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从地球到火星，我们的征途是星辰大海

□文/冉浩

前不久上映的《星际穿越》，相信让每一个看过的人都觉得热血沸腾，这部由好莱坞拍摄的科幻大片展现的种种航天技术，不管是现实中有的还是科幻出来的，自然都以美国航天科技为蓝本。这也让中国观众不免有些浮想翩翩，我们对宇宙的探索已经达到了什么程度，我们正在为人类穿越星际的目标做着什么准备呢？

“天宫”之上有凡人

“不知天上宫阙，今夕是何年”，在千年以前，我们的先人们就对天上之事充满了向往。终于从20世纪开始，人类有了一探苍穹的能力，以苏联的一群太空犬为先导，美苏争霸下的载人航天的序幕拉开了。1961年4月，苏联宇航员加加林成为了第一个进入太空的人，紧随其后，当年5月，美国的艾伦·谢波德也进入了太空……毋庸置疑，在载人航天和空间站技术上，继承了相关技术的俄罗斯人技高一筹，不仅之前拥有多座空间站，并且在后来还建立了规模庞大的“和平号”轨道空间站，乃至在之后由16国建设的国际空间站中也是技术领衔。

因为西方国家的排斥，也许还带着几分鄙视，我国没能成为国际空间站的一员。我们走上了独立发展的道路，开始了以载人航天为目的的“921”工程，并且在2003年将杨利伟送上太空，成为了第三个独立掌握载人航天技术的国家。于是在“cosmonaut（苏联宇航员）”“astronaut（美国宇航员）”之后，又多了一个英文单词“taikonaut（中国航天员）”……看来，尊敬这种东西，还是要靠自己的实力才能获得。

现在，我们也将目光投在了空间站的建设上，那里拥有失重环境，可以完成很多地球上无法完成的科学实验或特殊制造，也可以进行动植物新品种的培育，同时也使我们拥有了一个天基的制高点，还能够为更远的太空探索提供一个中继节点。

2011年9月，我国第一个空间实验室“天宫一号”升空，11月，它与“神舟八号”无人飞船成功对接，我国也由此成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。2012年6月，“天宫一号”与“神州九号”载人飞船顺利对接，一年后又与“神州十号”飞船成功对接，我国的空间站技术也开始走向成熟。

“天宫一号”与“神舟八号”模拟对接

目前，“天宫一号”尽管已经超期服役，但运行状态良好，我国将在2016年发射第二个空间实验室“天宫二号”并且验证“天舟”货运飞船的性能，如果届时“天宫一号”仍在轨飞行，将有望出现“双宫双飞”的场面。在技术成熟后，我国将在2022年前后完成第一个空间站的建设。

建成的空间站将有核心舱、实验I舱、实验II舱共3个舱成“T”字形组成，每舱重约20吨，总量约为60吨，设计寿命为10年。而到2020年，从2013年开始就故障频发的国际空间站已经达到设计寿命，如果它不能继续维持下去，中国的空间站将可能成为太空中唯一的空间站。不过美国宇航局正努力为国际空间站延寿，并批准在此之后以每年30亿美元的代价将其延寿至2024年，而俄罗斯人，挺想在那之后把自己的那几个比较新的太空舱拆出来，另搞一个自己的空间站……也许，那时候我们在太空并不会太孤独吧？

 “夸父”逐日梦犹在

“夸父计划”的名字来自于我国的古代神话传说“夸父逐日”，是一项锁定太阳的空间探测项目，又被称为“空间风暴、极光和空间天气探测计划”。

这一计划源自于对日探测的重要意义，空间太阳探测结果能够大大推进人们对太阳的认识。而且太阳是目前唯一一颗可以在包括时间、空间和波段所有参数上都能进行高分辨率观测的恒星，也是目前唯一一颗可以进行局地高能粒子流和物质流探测的恒星，从恒星研究的角度上来讲，具有不可替代的天体物理意义。更何况，太阳是地球生命的能量来源，关乎我们的生存，深刻影响着地球气候的变化，而太阳活动以11年为小周期所产生的剧烈爆发也会严重影响近地空间环境，甚至会使通讯中断、卫星失灵、给地面电力设备和输油管道带来灾害性影响。所以，对太阳的空间探测正受到越来越多的关注。

目前，我国在太阳空间探测上处于明显落后的地位，除2001年初由“神州二号”飞船搭载的旨在观测太阳X射线和γ射线的“空间天文分系统”成功升空外，一直没有进入太空的探测器，更没有专门的探测卫星。2003年，“夸父计划”的概念提出来了，根据最初规划，该计划由3颗卫星组成。夸父A星设置在距地球150万千米的日地连线L1点，也就是第一拉格朗日点上，它能每天24小时面对太阳，观测太阳扰动，和在地球极地轨道上放置的夸父B1星和夸父B2星形成观测网。

