从地下到天上谱写中国人的探月篇

+ 泠风

从深邃的地底到广袤的太空，从远古的恐龙到当今的探月，他所研究的领域时空跨度如此之大，在中国科技界绝无仅有。

作为一位既懂地质学又懂核物理学的科学家，他在中国地下核试验场选址工作中起着关键性作用；作为中国第一位天外陨石的研究者，他是中国天体化学的开拓者和创建者。

他，就是被誉为“嫦娥之父”的中国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远。

“是那一道道美丽的弧线，实现了我的探月梦。”忆及往事，欧阳自远院士深情地望向星空。2012年6月，一个普通的夜晚。在远方那轮皎洁圆月的相伴下，这位中国月球探测工程的首席科学家向本刊记者娓娓道出了他与月球结缘的漫长历程。众星环抱的那轮皓月寄托了他半个世纪的梦想。“嫦娥”卫星在星空中划下的一道道美丽弧线，不仅令欧阳自远梦想成真，也划出了他人生中最美的风景。

窥探月球——三十五年准备

梦想，对于每一个人都不是奢望；实现梦想，则需要一个人不懈的努力与追求，或许还将为此做出几十年的默默奉献。

1952年，刚刚成立三年的新中国急缺地质勘探人员，国家号召高中毕业生报考地质专业。那一年，17岁的欧阳自远恰好高中毕业。

经营药房的长辈希望他报考医学专业。在父辈的期盼和国家的需要之间，欧阳自远毫不犹豫地选择了后者。这年9月，他背着简单的行李来到北京，成了北京地质学院（后更名为中国地质大学）的一名新生。

四年的大学生活结束，欧阳自远以优异的成绩被录取为中国科学院地质研究所的一名副博士研究生，师从中国著名的矿床学家涂光炽先生。当时，欧阳自远最感兴趣的是铁矿和铜矿资源勘探，他选择了研究长江中下游矽嘎岩型铜铁矿的成因。然而，不久之后，人类科技史上的一项壮举给了他极大震撼，他的科研目光从深邃的地下转向了遥远的太空。

1957年10月4日，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，揭开了人类开辟太空探测的序幕。从那时起，欧阳自远在研究地质的同时开始关注空间研究，他对从太空观测地球以及月球、火星、金星、太阳、小行星探测有着超乎常人的兴趣。“我能不能去研究地球以外的月球、行星和太阳系空间？”欧阳自远不止一次地问自己。答案应该是肯定的。

1958年，美国与前苏联相继开始探测月球，欧阳自远也为那个遥远的星球所吸引。这正是中国大炼钢铁的时代，人们发现了很多高温无法融化的“铁矿石”。这些奇怪的石头被送到欧阳自远手里，他在做了大量的科学实验后得出一个结论：这些石头并不属于地球所有，它们是从天外掉下来的铁陨石。当时，在中国还没人做过陨石的系统研究，欧阳自远成为第一个啃天外“螃蟹”的中国科学家。从那时起，他利用一切机会自学了天文学、陨石学和空间科学等方面的知识，做了大量的知识贮备，并等待着那个属于自己的机会。

机会终于来了。1960年，在中国内蒙古和蒙古国交界处出现了一条壮观的火龙，随之，人们找到了一块鸡蛋大的“石头”。人们搞不清这是什么，有人认为是别国发射的武器，有人认为是导弹的隔热材料……当这块东西辗转送到欧阳自远手里时，他一眼就认出这是一块来自天外的陨石。这次机缘，使欧阳自远有机会在地质所建立了天体化学与核子地球化学研究组，从此中国对于陨石的系统研究揭开了帷幕。1976年，在中国吉林省降落了世界范围内最大的陨石雨，这给了欧阳自远更多研究陨石的机会。此后，他提出了铁陨石成因的假说和吉林陨石的形成演化模式与多阶段宇宙射线照射历史的理论，为国际学术界所公认。

陨石，渐渐成了欧阳自远的至爱，他的研究兴趣从地下转向了浩瀚的太空。

从1958年第一次接触陨石，整整过了20年，欧阳自远终于又一次邂逅到令他意外的机会——他见到了真正的月岩。

那是1978年5月，美国总统安全事务顾问布热津斯基访华，他代表卡特总统向时任国家主席的华国锋赠送了一块月岩样品和一面由美国宇航员带上月球的中华人民共和国国旗。月岩样品具有很高的研究价值，当国务院办公厅得知远在贵阳的欧阳自远正在进行陨石研究时，就把这块天外之石交到了他的手中。

