人类探月的中国方案

从嫦娥一号（左一）到未来的嫦娥五号（右一），中国探月工程将完成“绕、落、回”三步走规划，并为我国后续载人登月打下技术基础。伴随着一次次的跨越，在人类探月的进程中，中国向世界提交的不仅仅是一份越来越长的成绩单，还有一份“系统、务实、高效、开放”的中国方案。（资料图片）

嫦娥四号成功奔月，月球背面的神秘面纱逐渐向世人揭开。世界再次把目光聚焦中国，把点赞与敬佩送给中国的新一代航天人。

中国的航天在创造历史的同时，也在无声传达着一个信息：“虽然出发略晚，但我们正健步如飞。虽然探月风险很大，但我们矢志不移。”

经过数十年自力更生、艰苦创业，如今的中国探月工程，已经掌握了自己的节奏，结出了累累硕果。

从绕月到落月，从月球正面到月球背面，从前往到将来返回，从传回数据到将来带回样品……伴随着一次次跨越，在人类探月的进程中，中国向世界提交的不仅仅是一份越来越长的成绩单，还有一份“系统、务实、高效、开放”的中国方案。

拥有了高质量的系统性，就意味着探月工程有了可持续发展的保障

站在嫦娥四号任务所达到的新高度回望历史，人们习惯把“2004年国务院正式批准绕月探测工程立项”作为中国探月事业的起点。

然而，追根溯源，我们会发现，我国航天科技工作者在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究……

中国探月事业加速推进的背后，是中国科技人员20多年全局性、系统性、超前性规划，以及中国航天数十年的人才、技术、经验等全方位的积累。

探月工程是“万人一杆枪”的事业，需要各个系统的全力配合。从 “绕、落、回”三步走规划到一至五期工程，从各期工程任务到科研目标，从方案预案到任务实施，无不需要探测器系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统、地面应用系统等各系统的密切配合。

拥有了高质量的系统性，就意味着探月工程拥有了可持续发展的保障。

2007年10月24日，西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将第一颗月球探测卫星嫦娥一号成功送入太空，在圆满完成各项使命后，于2009年按预定计划受控撞月。

2010年，党中央批准了二、三期无人探月工程，同意载人登月工程开始前期论证。这也意味着，此后的二三十年中国探月工程的发展蓝图初步绘就。同年10月1日，嫦娥二号顺利发射，圆满并超额完成各项既定任务。

2013年12月2日，西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功将嫦娥三号探测器发射升空。14日晚，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志着中国成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。15日，嫦娥三号着陆器、巡视器顺利完成互拍成像，标志着中国探月工程二期取得圆满成功。

2018年，首届中国航天大会召开。同年底，嫦娥四号发射成功，并于2019年1月3日在月球背面艾特肯盆地成功实现软着陆……

密集的中国探月大事记，不仅记载了中国科技工作者的锐意进取，也折射出中国航天科技的厚积薄发。

成熟不仅在于追求稳妥和务实，更在于不断向更高目标奋力攀登

人类的探月具有很强的现实意义。

据了解，月球上具有可供人类开发和利用的大量资源，尤其是所蕴藏的氦-3元素，可作为安全高效无污染的重要能源。月球特殊的环境有利于诸多基础学科开展观测和研究，是研制特殊材料与生物制品的理想场所。作为离地球最近的一个天体，月球是人类开展空间探测的首选目标，也是向外层空间发展的理想基地和前哨站。

然而，深空探月也是一项高风险的事业。从1958年8月11日到2007年9月11日，人类共发射了122个月球探测器，成功和基本成功59个，成功率仅48%。

从一开始，中国的探月工程就深深地打上了“务实”的印记。

西昌卫星发射中心是我国对外开放的规模最大、设备技术最先进、具备发射多种型号卫星能力的新型航天器发射场，既能发射采用低温推进剂的“长征三号”系列运载火箭，又能发射运载能力较大的捆绑火箭。为了保证中国探月工程高效推进，西昌卫星发射中心当仁不让成了嫦娥的“故乡”。

嫦娥飞行器由东方红3号卫星平台改装而来，每次发射都是由传统的长征火箭来完成，深空牧星用的是目前技术非常成熟的测控系统……这些成熟的装备和技术是中国探月工程的有力支撑。

成熟不仅在于追求稳妥和务实，更在于不断向更高目标奋力攀登。在完成绕月探测后不久，中国探月工程三期再入返回飞行试验器成功完成“折返跑”，随后嫦娥四号中继星“鹊桥”在繁星点点中奔向L2点使命轨道……