但是，从2011年起，“夸父计划”遇到了麻烦，因为这个项目最开始是以国际合作项目的形式提上议事日程的，其中，中国完成夸父A星的研制，夸父B双星则由加拿大的“极区通信与气象卫星计划”承担。但是随着当年加拿大财政紧缩，这一计划未获批准，紧接着，2012年，另一个合作方欧洲航天局也出现了经费紧张，原有的5000万欧元不足以完成双星计划。2013年，该项目转向中俄合作，但随着中俄在火星探测中遇到了麻烦，这一合作计划再次搁浅。

2014年5月，“夸父计划”被暂缓执行，不过这一设计仍然具有领先性，科学家们希望在对方案进行调整后，尽快让“夸父计划”再次活跃起来。

奔向大宇航时代的天然基地

有人曾经指出，如果上帝希望人类走向太空，他会为我们准备一个月亮。月球是人类开启大宇航时代的天然基地，从1969年阿姆斯特朗登月到1972年“阿波罗”计划取消，共有10多位宇航员登上了月球，自此以后再无人类登上月球。

随着太空技术的发展，重返月球的呼声越来越高。2004年，美国提出通过一系列探测在2018年重返月球，欧洲航天局则计划在2024年完成登月；2005年，日本也提出了多个无人月球探测器的计划，也提出了在月球建立基地的构想。我国目前的探月计划是“绕、落、回”三步走，即绕月探测、月面软着陆和探测后回收3个阶段，2020年前，由机器人将月壤采回地球。

2007年10月，我们顺利发射“嫦娥一号”，完成了绕月飞行。2010年10月，“嫦娥二号”不仅实现了环月飞行，而且还顺路造访了一颗小行星，完美收官。2013年12月2日，“嫦娥三号”发射升空，前去完成探测的第二步“落”，而这个探测器里还揣着一只“小兔子”——“玉兔”月球车。2013年12月14日，登陆器在月球虹湾地区实现软着陆，除了设置月基望远镜外，“兔子”也被放出来溜达。我国成为了第三个独立在月球实现软着陆的国家。不过，可能是由于首次进行这样的空间探测，“玉兔”在第二次睡眠之前，出了点控制方面的小故障，但是这“兔子”相当顽强，后来还是“带故障”自主唤醒了。“玉兔”的设计寿命虽然是3个月，但到现在发稿时为止，它还在工作，“兔子”的微博也依然在卖萌中……

现在，“嫦娥三号”的表现优秀到了什么程度呢？它本来还有一个备份星“嫦娥四号”，计划在2015年发射升空，现在看来没有太大的必要了，很可能不再发射，而直接在2017年前后发射“嫦娥五号”，也即是目前嫦娥计划的最后一个环节“回”。它会在之前的各项研究的基础上，再增加一项功能，那就是从登陆地起飞，踏上归程，将收集到的月球样品带回地球进行研究。

目前，虽然我们还没有明确提出载人登月或者建立月球基地的计划，但这在嫦娥计划顺利完成以后，应该是水到渠成的事情。

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假想中的月球基地

下一个目标是火星

火星，这是一颗距离我们很近，又和地球有几分相似的红色星球，被古人称为“荧惑星”。火星的质量是地球的1/9，表面积为地球的28%，重力为地球的2/5，有稀薄的大气层，而且尽管表面布满了赤色的沙砾，仍可能有不少水存在。虽然这里的环境相比地球上的沙漠都恶劣了不止一筹，但它仍然是目前可以到达的、最有希望移民的星球，也是距离地球最近的行星之一，当然，也成了“太空圈地运动”的目标之一。

因此，从1996年开始，每次火星和地球靠近的窗口期出现，都有火星探测器发射升空，此外，登陆火星的计划也正在被提出，如美国计划在2025年让宇航员登上火星，欧洲则希望在2033年实现这一目标。

我们的火星探测活动，最初是和俄罗斯联合进行的。原定于2009年，由俄罗斯发射“火卫一”采样返回探测器，同时搭载由中国研制的火星探测卫星“萤火一号”，大约经过10到11个半月的飞行后，进入火星轨道，然后“萤火一号”被释放，主要研究火星的电离层及周围空间环境、火星磁场等。由于技术问题，为增大安全系数，“火卫一”探测器被推迟到2011年11月8日发射，但即使如此，探测器还是未能按计划实现变轨，和地面控制中心失去联系，成为了宇宙中孤零零的漂泊者……

尽管事实残酷得有些让人难以接受，但是在宇宙探索中出现一些失败是常有的事情，更何况火星探测的成功率只有不到50%。现在，有了探月工程的基础，我国也已经具备了自主探测火星的能力，我国科学家以嫦娥系统为蓝本，设计了新的火星探测计划，并且希望在2020年前后探测火星，甚至有可能带回来自火星的样本。

相信在不远的将来，我们终将从地球出发，到月球，到火星，到更远的地方，套用网络上的一句流行语，我们的征程是星辰大海！

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虽然“萤火一号”可能成了宇宙中孤寂的漂泊者，但我们迈向火星的脚步不会停止

（责任编辑：白玉磊）