样品铸在一个类似于凸透镜的有机玻璃盒内，看着很大，但其实打开来只有黄豆大小，重约1克。1 克重的石头微不足道，但是对于欧阳自远来说却是弥足珍贵。拿到样品，他请来了全国几十名各行业的研究专家，并制定了详细的研究计划。研究开始前，欧阳自远小心地把这块石头分成两半，一半用于测试研究，另一半送到北京天文馆珍藏并供全国公众观赏。经研究，这块来自编号为70017-291的样品中的一小块被确认为阿波罗17的B型高钛月海玄武岩，欧阳自远和他的团队不仅得出了其化学成分、结构构造、微量元素、同位素以及各种矿物成分和表面结构的精确数据，而且研究分析出了这块月岩的形成环境和它在月球表面是否经历过阳光的辐照等等。这一研究成果，也令美国科学家大为赞叹。这块0.5克重的月球岩石不仅检测了欧阳自远先前20年积累的厚重，也代表了中国的分析测试技术水平。“假如没有之前的积累，没有微粒、微量分析测试水平的提高，我们不可能有机会研究真正的月岩。”欧阳自远欣慰地说。

上个世纪八十年代，欧阳自远两次赴德国马普核物理研究所、化学研究所任客座研究员，在研究陨石的同时，他写下了《天体化学》一书，系统地介绍了元素的丰度与起源、太阳系的起源和各个行星，小行星、彗星，以及地球与月球的成分、演化能源、演化历程、构造形成等专业知识。这本被国际同行誉为“从世界范围来看独一无二”的著作，在1991年获得了中国科学院自然科学一等奖。

一位搞地质研究的科学家，为什么会把眼光移向月球，并最终成为中国探月工程的首席科学家呢？欧阳自远解释：在数、理、化、天、地、生六大基础学科中，数、理、化的科学规律是一致的，因此没有必要在月球和行星上研究这些学科；天文学家则更注重对宇宙起源与演化、星系起源与演化、暗物质与暗能量、黑洞等的观测与研究；在没有生命活动的月球和行星上，生物学家也难有用武之地；而月球和太阳系行星经历了与地球类似的起源与演化过程，地球科学的研究思路、研究方法、理论基础完全适用于探测与研究它们的磁层、电离层、大气层、地形与地貌、化学与矿物组成、岩石类型、地质构造、内部结构与物理场、起源与演化等问题。因而，只有地球科学家才能提出月球与行星探测的科学问题，所以主要由地球科学家去研究月球和行星的科学问题其实是顺理成章的事情。“我后来发现，俄国、美国、英国、日本、印度、韩国等很多国家搞月球和行星的探测与研究的首席科学家都有地球科学的深厚背景，他们中的大多数是我的同行，有的还是我的好朋友。”欧阳自远颇为自豪地说。

计划探月——十年论证

1993年，对于欧阳自远是转折性的一年。

这一年，他作为一名“新兵”开始正式进入航天领域。

这一年，揭开了他为期十年的探月论证新篇。

从进入航天领域的第一天起，欧阳自远就开始为他隐匿了多年的探月梦而奔波。“其实在1992年前后，国内就有科学家提出了‘嫦娥奔月’的想法。”欧阳自远回忆说。当时，为了迎接1997年香港回归，有人提出利用运载火箭往月球上发射一个象征中国的金属标志物撞击月球，将其永远地“烙”在月球上，以此扬国威、鼓志气。欧阳自远认为，这个方案没有任何科学探测目标，基本没有科学研究价值；工程目标意义不大，设计水平不高，难以带动科学技术的进步；而且还要投入巨额资金。所以当有关部门征求欧阳自远的意见时，他表明了自己的看法，而这个提议递交到中央后也被否决。

1993年，欧阳自远从“863计划”中得到一笔科研经费，两年后，他提交了一份《中国月球探测的必要性与可行性研究》报告。“只有两万元呀，做出那么多论证真不容易。”欧阳自远感慨地说。幸运的是，这份报告得到了航天系统专家们的认同，“真不错”是他们看完报告和评审后的一致评价。这仅有的两万元后来被称为“中国人花在月球上的第一笔钱”，欧阳自远也毫无争议地成为首位策划中国探月工程的科学家。

