中國工程院院士吳偉仁:2035年建成月球科研站的基本型|院士上封面

封面新聞記者 邊雪

在上海世博展覽館內,全球首次同時展出的月球正面、背面樣品前圍滿了觀衆。展品包含月壤岩屑、粉末,通過展廳裡的顯微鏡,觀衆能更清晰地觀察月壤的質地。

從嫦娥一號開啓中國深空探測篇章,到嫦娥三號攜“玉兔號”月球車首次在月面烙下中國印記,從突破月背中繼通信技術架設地月“鵲橋”,到嫦娥六號月背“挖土”凱旋……撥開時間的脈絡,中國探月工程取得了舉世矚目的成就。

國際月球科研站不是某個國家的“獨角戲”,而是全人類探索深空的“大舞臺”。近日,中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁在接受封面新聞記者採訪時表示:“中國的嫦娥七號、嫦娥八號任務是建設國際月球科研站基本型的重要組成部分,後續任務規劃則將由各國根據自身航天技術水平與參與意願,共同商議任務安排與分工。”

從嫦娥奔月的神話到月球科研站的建立,中國正以堅實的步伐,書寫着深空探索的新篇章。

“繞”“落”“回”全面實現 中國探月計劃開“勘”

2004 年啓動以來,中國探月工程已歷時 20 多年。如今,探月工程迎來第四階段,“勘”成爲關鍵詞。

“中國已成功實施嫦娥一號到嫦娥六號任務,圓滿完成“繞、落、回”“三步走”戰略規劃,目前正在實施探月工程四期,推動鵲橋通導遙綜合星座系統建設(簡稱“鵲橋星座系統”),規劃建設國際月球科研站等。”

吳偉仁表示,中國計劃於2026年前後發射嫦娥七號,這是探月工程四期的重要組成部分。嫦娥七號任務將實現針對月球南極的“繞”“落”“巡”“飛躍”綜合探測,主要對月球南極地區的環境和資源進行詳細探測。2024年發射的鵲橋二號中繼星將爲嫦娥七號任務提供中繼通信服務。

月球資源開發,是中國探月計劃的重要目標。吳偉仁透露,嫦娥八號任務將開展月面原位資源開發利用、月基陸生生態系統構建等試驗驗證,計劃2029年前後採用長征五號運載火箭發射。

“目前,中國已啓動鵲橋星座系統論證。未來,‘鵲橋’架起的不僅僅是地月之間的通信,更是遠及火星、金星乃至太陽系其他區域的通導遙綜合星座系統。”在深空通信方面,吳偉仁表示,鵲橋星座系統將由環月軌道器、地月平動點航天器、行星際中轉站、行星軌道器等構成,是一體化行星際通信導航融合系統,可開展通信、導航定位授時、科學探測等任務。

爲何要建國際月球科研站?有何最新進展?

吳偉仁在接受封面新聞採訪時,用這句話概括了國際月球科研站(ILRS)的核心定位。這一由中國倡議發起、多國共建的綜合性科學設施,正從概念規劃加速邁向實質建設階段。

“關於月球科研站,有很多人關心它是什麼。”吳偉仁告訴記者,簡而言之,月球科研站是由中國倡導並聯合多個國際夥伴發起的,在月球軌道和月球表面建立的長期科研和技術實驗平臺或基礎設施。

國際月球科研站是幹什麼的?“目前,根據中國科技界和一些合作國家的討論,我們共同確定了五大科學目標。”吳偉仁解釋道,這五大科學目標包括對天文以及月球地質環境的研究,還有在月球上的資源開發等。“如果能夠把這五大科學目標,包括日地空間環境裡的內容進行深入研究,對人類將是非常寶貴的科學成果,而且對我們認識、利用和改造地球,都會上到一個新的臺階。”

據悉,國際月球科研站確立的五大科學與應用目標,爲月球地質、月基天文、日地環境、基礎科學、資源利用,將破解月球起源與演化問題,研究宇宙黑暗時代和黎明時代演化問題,探尋類地球生存環境的本質,開展月球生態實驗、基礎科學實驗等,進行月球能源、物質資源的開發利用。

“在技術層面上,可以將這五大目標歸納爲幾個關鍵點。首要任務是實現地月往返,這是建立月球科研站的前提。其次,要在月球上解決能源問題,月球的環境條件極其惡劣,包括極端的日夜溫差,如何在這種環境下提供能源供給,是一個重要挑戰。”吳偉仁解釋道,爲實現這些目標,還需完成五大技術任務,如實現地月往返運輸、建立穩定能源供給系統、構建月面通信網絡、資源原位開發與使用等。

“目前的規劃是分兩個階段推進,第一階段到2035年建成科研站的基本型,第二階段到2045年,逐步建設成爲一個拓展型、可持續運作的科研平臺。”吳偉仁說。

目前,嫦娥七號和嫦娥八號的任務正朝着月球科研站建設目標穩步推進,前者聚焦資源勘查,後者則將進行關鍵技術驗證。吳偉仁強調,這些任務是月球科研站實現“從無到有”的關鍵一環。

共享科學成果 國際合作全面展開

封面新聞記者在第十個“中國航天日”活動期間注意到,中國組織召開了國際月球科研站開發者會議。來自17個國家和國際組織、50多個國際科研機構的代表齊聚上海,共商科研站的建設藍圖。

“此次會議有三個主要目標:一是通報月球科研站最新進展;二是統一五大科學目標的理解;三是討論後續合作的實施路徑。”吳偉仁告訴記者,方案已歷經兩年多論證,現已接近實質性實施階段。

“我們尊重各國的技術能力與發展意願,未來將根據共商共建共享原則,合理分工,推進國際合作。”吳偉仁指出,這一模式不僅有利於整合全球科研資源,更將在人類探索宇宙、和平利用外空領域樹立新範式。

隨着嫦娥七號、八號任務有序推進,以及國際合作機制日益成熟,吳偉仁對於未來充滿信心:“我們將共同開展工程聯合研製、工程和科學搭載、地面設施建設、國際規則制定和人才教育培訓等共建活動,也將共享地面試驗設施,共同開展科學與應用研究,共享科學成果。”