十六年，走出一条中国特色探月路

文/ 贺喜梅

▲ 嫦娥五号探测器试验队员迎接嫦娥五号返回器“回家” 李淑姮摄

自1978年美国向我国赠送1克月球岩石样品以来，我国科学家对其中的0.5克进行了研究分析。其间，不断有人感慨：“仅靠别人的二手资料，我国的科学水平就会永远落在别人的后面。”

这一局面在2004年得到了根本性改变。在党中央、国务院的批准下，名为“嫦娥工程”的中国探月工程正式实施，“绕、落、回”三步走被明确为发展路径。

16年来，从嫦娥一号到嫦娥五号，我国探月工程取得了“六战六捷”的战绩，建立起完善的探月工程体系，走出了一条中国特色的探月之路；从首幅高分辨率全月图到首幅月球剖面图，中国科学家获得了大量珍贵的探测数据。

从跟跑、并跑到领跑

月球蕴藏了地球、太阳系起源和演化的无穷奥秘，拥有丰富的特有资源，也是人类走向深远空间的前哨岗和试验场。1958年至1976年，美、苏两国代表两大阵营掀起了第一轮探月高潮，最终以美国的胜利而告终。1994年至今，多个国家和组织纷纷加入月球探测行列，开启了延续至今的第二轮探月高潮，美国更是高调宣布计划让航天员重返月球。月球已成为国家利益新的战略制高点。

“如果我国的月球探测活动取得一些成果，在国际上讨论《月球协定》的修订和分享月球权益时，将有更大的发言权，就能更有效地维护我国在月球的合法权益，否则就没有发言权。”中国探月工程首任总设计师、“共和国勋章”获得者、中国航天科技集团有限公司高级技术顾问孙家栋说。

2007年10月24日，中国人第一次将嫦娥一号卫星送至200公里环月轨道绕月飞行，圆满完成了第一步“绕”的任务。嫦娥一号获取了一张120米分辨率全月球立体影像图，这在当时是全世界最好的。2010年，嫦娥二号卫星更是提供了全月球7米分辨率的立体影像图。

仅仅时隔3年，2013年嫦娥三号探测器就实现了我国首次地外天体软着陆，着陆器与“玉兔号”月球车在月面开展了人类首次联合探测。一批中国元素永远镌刻在了月球上，嫦娥三号落月点被命名为“广寒宫”，五星红旗第一次在月球上熠熠生辉。

2019年1月3日，在遥远的月球背面，嫦娥四号探测器成功着陆，“玉兔二号”月球车从着陆器上走下来，在月背留下了人类第一道车辙。

同年2月15日，国家航天局、中国科学院和国际天文学联合会向全世界发布了嫦娥四号着陆区域月球地理实体命名：嫦娥四号着陆点命名为天河基地；着陆点周围呈三角形排列的3个环形坑，分别命名为织女、河鼓和天津；着陆点所在冯g卡门坑内的中央峰命名为泰山。至此，中国文化元素命名的月球地理实体达到27个，中国探月工程取得的成就令我国的国际影响力大幅跃升。

如今，“玉兔二号”累计在月工作700余个地球日，成为人类历史上在月面工作时间最长的月球车。与此同时，在地月拉格朗日L2点，“鹊桥”中继卫星工作正常，为嫦娥四号着陆器、巡视器与地面站提供测控与数据传输。“鹊桥”配置的荷兰低频射电探测仪，是目前距离地球最远、可长期工作的空间射电天文台。

“中国航天创建60多年来，过去一直是在跟跑、并跑，从嫦娥四号起实现了部分领跑。”中国探月工程现任总设计师吴伟仁说，通过嫦娥四号，我国搭建起开放共享的国际科技合作平台，建立起了以我为主、多国参与、资源共享的高水平国际合作新机制和新模式，有力支持了国家的政治外交，就连美国也主动提出与我国开展探月合作的意愿。

2019年11月，英国皇家航空学会为嫦娥四号任务团队颁发2019年度唯一团队金奖，这是该学会成立153年来首次向中国项目颁奖。

2020年12月17日，嫦娥五号返回器带着约2公斤月球样品回到地球，历时16年的中国探月圆满完成了“绕、落、回”的最后一步，我国成为世界上第三个实现月球采样返回的国家，航天强国建设树立起新的里程碑。

未来，月球上将留下更多的中国元素。

所有技术和方案都是“中国牌”

在第一轮探月高潮中，美、苏两国建立了庞大的航天工业技术体系，带动了电子、计算机、自动控制、宇航推进等技术的快速发展。其中美国阿波罗计划带动了系统工程科学的建立和发展，成为系统工程管理的典范，产生的3000多项技术成果转化为民用并形成产业化，取得了巨大的经济效益。

同样，中国探月工程极大地激发了我国科技创新的活力。全国航天、电子、核等工业和科研领域2000多家单位、约10万名科技工作者参与研制，带动了远程通信、高精度控制、高效特殊能源、特殊材料以及人工智能等高新技术的跨越发展，极大地拉动了基础工业和高端技术等方面的技术突破与进步，提高了我国的技术能力与水平。这些新突破又将推动一大批基础科学和应用技术的发展。

“我国探月工程走一步，跨一步，每一次任务都是有效衔接的，每一次任务都达到了国际先进水平。可以说，起步晚但起点高，经费投入少但科技产出多。”人民科学家、中国科学院院士、嫦娥系列探测器总指挥/总设计师顾问叶培建说。