当“高效”成为最大亮点，每一份付出都注定会结出累累硕果

遥望星河，月亮净明。

在中国探月进程中，“各项指标达到要求”“顺利”“圆满成功”等字眼一次又一次重重撞击着人们的耳鼓。

高效，已经成为人类探月中国方案的最大亮点。

人们不会忘记一个事实：嫦娥二号原本是嫦娥一号的备份星。

因为嫦娥一号出色完成预期目标，没有必要再发射备份星。为最大限度节省国家资金，中国的航天科技人员对这颗嫦娥一号的备份星进行了一系列技术改进，把它改造成了探月二期工程的先导星。

这只是整个中国探月工程高效实施的一个缩影。有一句话更能代表中国航天工作者的心声，那就是：不辜负这个时代，激发出巨大潜力，让每一次努力都不留遗憾，让每一份付出都硕果累累。

实现“高效”探月有多难？也许中国的探月工作者没有时间去思考，但他们肯定知道，中国的探月方案中少不了一个“重磅武器”，叫自主创新。

在中央电视台举办的“2007年度‘感动中国’人物”颁奖晚会上，嫦娥一号卫星研制团队“感动中国”的理由是：嫦娥一号是完全的“中国制造”。

自主创新的何止是嫦娥一号？

嫦娥探测器从3期开始增加软着陆的4个支架腿，这是国产卫星首次带软着陆装置。

“玉兔”号巡视器全部“中国制造”，国产率达到100%。

“鹊桥”中继星经过中途修正、近月制动等，进入环绕地月L2点的使命轨道，成为世界首颗运行在此轨道的卫星。

嫦娥四号在月球背面着陆，也是国际上的首次。

这些“首次”“第一”“100%”的背后，该有着多少皓首穷经的自主创新。

当“高效”成为最大的亮点，那么每一份付出注定会硕果累累。

嫦娥一号卫星设计寿命是一年，实际寿命是494天。

嫦娥三号被誉为全球在月工作时间最长的“劳模”，超期服役19个月。

……

更让国外同行羡慕的是中国探月工程的“本”小“利”大。

中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁曾对记者说，相对于其他国家的探月投入，中国的嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号连续三次成功，成功率很高，而投入的资金却更少。

投入不大，收益不小。据统计，我国近年来研制的1100多种新材料，80%是在空间技术的牵引下研制完成。有近2000项空间技术成果已被应用到国民经济各个部门。而且，中国探月工程的控制技术、仿真技术、计算机技术、新材料等，随着时间的推移，给百姓带来的好处会越来越多。

如今的中国探月方案，正在用“开放”赋予“知识无国界”更为鲜活的内涵

历史总是会记住那些为了人类共同事业做出重要贡献的国家和人们。

2016年1月4日，国际天文学联合会正式批准了我国嫦娥三号着陆区4项月球地理实体命名，分别是“广寒宫”“紫微”“天市”和“太微”。此次成功命名，使以中国元素命名的月球地理实体达到了22个。

命名过程中，国际天文学联合会行星系地名命名委员会表示，鉴于中国在月球探测领域取得的巨大成就，邀请1名中国科学家担任月球地名命名委员会委员。

此举，既是对嫦娥工程取得的新成就的肯定，也是对中国探月方案及成果开放程度的极大褒奖。

知识没有国界。如果说这句话以前只是一个朴素的论断，那么，如今的中国探月方案正在用“开放”赋予其更为鲜活的内容和意义。

全球天文学爱好者不会忘记，2012年的龙年元宵佳节，中国科学家给大家送上的那份厚礼——嫦娥二号拍摄的7米分辨率的全月球影像图。当天上午，国防科技工业局发布了这一中国探月工程取得的重大科技成果。 而在当时，除中国外，国际上还没有其他国家发布优于7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。

人们也同样不会忘记，2013年，中国发射的嫦娥三号拍摄了迄今为止最清晰的月面高分辨率全彩照片。很快，这张全彩照片也及时向外界公布，给全世界科学家研究月球提供了第一手资料。

从这些照片上，人们可以看到月球表面的真实景象和细节，月球表面大大小小的岩石、撞击坑的细节展现无遗。

通过这些照片，科学家可以深入了解月球表面的地形地貌以及温度、光照、辐射等环境参数，对改进着陆器和月球车设计，开展月表深入探测以及未来载人登月、建立月球基地等都有十分重要的意义。

与此同时，10余篇源自嫦娥三号数据的科学论文也登上世界顶级科学期刊。这些照片和数据，在科学家对月球化学成分、矿物成分、空间环境研究方面，发挥的作用可持续几年甚至数十年。

