探月工程：我国深空探测的“前哨”

文／本刊记者 项 铮

“嫦娥五号”带回来的月壤日前已经完成第一批样品发放，科学家们将重点围绕月球成分、年龄、太空风化和火山岩浆活动历史等，对月球形成、演化等科学问题进一步研究。

“探月工程提升了我们对月球和地球的认识水平，提升了自然科学的发展。”在近期召开的科创中国·科学家企业家创新论坛上，中国探月工程三期总设计师胡浩说，月球是地球唯一的一颗天然卫星，具有很多不可替代的优势和特点，对月球的进一步利用一定会对我们科技进步、经济和社会的发展带来重大的影响和支撑。

瞄准深空

胡浩介绍，我国的探月工程起源2004年。那时候，中国航天已经具备了一定水平，比如运载火箭具备了一定的运载能力，导航卫星、通讯卫星、对地观测卫星、风云卫星、海洋卫星等都已形成一定规模，同时，载人航天工程也取得了辉煌的成就，我国航天工程该向何处去？哪些航天项目能进一步提升航天能力和水平？

“这时候，我们确立了目标——即向更远处去，向深空迈进，探索更多的未知，推动我国航天事业的发展。”胡浩介绍，如何向更远处去？首先，需要提升运载工具的能力，探测器需要能自主完成更复杂的任务，需要进一步提高对深空轨道的认识，地面的测控系统需要进一步建设完善等等。同时，我国的科学家也在论证，通过月球和其他地外天体的探测，将进一步深化我们对自然、宇宙，包括地球本身的认识。

胡浩介绍，“月球探测工程的本质是科技工程，就是科学上应有新发展，技术水平上要有提高。基于以上因素，2004年我国月球探测工程立项。”

每一步都有创新

月球是距离地球最近的天体，但真正的靠近它、了解需要有强大的技术能力。

胡浩介绍，在探月工程之初，通过“绕、落、回”三个阶段来实现月球无人探测的任务。

首先，应对月球进行环绕探测。2007年，月球的环绕探测由嫦娥一号完成。我们从地球走到了月球，迈出了重要的一步。在嫦娥一号基础上，我们研发了嫦娥二号，迈向更深空。

第二步是实现月球上着陆。嫦娥二号对月球进行了比较详细的巡视勘察，为月球着陆打下了很好的基础。2014年和2018年，嫦娥三号和嫦娥四号分别实现在月球正面和月球背面的软着陆和巡视探测。

第三步是在月球上采样，并把月球上的样品拿回地球进行深入分析。去年年底，嫦娥五号实现了月球的采样返回的目标。

“月球探测工程是我国重大科技专项，”胡浩介绍，“2020年底我们如期完成了目标，这三大步骤脉络很清晰，每一步都有创新的项目，每一步又为后续的发展创造了条件。”

带动大批相关技术发展

胡浩介绍，探月工程整体推动了我国家航天事业的发展。以探月工程为应用目标，有效带动了运载火箭、发射场和测控系统的发展。我国的深空测控网建到了全世界，实现了基本上全天时、全天候、多目标、精确测量控制通信的行星探测测控系统。通过探月工程，我们建设了一大批地面仿真实验验证设施，增强了我国进入太空空间的能力，为未来的深空探测活动奠定坚实的技术基础。

探月工程带动了相关技术的发展。月球的状态是真空，早晚温差极大。这要求我们要研制适应月球特殊环境的轻小型化、自主能力强、耐真空、耐温差变化的设备产品。探月工程的实施，带动了我国信息、微机电、动力、新材料、新工艺等领域一批新技术进步，形成了一大批先进试验方法、标准和规范，带动了诸多领域科技重大创新，目前多项技术已在其他航天任务和相关领域中得到应用。

探月工程的实施使我们收获了大批的技术成果。比如，探月工程使用的国旗需要耐真空且耐高低温变化，所以对国旗印染喷涂带来新的挑战。经过攻关解决了这些问题，而这些专利和成果也已经开展了一些转化，北京冬奥会运动员服装上的国旗应用了这项技术。高比能量锂氟化碳电池组成功应用于无人机和空间站返回舱等任务中。红外成像光谱仪技术转化形成了广谱可调紧凑型成像光谱仪等产品。因为要适应生存的环境带来的这些挑战，包括空间辐射、冷热交变、微小型化这些特点，所以这些器件、材料适应能力非常强，这对于后续的技术成果转化有重要的作用。

探月工程六战六捷，做到了起步晚但起点高；投入少但产出多；任务次数少但覆盖内容全；整体能力快速发展，使我国在该领域迅速进入国际先进行列。探月工程探索出一套符合我国国情和重大科技工程要求的科学管理模式和方法，积累了组织实施重大科技工程的重要经验，走出一条新型举国体制下重大航天科技工程成功之路，为我国航天事业发展奠定了坚实基础，并开辟了更为广阔的发展空间。