16年探月路，我国掌握了月球探测器设计、研制、试验验证等技术，建立起世界领先的地月间通信通道，构建了天地协同的月面遥操作、仿真和科学数据处理中心。中国探月自嫦娥三号起采用的全自助蔽障的软着陆技术，结束了国际上盲降月球的历史；自嫦娥四号起采用的国产空间同位素热/电源，使我国成为第三个掌握同位素热/电源空间应用的国家。

此外，在探月工程的牵引下，中国研制建设了一系列大型、特种试验设施，其中月球着陆综合试验场达到国际领先水平。

“工程完全是自力更生、独立自主完成的，所有技术和方案都是‘中国牌’；元器件、原材料国产化率达到95%以上。”提及探月成果，吴伟仁如数家珍。

除了空间技术外，中国探月工程还牵引了新一代运载和无毒无污染发动机技术的发展。嫦娥五号是长征五号火箭的首个明确应用对象。“在一定程度上来说，嫦娥五号牵引了长征五号的一些研制工作。”长征五号运载火箭总体副主任设计师李平岐介绍。在嫦娥五号的推动下，坐落于海南文昌的航天发射场落成。

▲ 嫦娥二号卫星与7 米分辨率全月图

也是在探月工程的牵引下，我国在最西边的新疆喀什、东北地区的黑龙江佳木斯、南美洲的阿根廷各建了一个深空站，组建形成了全球布局合理、全天候全天时、与美欧并列的深空测控网。这是一个基础性、战略性、前瞻性的工作，对我国未来的深空探测影响深远。

“通过探月培养一支出色的队伍，这是中国航天事业未来的希望之所在。”今年91岁高龄的孙家栋对此特别欣慰。

经过10多年的工程实施，一批年轻、优秀的高层次人才在多层级的总指挥、总设计师岗位上得到历练，逐渐成长形成开拓创新、具有世界眼光、善打硬仗的领军人才；一批具有专业能力、献身精神的30～40岁科技人才、技能人才和管理人才脱颖而出，成为各自领域的核心骨干和中坚力量；涌现出一批杰出科学家和大国工匠，令国外同行深感羡慕。

不仅如此，在探月过程的实施过程中，追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢的探月精神孕育产生，成为中华民族重要的文化财富。

中国科学家有了第一手数据

“嫦娥二号获取的最高分辨率7米全月图已保持8年世界领先。”吴伟仁介绍，中国探月获得了大量原始科学数据，“彻底改变了过去我国科学家只能依赖别国二手、三手数据开展研究的局面”，带动了空间物理、空间天文、行星科学等基础学科的发展，使我国月球科学研究迈入世界前列。

16年探月路上，中国通过获取的高分辨率全月影像图和月面月背地质剖面图等大量一手数据，对月球地质、环境、形貌有了更加全面系统的认识，为后续的月球探测工程、月球科研站选址与建设提供了科学依据；获取了全月球的主要元素与放射性元素、主要矿物和各种岩石类型分布图，其中在全世界第一次探测出氦-3资源的分布与资源量，数据至今仍被国际同行广泛采用。

如今已成为绕太阳飞行人造小天体的嫦娥二号，曾飞抵日-地L2点，监测到大量太阳活动的科学数据。嫦娥二号曾与图塔蒂斯小行星由远及近擦身而过，代表人类首次获取图塔蒂斯的形貌、大小、表面特征与运行轨道等参数与图像。

嫦娥三号在国际上首次揭示了月球雨海区的火山演化历史，发现一种全新的月球玄武岩。同时，研究人员在月球浅表层地质结构、月基天文观测以及地球等离子体观测等方面取得了一系列创新性科学研究成果，引起国际高度关注。据不完全统计，中国科学家依据嫦娥三号的科学探测数据研究，在SCI、EI类国内外重要学术刊物上发表文章百余篇，重要成果相继发表在《科学》《自然》和《美国科学院院刊》等国际顶级学术刊物上，有的还成为其封面文章。

背向人间，没有人类活动的干扰，月背一片宁静。嫦娥四号探测器与“鹊桥”中继星上荷兰研制的低频射电载荷，一同监听着来自宇宙深处的微弱电磁“声音”，这些数据将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。“玉兔二号”更是在月背撞击坑中发现了不明胶状物质，着陆器获得了月表高能粒子辐射环境谱等，促进了人类对月表辐射风险的认知，为未来载人登月提供了重要参考。

▲ 月球着陆综合试验场

据中国科学院国家天文台公布的消息，月球探测工程地面应用系统已公开发布嫦娥四号1～12月昼的科学数据，总数量为45.48GB，共计17409个数据文件。

“探月工程的实施，是党中央做出的重大战略性部署。这项复杂的大系统工程，技术挑战多、实施难度大、任务风险高，得到了政府政策和财政的有力保障，以及社会的广泛支持，体现了新型举国体制的制度优势。”在探月三期工程完美收官之际，吴伟仁道出了自己的深刻体会。他还透露，下一步，中国探月目标将转向月球南极，利用月球的位置资源优势构建月球科研开发的基础设施。

据了解，国家航天局已对后续月球探测进行论证，规划了嫦娥七号和嫦娥八号任务，未来10年，月球南极将出现中国无人月球科研站基本型。不仅如此，中国专家还正在进行载人登月关键技术攻关和方案深化论证，专家论证2030年前后中国人有能力实现载人登月。