探测数据来之不易，中国科研人员却决定将其公之于世。

“因为太阳系探测是全人类共同的事业。”这是来自中国的声音。

探月工程仍在继续，探月成果的分享与开放也在继续。2018年3月24日，嫦娥工程地面应用系统副总设计师左维介绍了嫦娥四号中继卫星的相关情况，有一句话再次引起世人的关注：“这颗卫星在未来几年还可以为其他国家探索月球背面提供中继通信服务。”

用分享来呼唤合作，以开放来巩固自信。我们相信，在世界探月的征程上，中国红将更加耀眼，中国的探月工程将迎来更加美好的明天。

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和中国的合作棒极了

德国基尔大学团队专门为此次合作制作的纪念贴纸。

本报记者 李 强摄

长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器。

影像中国

团队负责人罗伯特（中）、仪器主管于佳（左）和工程师史蒂芬正在讨论相关研究内容。

本报记者 李 强摄

■中国探月工程与多个国家和国际组织开展具有重大意义的国际合作，中国航天工程翻开了新一页。

■“德国媒体曾在报道里写道‘Chang'E vs Change（嫦娥与改变）’，这是个文字游戏，但合作的确改变了很多事情。”

■欧洲应当抓住机会与中国合作，只有开放合作，才能更好地理解彼此，才能共同推进人类空间技术的进步。

1月11日，当嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器，在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍时，远在波罗的海之滨的德国基尔大学里，许多科学家正热切关注着这一切。

嫦娥四号探测器1月3日顺利在月球背面着陆，落月时间是德国的后半夜。罗伯特•维默尔—施魏因格鲁伯教授天不亮就给团队群发了邮件：“亲爱的各位，柏林时间凌晨3时26分，嫦娥四号成功着陆，我们的LND很快就要开启了。感谢大家为这个伟大任务付出的努力。”

LND，全名月表中子及辐射剂量探测仪（简称粒子辐射探测仪），是嫦娥四号落月后第一批开机测试的仪器。这一中德合作的载荷探测仪，由基尔大学地外物理系研制，中方参与设备测试，双方共同拥有科学数据并开展科学研究。中国探月工程与多个国家和国际组织开展具有重大意义的国际合作，中国航天工程翻开了新一页。

两本护照13页签证，见证罗伯特与中国的情缘

“尽管人类半个世纪前就登上月球，但我们从没有测量过月表的辐射数据。”罗伯特对记者说。

基尔大学设计的探测仪，正是为了填补这一研究空白。

“它可以综合测量月球表面中子和其他粒子的辐射环境，为未来载人登月航天员面临的危险进行前期评估，提供相应辐射防护的依据。”中德载荷项目中方首席专家张珅毅说。

在空间粒子辐射探测领域，基尔大学地外物理系拥有欧洲顶尖的研发力量。罗伯特教授的团队曾成功研制了STEREO卫星、“好奇”号火星探测器、Solar Orbiter太阳探测卫星等著名项目的粒子辐射探测载荷。

2015年夏天，罗伯特收到德国一家空间技术公司的消息：中国有一个空间项目在遴选国际载荷。于是他提交了申请。

几个月之后，他的载荷从9个国家近20个候选项目中脱颖而出，这时他才知道自己将参与的项目叫嫦娥四号。

罗伯特做的第一件事，是上网搜索“嫦娥”的意思。如今，他对有关嫦娥、玉兔、鹊桥的中国神话故事如数家珍。

“德国媒体曾在报道里写道‘Chang'E vs Change（嫦娥与改变）’，这是个文字游戏，但合作的确改变了很多事情。”罗伯特感慨。

他护照上的中国签证迅速多起来，前后两本护照上，一共有13个赴华签证，起初是单次签证，之后又变成多次签证——合作事务愈发繁忙了。

罗伯特已记不清自己去过多少次中国，但他记住了“柏林”的中文怎么写，因为每次入境中国时，都需要在表格里填写签证发放地。

去年12月，是他最近一次前往中国。当时他刚从一场重病中恢复，却不顾医生的忠告进行了这次长途旅行，因为他要去西昌卫星发射中心，见证嫦娥四号发射升空。

尽管罗伯特已是从事空间科技工作超过20年的著名学者，但这也才是他第二次现场观看火箭发射。

“这次我们可以走到被允许的最近处参观，我站在了第一排。火箭喷出的火焰太漂亮了。”罗伯特一边向记者展示他和发射塔的合影，一边对中国开放合作的态度赞不绝口。

寸步不离精密仪器箱，行程超过13万公里

和罗伯特同样忙碌的，还有他的学生、载荷仪器主管于佳。这位来自中国山东的小伙子今年才32岁。

2015年圣诞节前，他被罗伯特叫到办公室：“我们和中国的合作项目谈成了，我想请你来牵头做仪器主管。”

