中国航天风风雨雨走过了几十年艰辛而辉煌的历程。嫦娥工程有五大系统:第一个是卫星系统,第二个是火箭系统,第三个是发射场系统,第四个是测控系统,第五个是应用系统。嫦娥工程制定方案时,就考虑到了如何充分应用中国航天经过50年发展所取得的经验。在此基础上,我们制定了非常符合我国国情的整体方案。比如说火箭系统就是充分利用了研制得非常成功的长三甲火箭。它到现在为止已经执行了15次任务,百分之百成功,产品质量非常可靠,这枚火箭用的所有基础材料、基础设备、电子元器件都是依靠国产的产品制造。卫星系统的平台主要应用的是东方红三号平台。在这个平台的基础上,我们进行了必要的攻关和充分的改进,使得这次任务执行得非常好。
嫦娥工程的测控系统和发射系统也都是如此。这次嫦娥工程的发射和探测过程中比较突出的是应用系统,其中天线和设备都是我国自主制造的。所以这次绕月探测任务的自主创新主要体现在各大系统的产品上,都是充分建立在我们几十年的生产经验基础上,依靠我们国家的生产力量来进行制造。所以我认为这次嫦娥工程是依靠我国自主创新完成的。第二点,嫦娥工程比过去各国的探月工程起点都高,邻国探月起步往往都是第一步从月球旁边飞过,第二步撞击月球,然后才围绕月球旋转。我国嫦娥工程起点比较高,第一步就直接进入绕月飞行。这样将来的科学探测项目我们能取得较多成果。从这几点来讲,我想它充分体现了中国特色。
谈到载人航天问题,中国航天发展的第一步是依靠自力更生的力量在1970年4月24日进入了空间,成功发射了东方红一号卫星,实现了中国人研制的探测器脱离地球的引力进入空间的长期梦想。经过几十年的努力,航天为国家的经济建设作出很多贡献,完成了遥感卫星、气象卫星、通信卫星等七大系列卫星的研制与发射。
从20世纪后期到21世纪初期,我们国家非常及时地提出了发展载人航天的规划。众所周知,我国在2003年将首位航天员杨利伟送上了太空,并非常安全地返回地面,实现了中国人进入太空的梦想。载人航天在我国航天事业中确实起到了很大作用,树立了我国航天事业的第二个里程碑。航天领域不仅创造了很多奇迹,也攻克了许多难关,从产品质量、工程科学管理等方面都得到了很大的提高。正是基于这个原因,嫦娥一号卫星进入了深空,树立了我国航天事业的第三个里程碑,在质量管理和工程管理等方面都打下了坚实的基础。我认为中国航天事业不管是载人航天也好还是无人飞行器也好,它在技术上是互补的、是相辅相成的,我相信中国探月工程经过实践以后,我们国家的航天员登月会早日到来。
2000年,国家航天局公布了第一版白皮书,非常清楚地提出,我们要开展深空探测,因为月球离我们最近,所以就以月球为起步。我们要向深空发展,这是人类探索未知领域的永恒课题,我们国家既然对月球开始探测,起步了以后就应当有一个比较长远的规划,所以我们在制定月球探测计划时,就制定了三部曲。也就是第一次是“绕”,第二次是“落”,第三次是“回”。为什么要制定这样一个三部曲呢?就是科学发展过程中讲求的是循序渐进。要实现这样一个步骤,我们首先要解决的是从地球到月球,克服行走38万公里这样一个难题。这也是一个很大的飞跃,当然我们这一期执行得很好,科学技术难题要一步一步地克服,第一步“绕”这个难题很大,第二步“落”难题很多,第三步“回”呢,也非常复杂。所以如果一次把3个难题都合在一起,一个项目的执行要带去很多内容。第一步假设不成功的话,后两步也实现不了,所以这个代价太大。
在科学技术发展的过程中一定要作到合理地安排。所以我们就安排了三步,第一步有它突出的重点,就是如何解决从地球到月球38万公里过程中所出现的关键技术问题。第二步就保证质量,不要出错误,重点解决怎么样往下落。落下去以后再掌握了技术,解决将来怎么从月球返回。特别要强调这样一个特点。在技术上是有这样的想法。第二步重点在如何落,就是怎么样落下去,怎么样行动,怎么样保证能在月球上比较长期地生存下去,这是在二期非常突出的一个问题。当我们落下去以后,肯定要考虑怎么样能回来,假设你不能回来,到月球探测到的东西,比如说对岩石的性质、土壤的性质要再进一步深入研究,这在月球上就很难执行了,我们就要把它们带回来。在回来的这个过程中首先是在月球上要怎么起飞,起飞要进入月球表面或附近准确的返回轨道,再从近月轨道怎么样返回到地球。到了地球附近的时候,因为速度很大,进入到地球的大气层里面,就有点像我们小时候玩的打水漂一样,往水里一打,碰到水面上时,它能把你弹起来。同理,这样一个过程就是以很大速度从天外回到地球大气层的时候,一接触大气层,你处理不好,它就会出现像打水漂的现象,这些问题都是要一步一步来解决的。所以当时根据这个原因,我们制定了三部曲。
嫦娥工程里非常贵重、非常有意义的一件产品就是我们已经公布的第一幅月面图像,这幅图像对于我们国家的深空探测来讲,确实非常有意义的,是中国航天第一次到达了月球,准确地获取下来的第一幅图像。第一幅图像的制作过程中我们都非常重视,图像是由很多条轨道拼出来的,最右边的一条轨道,从右下方到右上方那条是第一条轨道,是中国人第一眼看到的产品,这幅图像非常珍贵,这幅图像由温家宝总理亲自揭幕的,我相信它会保留到我国非常有意义的展览单位。接下来的科学目标还有了解月球表面各种元素的组成、月氧的厚度以及月面高空的空间环境。
(孙家栋/中国科学院院士、国际欧亚科学院院士、中国绕月探测工程总设计师)2007-12-23