D.星際遠航
中國航天的探索區(qū)域不僅限于地球附近,而是延伸到月球和更遠的行星際空間。嫦娥二號現(xiàn)在已經(jīng)成為中國人發(fā)射的飛得最遠的人造物體,并且仍然處在技術(shù)人員的控制之中,還將繼續(xù)飛向深空,最遠可能飛到3億公里的距離,為未來中國的火星探測積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。
嫦娥二號是用嫦娥一號的備份星研制的,完成繞月探測工作后,由繼續(xù)飛向第二拉格朗日點,這已經(jīng)是超額完成任務了。之后,它仍然處于良好狀態(tài),并且剩下相當?shù)娜剂蟽?,接下來有飛回地球、撞擊月面或飛向深空三個選擇,科研人員最終選擇了最后一個選項。嫦娥二號能夠一再完成超出預期的任務,得益于其較大的設計裕量和極高的入軌精度。在它飛向月球的過程中,原本設計需要三次軌道修正,實際第一次軌道修正就達成了極好的效果,后續(xù)的兩次修正被取消,這就節(jié)省下了大量的寶貴燃料,使得嫦娥二號最終能夠飛向更遠的深空,其運行時間和飛行距離都大大超過了設計指標。這說明中國航天的可靠性設計和飛行控制都達到了很高的水平。
嫦娥工程中還體現(xiàn)出了中國航天一貫的嚴謹和務實作風。嫦娥一號在完成其基本使命之后,中國的航天科研人員稟承一貫的嚴謹務實作風,并沒有選擇讓其立即撞擊月面、和印度爭奪所謂“第N個在月球上留下國旗”的虛榮,而是選擇了繼續(xù)進行變軌試驗,最近距離月面僅15公里,超期服役直到燃料耗盡才撞向月面,為將來的著陸積累了經(jīng)驗。而印度的撞月行動,則是從繞月探測器上單獨分離出一個撞擊器,攜帶印度國旗高速沖向月面,這與其說是把國旗留在月面,不如說是把國旗擊毀在月面更為貼切。
至于嫦娥二號,到2013年7月為止,它已經(jīng)飛離地球5000萬公里,在環(huán)繞太陽的軌道上飛行,成為一顆人造行星。通過調(diào)整對衛(wèi)星的遙測碼速率、測控模式、上行功率和衛(wèi)星定向天線的控制策略等等,控制中心仍然保持著對嫦娥二號的測控和跟蹤。這相當于火星和地球之間的最近距離,可以為未來的火星探測積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。
前面提到過,2012年中國建造了亞洲第一的65米射電天文望遠鏡,其實它也可用作深空探測的通訊天線。一般來說,天線的尺寸越大,通訊的距離越遠。在這方面,俄羅斯和美國都擁有70米的天線,歐洲和日本有35米的,連印度都有32米的,而中國此前只有12米的。所以,這臺望遠鏡(天線)的投入使用將使中國的深空探測能力得到質(zhì)的提高。從中也能看出,航天是一項多么龐大復雜的系統(tǒng)工程,只有具備全產(chǎn)業(yè)鏈的國家或者國家集團才有資格進入航天俱樂部。
也許有人會發(fā)出疑問,我們?yōu)槭裁匆馁M巨資去探索如此遙遠的地方,給數(shù)千萬公里外的一顆太空石頭拍照片,這看上去和我們的現(xiàn)實生活沒有任何關(guān)系,也不能給我們帶來哪怕一點點的實際利益。是的,在航天方面,導航衛(wèi)星可以為我們指引方向,遙感衛(wèi)星可以用于減災防災,通訊衛(wèi)星可以為我們轉(zhuǎn)播賽事,而深空探測卻不能給予我們?nèi)魏瘟⒓吹暮锰?,至少表面上是這樣。不僅是在中國,世界其他地方的人也都發(fā)出過類似的疑問。
1970年,正是美國的宇航事業(yè)如日中天的年份,數(shù)月前美國剛剛把人類送上了月球。此時,一位來自贊比亞的瑪麗·尤肯達(Mary Jucunda)修女,給美國航空航天局(NASA)馬紹爾太空航行中心的科學副總監(jiān)――恩斯特·施圖林格(Ernst Stuhlinger)博士寫了一封信,信中問道:目前地球上還有這么多小孩子吃不上飯,他怎么能舍得為遠在火星的項目花費數(shù)十億美元。恩斯特博士認真地回了信。后來這封信被NASA以《為什么要探索宇宙》為標題發(fā)表,其中部分段落摘錄如下:
