超级剧透！中国深空探测将有“大动作”

前不久，国务院新闻办公室发布《2021中国的航天》白皮书。发布会透露，“十四五”期间，我国要启动一批新的航天重大工程，其中就包括探月工程四期。
中国探月工程四期目前进展如何？具体将如何实施？未来中国的深空探测还有哪些计划？
全国政协常委、中国探月工程总设计师吴伟仁在两会期间接受媒体采访时进行了深入解读。他介绍，中国探月工程四期去年年底正式通过立项审批，开始进入全面实施阶段。中国拟于2049年实现太阳系边际探测。
月球探测进入“无人区”
“探月工程四期计划在月球南极进行几次着陆，着陆过后计划在月球南极建一个月球科研站的基本型，这是我们整个四期的主要目标。” 吴伟仁说。
吴伟仁告诉记者，探月工程四期将分三步实施，计划在2030年之前发射嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号，目前研制工作进展比较顺利。
其中，嫦娥六号计划在月球极区进行采样返回，争取从月球极区采集一公斤到两公斤样品回地球。
“从极区采样返回，我认为这个难度是比较大的，但是价值也是很大的。” 吴伟仁说。
除了嫦娥六号，吴伟仁介绍，嫦娥七号计划在月球南极着陆，对月球资源进行勘察，比如水冰的勘察，以及月球南极的环境气候、地形地貌的勘察。而嫦娥八号的主要任务是勘查如何对月球南极的资源开展利用。
“我们希望能够在现场分析研究月球南极资源的存在情况，为以后在月球长期工作打下基础，所以资源的利用特别重要。”吴伟仁说。
月球南极降落增加任务难度
在月球南极建设国际月球科研站，是中国探月工程四期的重要看点。为什么要选择月球南极作为目的地？
吴伟仁解释说，月球存在潮汐锁定现象，它的一面始终对着地球，在太阳光照影响下温度高达100多摄氏度；另一面始终背着地球，在没有太阳光照条件下，会出现将近零下200摄氏度的低温。这样的环境不利于人类在月球长时间居住。
相比之下，月球南极可能存在极昼和极夜现象，极昼期间可能出现连续180多天的光照，在这里设立科研站，可能更加有利于长时间开展工作。
“我们这次到月球南极去还有一个主要目标，就是希望能够在月球南极找到水。”吴伟仁说，月球南极有很深的月坑，是月球形成时产生的，里面可能有水。而且由于月坑深约10公里，常年不见阳光，里面的水可能以水冰的形式存在。
“如果能够找到水，我觉得月球南极的科研站就可以长时间运行。” 吴伟仁说，同时这也有利于人类未来到月球南极进行短期考察。
但把月球南极作为目的地，也增加了发射任务的难度。
“要在月球南极去降落，对降落点的精度要求很高。这里没有什么大片的平原，到处山地崎岖，要找到着陆点是很难的。” 吴伟仁说，初步分析认为，此前探月任务的着陆点可能在1平方公里范围内都可以，现在的着陆点范围可能只有原先1/10。
多种探月设备的指挥中枢
吴伟仁介绍，探月工程四期几次任务的实施将为国际月球科研站的建设打下基础。先建一个基本型科研站，之后逐步进行完善。
“我们希望在2030年后继续实施几次任务，争取在2035年之前把国际月球科研站建成，建成后就可以长期运行。” 吴伟仁说。
根据吴伟仁的设想，未来的国际月球科研站上，多个巡视器、着陆器和飞跃器在月球表面连续协调地工作，而且有指挥中枢指挥它们一起协同工作。
另外，他还设想，可能要在月球上建立月球通信网络，比如说在月球上设立WIFI，这样就可以保障通信系统指挥畅通，保障各种着陆器、月球车等的分工协作。还可以在月球科研站进行月球资源的开采开发和原位科学研究。
“这里面一切工作的核心都是为了空间科学探索和月球资源开发利用，要把科学研究和应用研究放在首位，不然的话你过去就没有什么意义了。” 吴伟仁说。
或将成为深空探测中转站
吴伟仁透露，目前已有多个国家和国际组织表示有意愿参与到国际月球科研站当中。
“我觉得国际月球科研站意义重大。” 吴伟仁认为，如果实施成功，它具有很大的科学意义，也将充分展示中国在航天领域的科技实力。
谈及未来国际月球科研站能不能作为深空探测的中转站，吴伟仁表示，“这是早晚的事情”。
吴伟仁分析，如果将月球科研站作为深空探测中转站，可能涉及深空探测器在月球上起飞，在月球上解决燃料推进剂的问题，以及从很远的深空回来后在月球上降落休息，过一段时间再起飞。他介绍，月球引力只有地球的1/6，所以探测器在月球上起飞更容易。
“这个都是长远的事情，目前科学界认为是可以实现的。” 吴伟仁说。
中国拟于2049年实现太阳系边际探测
那么，下一步，中国的深空探测还有哪些计划？
“后续深空探测会是长期的、持续的。”吴伟仁透露，后续的主要任务之一是，对深远空间的小行星进行探测，把小行星的样品采集回来。
吴伟仁说，未来还准备进行太阳系其他行星的穿越探测。比如考虑能不能对金星进行探测，对威胁地球的近地小行星进行探测，实现对其预警、防御、处置等等。他透露，有的任务已纳入规划和论证。
再往远期看，吴伟仁表示，中国深空探测希望实现“两个100”：在2049年，也就是新中国成立100周年之际，实现对100个天文单位（150亿公里）之外的太阳系边际进行探测。
“深空探测在航天里面，应该说是一个制高点。” 吴伟仁说，因为它无论从技术难度、规模大小还是科学贡献方面，都处于前沿领域。
深空探测实验室将提供支撑
2月25日，国家航天局与安徽省人民政府签署战略合作协议，并举行深空探测实验室（天都实验室）揭牌活动。据悉，深空探测实验室由国家航天局、安徽省、中国科学技术大学三方共建。
“这个实验室的主要目的就是要凝聚国内在这方面的力量，不能太分散，特别是要科学牵引，在科学技术以及以后的应用方面成为一体。”吴伟仁说。
吴伟仁介绍，深空探测实验室的主要任务是支撑我国的深空探测重大工程，开展在深空领域的前沿性、基础性、战略性研究，对深空探测工程进行深入研究论证，并提出实施方案。
他还表示，深空探测实验室是一个开放性的实验室，面向全国乃至国际吸纳人才，它意在成为国内科技体制机制创新的示范，国际上吸引人才的一个高地。
“我们对它寄予厚望。”吴伟仁说，如果深空探测实验室运行得很好的话，能够大力促进我国深空探测领域科学技术，甚至对相关产业的发展起到很好的带动作用。
科技日报记者 刘园园

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