太空,永无止境的探索
对话中国航天科技集团公司总经理马兴瑞
17日晚,神舟八号飞船顺利返回内蒙古四子王旗主着陆场,标志着我国首次空间交会对接任务取得圆满成功,朝着实现载人航天工程“三步走”战略的最终目标——建立空间站迈出了坚实一步。
我们为什么要开展载人航天?人类如何和平利用太空?面临着来自太空的哪些威胁?深空探测,人类能走多远……中国航天科技集团公司总经理马兴瑞就这些事关人类命运的宏大命题,与新华社记者进行对话。
和平利用太空是人类社会文明进步的永恒主题
记者:面对全球频发的自然灾害,地震、台风、洪水、泥石流、森林火灾、海啸、火山爆发……航天可以做些什么?
马兴瑞:和平利用太空是人类社会文明进步的永恒主题。从汶川抗震救灾的例子中,就可以看到航天不可替代的作用。
汶川地震发生后,多颗遥感卫星第一时间对灾区情况进行观测,并与震前对比,来确定地震造成的灾害损害程度以及形成的滑坡、堰塞湖等。
大地震对灾区的地面通信网络、电力设备、交通设施造成了毁灭性破坏,灾区失去了与外界的一切联系。在抗震救灾的紧急时刻,救援部队携带“北斗一号”定位系统终端机和海事卫星手持电话进入灾区,通过卫星系统与后方指挥部建立了通信联系,及时传送回最新灾情和救灾进展情况。
记者:为了改善越来越恶劣的生态环境,温室效应、环境污染、土地沙化……航天正在做什么?
马兴瑞:近年来,遥感卫星实时监控地球南北两极冰川面积变化情况。根据卫星数据最新研究显示,格陵兰岛冰层融化速度正在以每年20%左右上升。
随着全球二氧化碳排放量增多,南极臭氧层出现空洞,面积正在扩大。根据卫星遥感监测图片数据,人们绘制出了地球南极臭氧层图谱。
在应对全球气候变暖方面,美国国家航天局(NASA)2009年发射了“轨道碳观测者”卫星,试图搜集大气中温室气体的精确数据,确认二氧化碳的来源、吸收和消散地点,但是发射未能成功。2010年,美国政府批准未来5年向NASA拨款24亿元,专门用于研制并发射该类卫星,来进一步研究全球气候变化。
记者:为满足人们对社会发展和生活质量更高的追求,航天技术可以带来什么?
马兴瑞:数字地球、智慧城市、直播电视……这些改变了人们生活方式的新概念、新技术,都是发展航天带来的。
卫星导航技术正在深刻改变我们的出行方式。汽车拥有量的剧增、个人活动半径增大、道路情况越发复杂等,使得卫星导航服务成为人们生活中不可缺少的必需品。据国外统计,使用卫星导航后,汽车燃油效率可以提高12%,驾驶员每年可减少行驶约2500公里。在中国,如果30%车辆使用卫星导航和动态交通信息相结合的系统,行驶时间最多可缩短18%,二氧化碳排放量最多可减少20%。
粮食问题已日益成为备受关注的全球性问题。航天育种产业在农作物的增产上成效显著,为解决全球粮食危机提供了新的途径。我国完成了十多次农作物种子卫星搭载育种试验,搭载了2000多种农作物种子,培育了一批高产、优质的小麦、水稻和蔬菜种子。
来自太空的威胁是人类必须面临的重大挑战
记者:任何事物都要一分为二。太空对人类不仅意味着资源和财富,同时也意味着风险与挑战。是这样吗?
马兴瑞:来自太空的威胁是人类必需面对的重大挑战。太空威胁主要分为三大类:来自外太空天体的威胁,空间环境带来的威胁和太空军事化的威胁。
来自外太空天体的威胁,并非杞人忧天。小行星和彗星撞击地球,是给人类带来毁灭性灾难的重大威胁。2010年3月5日,美国、英国、日本等12个国家科研人员在《科学》杂志上共同发表文章指出,大约6500万年前,一颗巨大的小行星对地球进行了“破坏性撞击”,相当于100兆吨炸药爆炸,引发了全球海啸、地震和火山爆发,造成包括恐龙在内的大规模物种灭绝……
目前地球上可以通过卫星观测到的陨坑大约有150个,小行星撞击地球的几率可能正在提高。
记者:面对这些“天外来客”,人类“束手无策”吗?