此后，欧阳自远相继得到了中国科学院高新技术局的资助，历经两年多完成了《中国开展月球探测的发展战略与长远规划研究》报告。这个报告令评审专家为之感动，在中国科学院的支持下，欧阳自远研究团队深入开展了我国第一次月球探测的科学目标与有效载荷配置的研究与详细设计。经过三年多的努力，他们向国家提交了《月球资源卫星的科学目标与有效载荷配置研究报告》《月球探测卫星研制总要求》和《月球探测卫星有效载荷研制的技术要求与性能指标》等研究报告。

报告提交之后，欧阳自远在时任国防科工委副主任兼国家航天局局长栾恩杰的办公室里详尽地讲述了自己的策划，提出了中国月球探测的三个阶段：第一阶段为无人月球探测。这其中又分成发射环月卫星，对月球进行综合性探测；发射着陆器和月球车，对着陆区进行深入与精细探测；发射探测器软着陆月球，铲取月球土壤与岩石样品并自动返回地球的“三步走”。“完成第一阶段任务后，我们就可以实施第二阶段的载人登月，进一步实施建设有人工作的月球基地第三阶段。”欧阳自远踌躇满志地说。具有非凡领导才能的栾恩杰将欧阳自远这些设想精炼地概括为“绕、落、回”和“探、登、驻”，中国探月的步伐从此一步步迈开。为了让探月工程得到更细致的论证，栾恩杰请来了中国航天界卫星设计权威专家孙家栋院士。欧阳自远关于月球探测的设想和方案引起了孙家栋的极大兴趣，中国探月工程的“三驾马车”从此并驾齐驱。

然而，研发和实施探月卫星毕竟不是件容易的事，当时美国和前苏联所发射的月球探测器已多达百余次，美国还实现了六次载人登月。因此，有人对中国的探月计划持怀疑态度：“地球上的事还没搞好，去搞什么探月计划？”为此，欧阳自远在漫长的论证过程中，开始了一项新的工作——他发表大量科普文章，还利用科普讲座为中国探月计划的实施大声呼吁。他给有决策权的领导讲，给科技界讲，给大、中、小学生讲，给社会公众讲……只要有机会，他就讲关于月球和太阳系的知识，讲月球探测的重要性和必要性，讲世界月球探测的形势，讲中国人的爱国主义精神和历史使命。欧阳自远的讲座是和大家谈心交底，很多人在听了他的讲座后都改变了看法，成了中国探月工程的坚决支持者。

2001年，国防科工委指定孙家栋和欧阳自远主持《我国开展月球探测综合立项报告》的论证和编写。在多个领域专家分阶段分专题论证的基础上，一年多后《我国开展月球探测综合立项报告》被提交到国务院。

2004年1月23日，国务院总理温家宝批准了这个立项报告。那一天恰恰好是大年初二，听到消息的欧阳自远眼眶湿润，他和栾恩杰、孙家栋不约而同地聚在一起痛快畅饮。

2004年2月13日，国防科工委秘书长兼国家航天局副局长孙来燕向世人公布中国月球探测实施计划：三年内，一颗属于中国的卫星开始绕月飞行；六年内，中国的月球车在月面上软着陆，展开巡视探测；2020年之前，中国研制的机器人要把月壤样品采回地球。

由欧阳自远策划的探月工程第一阶段三步走从这一天开始扎扎实实地向前推进。

绕飞月球——三年半拼搏

绕月探测工程立项之后，欧阳自远更加忙碌起来。

2004年2月25日，根据《绕月探测工程研制总要求》，有关部门任命国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰为工程总指挥，“两弹一星”元勋孙家栋院士为总设计师，欧阳自远则被聘任为月球应用科学的首席科学家。这是中国航天项目中第一次设立首席科学家职位，坐在这个位子上的却是一个既不懂航天又没有学过天文的地质学家。这意味着，在探月工程中，科学研究将占据一个重要的地位，并且成为这个工程的最终目标。

欧阳自远和他的伙伴们为中国的探月项目取名为“嫦娥工程”，这是一个源自中国古代神话的美丽名字。在世界上，嫦娥是与中国有关的标志；人们一谈论嫦娥，必然与月球有缘。“嫦娥工程”，一定是中国人的月球探测工程。