“在詳細說明我們的太空項目如何幫助解決地面上的危機之前,我想先簡短講一個真實的故事。那是在400年前,德國某小鎮(zhèn)里有一位伯爵。他是個心地善良的人,他將自己收入的一大部分捐給了鎮(zhèn)子上的窮人。這十分令人欽佩,因為中世紀時窮人很多,而且那時經(jīng)常爆發(fā)席卷全國的瘟疫。一天,伯爵碰到了一個奇怪的人,他家中有一個工作臺和一個小實驗室,他白天賣力工作,每天晚上的幾小時的時間專心進行研究。他把小玻璃片研磨成鏡片,然后把研磨好的鏡片裝到鏡筒里,用此來觀察細小的物件。伯爵被這個前所未見的可以把東西放大觀察的小發(fā)明迷住了。他邀請這個怪人住到了他的城堡里,作為伯爵的門客,此后他可以專心投入所有的時間來研究這些光學器件?!?/p>
“然而,鎮(zhèn)子上的人得知伯爵在這么一個怪人和他那些無用的玩意兒上花費金錢之后,都很生氣,‘我們還在受瘟疫的苦’,他們抱怨道,‘而他卻為那個閑人和他沒用的愛好亂花錢!’伯爵聽到后不為所動,‘我會盡可能地接濟大家’,他表示,‘但我會繼續(xù)資助這個人和他的工作,我確信終有一天會有回報?!?/p>
“果不其然,他的工作贏來了豐厚的回報:顯微鏡。顯微鏡的發(fā)明給醫(yī)學帶來了前所未有的發(fā)展,由此展開的研究及其成果,消除了世界上大部分地區(qū)肆虐的瘟疫和其他一些傳染性疾病?!?/p>
“伯爵為支持這項研究發(fā)明所花費的金錢,其最終結(jié)果大大減輕了人類所遭受的苦難,這回報遠遠超過單純將這些錢用來救濟那些遭受瘟疫的人?!?/p>
這里借用恩斯特博士的話,是因為他的故事很好地解釋了探索未知世界對于人類存續(xù)的意義。肉眼看不見的微觀世界也好,目力之外的宇宙深處也好,所有那些看得見、摸得著的和看不見、摸不著的事物,構(gòu)成了我們?nèi)祟愘囈陨娴娜孔匀画h(huán)境。我們對此了解得越多,才越有機會生存下去,才能生活得越好。如果沒有好奇和探索的天性,我們的祖先就不會去嘗試用火、打制石器,也不會一次次翻過河流山巒去尋找更好的棲息場所,或許早就在某次冰河事件中完全滅絕了。反之,每一次對未知世界的好奇和探索,最終都人類帶來的豐厚的回報。顯微鏡的發(fā)明導致了微生物的發(fā)現(xiàn),進而發(fā)展出了抗生素和現(xiàn)代醫(yī)學,還有罐頭食品、真空包裝和加熱消毒牛奶。靜電現(xiàn)象原本被歐洲王室用作雜耍表演的道具,后來卻導致了電的發(fā)現(xiàn),然后是電磁學的發(fā)展直至量子力學的出現(xiàn)。類似的例子不勝枚舉,毫不夸張地說,好奇和探索是整個人類文明發(fā)展的驅(qū)動力。因此,進入現(xiàn)代社會之后,盡管科學設備的花費越來越高昂,有的甚至到了即便是最富有的國家也難于單獨承受的地步,世界各國仍然沒有放棄,而是聯(lián)合起來,啟動了包括阿爾法磁譜儀、歐洲大型強子對撞機、國際熱核聚變實驗堆等項目在內(nèi)的一系列國際合作計劃。此外,包括中國在內(nèi),各航天大國也都有各自的探月計劃和火星探測計劃。
在對于未知世界的好奇和探索方面,我們的文明原本是有所欠缺的。古代世界中的我們在傳統(tǒng)上過于注重實用,對那些一時見不到成效的東西有些輕忽,我們一心只關(guān)注人世間的事情;我們嘲笑西方神學家爭論“一個針尖上能站幾個天使”,卻不知道這個從字面上看很無聊的問題背后,卻隱含著某種對于實體世界和理念世界的另一種觀念,即現(xiàn)實是某種絕對理想世界的投影,科學探索就是研究投影的形狀,以此去探知它所代表的那個世界的運行規(guī)則。從柏拉圖的理念世界、畢達哥拉斯的“萬物皆數(shù)”、歐幾里得的幾何世界,到近現(xiàn)代的公理體系、科學理論,基本出發(fā)點是一脈相承的。在這種觀念的引導下,在追求絕對理念世界的過程中,西方文明在探索中獲知萬有引力、微生物、電、原子等等現(xiàn)實世界的奧秘。而我們直到被炮聲震醒,才驚覺已經(jīng)落后太多了。好在我們不但挺過來了,而且補上了這一課,把西方科技連同探索精神一同納入了自己的文明體系。當然,今天的我們不再需要鉆研針尖和天使的問題了,因為科學和技術(shù)都已牢牢扎根在了中國人的心中,我們已經(jīng)懂得了應該如何去探求未知的世界,從南極的遠古冰層,直到遙遠的太空深處。
從中國對于宇宙探索的態(tài)度來看,如今這條巨龍不但已經(jīng)蘇醒,而且張開了雙眼,正在好奇地打量著周圍的世界,中微子實驗、南極科考、蛟龍?zhí)胶?、子午工程、正負電子對撞、同步輻射光源等諸多探索項目一一展開,從微觀到宇宙,從深海到太空,尋找著未來的前進方向。未來巨龍的軌跡將不僅限于大地,天空和海洋,還要飛得更高、更遠,直到星辰大海。