马兴瑞:航天科技工作者已经着手研究应对措施。NASA计划2016年发射OSIRIS-Rex探测器登陆预测2182年将撞击地球的巨型小行星,并取样分析,以研究制订规避的措施办法。
2005年6月12日,NASA成功发射“深度撞击”彗星探测器,并成功与彗星TEMPEL1在距地球1.32亿公里处相撞。撞击获取了大量科研成果和彗星图片。
许多航天科学家和工程师们正积极观测小行星运行规律,分析撞击地球的可能性,并着手研究应对措施。俄罗斯正考虑向太空发射一种特殊航天器,撞击小行星,使其偏离运行轨道,消除它与地球相撞的可能性。
记者:2009年,俄罗斯卫星与美国卫星在西伯利亚上空790公里的区域发生碰撞。这一事件是否进一步引发了人们对空间碎片问题的担忧?
马兴瑞:发射失败、在轨失效,导致空间碎片数量持续增加。截至2009年底,直径大于1厘米的碎片数量超过30万个；直径小于1厘米的碎片达到几百万个。
国际上11个主要航天国家已组成了专门协商如何解决空间碎片问题的国际组织——“机构间空间碎片协调委员会”,制订了《空间碎片减缓指南》。
记者:太空不仅蕴含着巨大的经济利益,同时也极具军事价值。“太空战”会不会成为现实?
马兴瑞:拥有太空优势,对战争进程将起到决定性作用。世界军事强国正加快提升本国空间对抗能力。美国正在组建一支拥有3万人左右的太空作战部队,将具备“空天优势、快速全球机动、全球攻击、精确作战、信息优势和敏捷战斗支持”6项核心作战能力。美国航天司令部承担着航天支持、航天应用和航天控制等任务。
俄罗斯实施太空军事复兴计划与美抗衡。1993年,俄罗斯就着手筹建太空作战、预警和侦察系统,1997年完成了火箭部队、军事航天部队和导弹防御部队的建设,2001年正式建立了航天部队,制订了《2006—2015俄罗斯太空发展计划》和太空军事复兴计划,提出到2030年建立“防空、反导和太空防御三位一体”的国家空天防御体系。
来自太空的快速打击能力,就是悬在我们头顶的“达摩克利斯之剑”。来自太空的威胁将是人类必须要面对的重大挑战,全世界航天国家都应及早应对、预测,要特别注重对太空环境的保护和警惕“太空作战”带来的威胁。
载人航天和深空探测关系人类生存发展的未来
记者:进入新世纪以来,世界各大国展开了更为活跃的载人航天和深空探测活动。这将对人类社会产生什么影响?
马兴瑞:从世界航天发展实践来看,载人航天飞行和载人空间站,是人类向太空迈出的第一步。建立空间站,是各国开展载人航天活动的一个重要目标。以美国、俄罗斯为主导,16个国家共同参与的国际空间站建设项目,是目前全球航天发展史上规模最大、最为成功的一项空间科学探索国际合作项目。
载人登月已经实现,人类登上火星将是对更加遥远的宇宙空间的挑战。
2010年4月15日,美国公布“新太空计划”,将取消重返月球的计划,而将火星作为美国载人航天计划的目的地,到2030年左右实现火星登陆。俄罗斯已经启动了“火星—500”项目,包括中国王跃在内的6名志愿者在莫斯科一个密封空间生活达520天之久,这正是载人火星探索往返于“红色星球”所需要的时间。
2009年6月,中国科学院发布了《2050年科技发展路线图》,初步设想并提出中国未来30-40年太阳系探测发展路线图,明确中国2030年左右实施首次载人登月、2050年左右实施载人登陆火星等多个战略目标。
记者:除了月球和火星外,人类向着更遥远太空的探索脚步将如何迈出?
马兴瑞:深空探测,将人类的视野和求知欲延伸到更遥远的星系。
除月球和火星外,人类探测的星球还有木星、金星、土星、水星、天王星和海王星。2006年美国发射“新地平线”冥王星探测器,预计2015年到达,届时人类将完成九大行星的造访。
1977年8月20日和9月5日,美国发射了旅行者2号和1号探测器,这两个探测器沿着两条不同轨道飞行,利用巨行星的引力适时改变轨道,探测多颗行星及其卫星。目前,旅行者号已经到达了太阳系的边缘,是迄今为止最深入宇宙的人类使者。
1990年4月24日,NASA用航天飞机将哈勃太空望远镜送入太空,一直在距地球366英里的椭圆轨道运行。20年来,哈勃望远镜共拍摄了60多万幅图片,20多个国家2000多名科学家利用哈勃望远镜进行了10多万次的观测,发现了大量新的天文现象,包括首次为宇宙暗物质的存在提供了直接证据；观测到超新星的诞生和灭亡,提供了宇宙加速膨胀的证据等,这些都为人类探索宇宙的生成、演化和结构提供了重要支撑。 来自：抚顺新闻网，2011年11月21日