作为首席科学家，欧阳自远非常清楚自己的职责。他写下一百多个问答题，对未来的科学目标、仪器配制、技术要求、轨道要求及探月目的和意义做了详尽阐述，对中国探测月球的缘由和探月计划做了明确的解答。

每每提起两位最亲密的合作伙伴——探月工程总指挥栾恩杰和总设计师孙家栋时，欧阳自远总是充满敬重和感激，用他的话说：“是他们延长了科学家的视线，延伸了科学家的手，拓展了科学家的智慧。是我们的共同努力，实现了中国人的探月梦”。

时间是紧张的。探月工程从2004年开始启动，紧接着进入了集中力量攻坚难题的2005年。幸运的是，所有的难题在这一年都如期解决。到了2006的决战年，所有符合要求的正样产品——卫星与大天线都被研制和构建出来。欧阳自远和他的伙伴们整装待发，只盼着把“嫦娥一号”卫星送上月球那一刻。

那一刻终于来临。2007年10月24日18时05分04秒，“嫦娥一号”搭载着长征三号甲火箭从西昌基地正式发射，那一道美丽的光束承载着中华民族的拼搏精神，也寄托着欧阳自远近半个世纪的奔月梦。

然而，毕竟有近40万千米的遥远距离，要把卫星准确地送达月球轨道并不是一件容易的事。当卫星脱离地球时，飞行的速度接近第二宇宙速度，但是临近月球时却要调低飞行速度。这是因为如果速度过快，月球引力难以抓住卫星，“嫦娥一号”就可能成为脱缰野马脱轨而去，不能成为月球的卫星；而如果速度过慢，它又可能和月球相撞。不能太快也不能太慢，不能太远也不能太近，从地球到月球，“嫦娥一号”在天际中飞行的路途需要13天之久。

这13天，是欧阳自远满怀期望的13天，也是令他寝食难安的13天。在北京的飞控指挥中心大厅里，他和总设计师孙家栋一再要求工作人员提供卫星运行的轨道参数和测控的精准度，当发现“嫦娥一号”在预定的路线上走得分毫不差时，他们甚至难以相信这样的奇迹。

再测，是准确的；

再测，还是准确的……

终于，在历时13天14小时19分之后，工作人员激动地报告：“抓住了。”

“抓住了！”只有短短的三个字，却意味着中国嫦娥工程的科技队伍为期三年半的探月实施准备获得了全面成功！意味着中国人坚实地迈出了探月计划的第一步！

当掌声和欢呼声响彻飞控指挥中心大厅的时刻，欧阳自远和他的老伙伴孙家栋相拥而泣，两位年逾古稀老科学家的泪水中有着诉不尽的欣慰与喜悦。多年的梦想终于如愿以偿，欧阳自远的幸福感无以言表。

从这一刻起，“嫦娥一号”成为月球的一颗忠实卫星——她凝聚着中国人的智慧和技术结晶，也正式揭开了中国人探月历史的新篇。

2007年11月20日，架设在“嫦娥一号”上的8组科学仪器陆续启动，六天以后从卫星上传回的“第一幅月图”完美亮相。看到这张珍贵的月象图，欧阳自远心中的骄傲油然而生，那种震撼远比他半个世纪前听到人类第一颗人造卫星升空时的感受更为强烈。

“嫦娥一号”卫星上天之后，共获得508轨南北纬70°以内和589轨南北纬70～90°极区的全月球影像数据，第一次实现了月球表面的100%覆盖。由中国科学家制作的“全月球影像图”在几何配准精度、数据的完整性与一致性、图像色调等方面均明显优于国际上已有的各类全月球影像图，是迄今为止国际上变形程度最低、位置精度最高、图像色调最一致和空间覆盖最完整的全月球影像图。作为当前国际上数据覆盖最全、质量最好的全月球影像图，这份凝注着中国科学家智慧与心血的“全月球正射影像图”正成为新的月球“标准像”——月球基础地图。

此外，“嫦娥一号”的激光高度计共获得了约916万个月表测高数据，这是目前国际上最多的测高采样数据。中国科学家还在国际上首次采用了被动微波遥感技术测量全月球微波辐射信息，进而探测月壤特性，反演全月球表面的月壤厚度，并估算出氦-3资源量与分布。“我们国家虽然探月起步晚一点，但是要干就要比别人干得好，要有亮点。”欧阳自远坚定而自豪地说。

