦娥5號出征已經萬事俱備。
月球樣品返回地球后的研究工作已經部署，已有20多家有基礎、各具優勢特色的研究所、大學，將開展多領域、多學科研究。首先是對樣品的處理、分裝、保存，免於在地球上受到污染，保存的地點其中一處在北京的地面應用系統。然後，各科研單位可以提出申請，經過審批後分配月球樣品以供研究。月球樣品研究也不是來了就做實驗，之前要先對模擬樣品進行方法、技術流程等多項試驗，保證真正的月球樣品用在“刀刃”上，最後公佈研究成果。
“月球樣品是非常珍貴的，一代人研究不完，妥善保存是為了以後更多的人做研究。”歐陽自遠説，月球樣品向研究機構提供都是無償的，所有有能力的研究機構後續還可申請月球樣品。除了研究之外，可能還會留一部分做展覽和禮品之用。月球探測還將揭開月球起源、演化歷史等。
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月球上的受控核聚變發電燃料氦夠—3全地球人用萬年
為什麼要探測月球？花這麼多錢在探月計劃上到底值不值？歐陽自遠院士對此的回答給人以無限憧憬：“月球有地球沒有的、目前世界公認的最好最安全的受控核聚變發電燃料氦－3。通過氘-氦3核聚變反應發電，從月球運回100噸氦－3，就足夠地球一年的用量。而我國，1年只要8噸氦－3，足矣！”
為了找到新型能源，各國科學家紛紛研製“人造小太陽”。這些“人造小太陽”的工作原理是模擬太陽的核聚變反應，和氫彈的原理一樣，製造出“人造小太陽”。月球1克土壤中含有幾納克氦－3，這將是核聚變發電的重要燃料。“氦3”是一種高效、清潔、安全、廉價的核聚變發電燃料。根據“嫦娥一號”的探測成果，月壤中的氦－3資源總量可達120萬噸，至少可供全地球人類上萬年的能源需求。
“嫦娥5號就將着陸在月球上氦－3含量豐富的地方。”月壤差不多每4億年就會從底到頂翻一次，所以表土內的氦－3含量基本上平均分佈，但是月壤中的氦－4是氦－3的幾百倍，氦－3的分離在月球上是完全沒辦法做的。“目前受控核聚變發電還是人類的一種希望。氦－3點火温度就需要達到上億度，現在只有美國做到了。真正做到發電，還需要幾代人的努力。”歐陽自遠表示，我國已參與了7國共建的國際熱核反應堆工程，我國已投入100億元人民幣，同時成立了中國受控核聚變研究中心。這個試驗反應堆將可產生500至700兆瓦的聚變功率，但還不是真實的經濟實用的“人造小太陽”。
此外，月球表面沒有任何雲層遮擋。每年到達月球範圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦。月球上白天和黑夜都相當於14個地球日，可以獲得極其豐富而穩定的太陽能。如果圍繞10940公里的月球赤道鋪設一圈太陽能電池板，將能產生13萬億千瓦太陽能，可滿足全世界用電需要。
2018年嫦娥4號登陸月球背面，“這將成為人類首次探測月球的另一半”。
“嫦娥4號明年將着陸月球背面，這將成為人類首次探測月球的另一半。”歐陽自遠説，嫦娥4號任務的難點就在於從地球上看不到嫦娥4號，也不能與之通訊。“所以，必須要另外派一條飛船，飛船可以完成嫦娥4號和地球之間的聯絡。這架飛船的聯絡方式讓我們琢磨了好久，一種可以繞月飛行，一種是讓飛船設置在地球-月球的引力平衡點即拉格朗日L2點，可以直接接收地球指令傳達給嫦娥4號，還可以接收嫦娥4號的全部探測數據並傳輸給地球。”嫦娥4號也由着陸器和月球車組成，實施着陸器的就位探測和月球車巡視探測的聯合探測。
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2020年中國首次探測火星
在太陽系的九大行星中，火星因其最為接近地球表面環境的特質，讓人類對這顆紅色星球一直懷有將其改造為藍色星球的夢想。截至2016年12月，人類目前已進行了45次火星探測活動。
“每26個月，將出現一次火星探測‘窗口’，到2020年，火星探測的‘窗口’將再次出現。”中國的第一個火星探測器“螢火”出師不利，2011年由俄羅斯“福布斯-土壤”號搭載升空後失敗，但探索的步伐從未停止。歐陽自遠表示，“火星探測，中國是後來者”。2016年1月11日，中國正式批覆首次火星探測任務，中國火星探測任務正式立項。
“楊利偉10分鐘飛上天，‘嫦娥’飛4天半到達月亮，而火星探測器平均飛8個月、上億公里才能到達火星，更遠的木星探測要飛7年。”2020年的火星探測將實現“軌道器+火星車”計劃，“我們的軌道器要實現有一個衞星繞着火星飛，火星車實施着陸區的精細巡視探測。這樣才可以探測火星的全部表面和局部區域，它的地形、地貌、表面環境、物質成分、地質構造、地下水分佈和內部結構等；同時期望獲得一些火星生命活動信息。”
“2021年7月1日，中國共產黨的第一個100年到來之前，嫦娥5號、4號以及首次火星探測任務都將完成。”歐陽自遠稱，我國後續還將完成火星取樣返回、小行星探測等任務。“木星有69個‘月亮’，對木星和木星系統的探測也將在未來展開。”
“未來，中國還要飛得更遠！”歐陽自遠院士最後擲地有聲地説。蘭州晚報記者何燕文/圖