“我激动得要跳起来。”于佳有些不好意思：“当时我只是个博士三年级的学生，接到这样的项目太意外了。”

事实证明，罗伯特选对了人。

在基尔大学的超净实验室里，于佳身着白大褂，戴着手套、头套，小心翼翼地将粒子辐射探测仪放置在超净工作台上，上方的空气过滤装置可以最大限度避免灰尘损坏敏感的元器件。

“这是探测器备用件，和月球上的那个几乎一模一样。”于佳介绍说。

这个神秘的仪器，看起来只有两个1升装牛奶盒大小。4块10厘米见方的电路板上，需要手工焊接几千个大小不一的芯片，并且要能经受住发射时的剧烈震动、着陆时的巨大冲击以及月表的高寒高热等严苛考验。

从项目启动到正样交付，留给他们的时间不到一年半。

机械工程师拉尔斯•赛梅茨说，在技术层面，中方要求的设备环境实验时间是德方预期的三四倍，甚至螺丝、电线也有不同规格。这一切都需要于佳来沟通。为此，他多次拎着10多千克重的精密仪器箱，往来于中德两国之间，行程超过13万公里。

最终，这个中德合作的载荷探测仪，仅用了13个月就完成了交付。

张珅毅也对合作非常满意，他说中德双方团队都能感受到对方最大的诚意。

“13个月完成这样一个项目，在欧洲人看来是不可思议的。正常情况下至少需要2年。”于佳告诉记者。

整流罩上的4个新涂装，昭示国际合作的无限前景

搭载嫦娥四号升空的长征三号乙运载火箭，整流罩涂装与以往有些不同，除了中国国家航天局和中国探月工程的标志之外，还多了4个新标志：瑞典国家航天局、德国航空航天中心、荷兰太空总署和沙特阿卜杜勒—阿齐兹国王科技城。

他们是嫦娥四号任务的外国合作方，提供了4个国际载荷。除了德国的粒子辐射探测仪之外，还有瑞典的中性原子探测仪、荷兰的低频射电探测仪和沙特的月球小型光学成像探测仪。

合作无疑是令人欣喜的。

张珅毅说，中德双方都以开放姿态进行合作，共享了许多技术细节，如中方提供部分接口电路设计给德方，并被德方采纳，德方的一些设计同样也给了中方启发。“这体现了中国和中国航天人的自信，以及开放合作的精神。”

罗伯特则难掩兴奋：“这几天我已经接受了德国10家报纸、5家电台、5家电视台的采访，此外还有英国《卫报》、《自然》杂志、《物理世界》杂志的采访……我们团队的知名度大幅提高，因此我们能得到更多的项目机会和资金，基尔大学也可以吸引更多优秀的学生。”

“和中国的合作棒极了，我们非常幸运。”罗伯特说，“我期待能与中方在后续项目里继续合作。”

去年在不来梅举行的国际宇航大会上，中国已经表示，愿意在嫦娥六号的轨道器和着陆器上，为国际合作伙伴提供10千克的载荷。这一表态赢得欧洲航天局的高度赞赏。

中欧间在空间领域的合作，不仅仅始于探月工程。早在2011年神舟八号与天宫一号对接时，中德就联合开展了17项空间生命科学实验，取得了不少研究成果。

嫦娥四号成功落月后，德国航天员马蒂亚斯•毛雷尔第一时间在社交媒体上表达了祝贺。毛雷尔学习中文已有6年多时间，并且有一个中文名叫马天。作为欧洲航天局成员，他与意大利航天员克里斯托弗雷蒂，在2017年成为第一批与中国航天员共同训练的欧洲航天员，这一合作始于2015年中欧双方签署的《2015—2020年中欧航天合作大纲》。毛雷尔目前最大的愿望，就是能去未来的中国空间站，与中国航天员以及其他国家宇航员一起工作。

“欧洲现在最中意的合作对象是中国。”德国航空航天中心主任帕斯卡尔•亨弗雷德告诉记者：“中国有着自己的航天计划，正按照自己的时间表推进，同时也对国际合作持开放态度。”

“欧洲应当抓住机会与中国合作，只有开放合作，才能更好地理解彼此，才能共同推进人类空间技术的进步。”罗伯特如是说。