“嫦娥一号”卫星在轨运行495天，于2009年3月1日受控撞击月球的丰富海区域。至此，它比预期的工作寿命延长四个多月，圆满完成各项科学探测使命，一共取得1.37TB的原始科学探测数据和其他科学数据产品约4TB。

中国首次月球探测工程获得圆满成功，首席科学家欧阳自远几十年的研究、策划、论证与呼吁功不可没。

2010年5月，“嫦娥一号”所获得的全部科学探测数据在绕月探测工程地面应用系统的网站上对外公布，供全球科技工作者研究使用。中国首次探月的成就和辉煌，为世界探月史写下了新的篇章，它将被深深地镌刻进无垠的太空。

“一个人能去做地下核试验，又能去研究月球，这对于科学家是一件很幸运的事情。”欧阳自远欣慰地说。在科学生涯中，欧阳自远还研究过恐龙灭绝的原因和小天体碰撞地球，他的研究跳跃如此之快，令很多人由衷佩服。从地下到天上，从远古到当今，欧阳自远研究领域的时空跨度之大，在中国科技界绝无仅有。

时至今日，77岁的欧阳自远依旧以旺盛精力在为探月工程绘制蓝图，他也依旧脚踏实地把做好每一场科普讲座当成自己的责任。记得60年前欧阳自远填报高考志愿时，第一志愿是地质，第二志愿是天文，第三志愿是化学。如今，他是中国第一流的地球化学家又是中国天体化学的创建者——当年的三个志愿在他身上得到完美统一，这其中的艰辛绝不是“巧合”两个字所能概括的。

老骥伏枥，志在月球，这就是中国科学院院士欧阳自远。

【人物小传】

欧阳自远，江西上饶人，著名的地球化学家与天体化学家，中国科学院院士、第三世界科学院院士、国际宇航科学院院士。现任中国科学院地球化学研究所研究员、中国科学院国家天文台高级顾问、中国绕月探测工程的首席科学家，现为月球探测领导小组高级顾问,被誉为“嫦娥之父”。

从1960年起，他在中国率先系统开展各类地外物质、月球科学、比较行星学和天体化学研究，开创了中国的天体化学领域。

他两次承担并确立中国地下核试验场、爆炸过程模拟、防止地下水污染与综合地质效应研究，两次爆后均验证成功。相继完成了第一次、第二次地下核试验的研究任务，参与高空核爆炸、触地核爆炸试验的有关研究任务。他提出了铁陨石成因的假说，吉林陨石的形成演化模式与多阶段宇宙射线照射历史的理论；在国际上首次发现了地质体中消融型宇宙尘并提出判据系列，划分了宇宙尘成因类型。对太阳星云化学不均一性与化学演化过程，行星模式丰度，行星与地球大气圈、水圈及内部圈层的起源与演化，地球的能源与演化阶段等方面提出了一系列新模式与理论，为国际学术界所公认；他充实了玻璃陨石成因理论，论证了中国白垩系/第三系界面撞击事件，提出地外撞击诱发古气候旋回的假说，以及新生代六次巨大撞击地球事件诱发气候、环境灾变与生物灭绝；相继提出地球原始组成的非均一性与演化的非均变性理论框架。

近二十年来，主要从事中国月球探测的近期目标与长远规划的制订，设计我国首次月球探测的科学目标与载荷配置和第二、三期月球探测的方案与科学目标，是中国绕月探测工程的首席科学家。近年来，致力于中国太阳系探测的主要科学问题，深空探测的科学规划与实施方案研究。

由于杰出的科研贡献，其成果获国家科学大会奖、国家自然科学奖和科技进步奖多项，另获中科院自然科学一等奖和科技进步一等奖、工信部科技进步特等奖、国防科工委个人突出贡献奖、国家科技进步特等奖、贵州省最高科学技术奖和全国先进工作者称号。他身兼贵州省科学技术协会主席、国家天文台高级顾问、中国矿物岩石地球化学学会名誉理事长；北京大学、中国科技大学、南京大学、中山大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、中国地质大学等12所高校兼职教授，天津理工大学和贵州大学名誉校长；《环境科学》、《地球与环境》及《矿物岩石地球化学通报》杂志主编，《中国科学 D辑》和《空间科学学报》等杂志副主编。

他至今在国内外学术刊物上发表论文460多篇，出版专著11部，合作主编专著14部，还培养出硕士、博士和博士后60多人。