9月20日，第三屆北京月球與深空探測國際論壇開幕。論壇由中國科學(xué)院主辦、中國科學(xué)院月球與深空探測總體部承辦，在為期三天的時間里，來自中國、美國、法國、德國、俄羅斯、日本等國家和地區(qū)的科學(xué)家，將圍繞2030年前主要航天國家（組織）關(guān)于月球、火星和小行星探測規(guī)劃，行星科學(xué)研究的新進(jìn)展和未來五年到十年的熱點問題，月球和其他地外天體返回樣品研究的方法、手段和科學(xué)進(jìn)展，深空探測新方法與有效載荷新技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行研討。
　　研討會上，中國的航天計劃成為大家關(guān)注的焦點。展望2030年，中國深空探測有哪些重點和熱點呢？
　　火星：深空探測的重點
　　火星是離地球較近且環(huán)境最相似的星球，中國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋說：“火星探測是人類進(jìn)行深空探測的首選目標(biāo)。”火星是地球的過去？或者將是地球的未來？張榮橋介紹，深化對火星演變的認(rèn)識，可以為保護地球、擴展人類生存疆域進(jìn)行探索。
　　探索火星在工程上也更可實現(xiàn)。張榮橋介紹，火星具有可達(dá)性——基于人類現(xiàn)有的航天能力，飛行8-10個月的時間可從地球到達(dá)火星，任務(wù)周期比較合適。對人類而言，火星也具有環(huán)境可適應(yīng)性——火星具有與地球最接近的環(huán)境，讓機器人或人類生活在火星成為可能。
　　張榮橋說：“中國的首次火星探測計劃正在穩(wěn)步推進(jìn)?！彼榻B，經(jīng)過歷次論證，火星探測方案正在逐步深化、細(xì)化，目前搭載的有效載荷已經(jīng)確定，“我國首次火星探測工程探測器總共有13種有效載荷，其中環(huán)繞器7種、火星車6種”。目前，已經(jīng)開展科學(xué)目標(biāo)的預(yù)先研究，例如制定研究方法、建立模型等，“有數(shù)據(jù)后，爭取盡快出成果、出好成果”。
　　小行星：深空探測的熱點
　　小行星被稱為太陽系起源的“活化石”，保存著太陽系形成、演化的原始信息，是國際深空探測的熱點。
　　張榮橋介紹，在地球歷史上曾多次發(fā)生過小行星撞擊地球的事件，導(dǎo)致地球環(huán)境災(zāi)變和生物滅絕，直接威脅人類的生存和發(fā)展?！巴ㄟ^小行星探測，可以加深我們對小天體的軌道演化、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的認(rèn)識，探究應(yīng)對小天體撞擊的技術(shù)途徑，有助于回答公眾的關(guān)切?！睆垬s橋說：“同時，探索小行星的工程實施還將帶動航天技術(shù)的智能化、精細(xì)化發(fā)展?！?br/>　　中國科學(xué)院國家天文臺歐陽自遠(yuǎn)院士介紹，到目前為止，我國還沒有批準(zhǔn)小行星探測計劃?？茖W(xué)家將進(jìn)一步論證方案，希望能在2020年以后向國家申請小行星探測計劃。
　　木星系及行星穿越：深空探測的亮點
　　人類對木星系及其以遠(yuǎn)的探測相對較少，已有的探測表明木星和土星的一些衛(wèi)星上具備可能產(chǎn)生生命的條件，蘊含著大量的原創(chuàng)性重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機會。張榮橋認(rèn)為，木星系探測和行星穿越也是中國深空探測的重要方向，也將是未來一段時間人類深空探測的亮點。
　　對木星系探測也將推動航天技術(shù)的“深遠(yuǎn)”發(fā)展，張榮橋說：“木星系探測的技術(shù)難度更大，要求航天技術(shù)開發(fā)新能源，延長設(shè)計壽命，對遠(yuǎn)距離測控、自主管控等技術(shù)也將提出更多要求。”
　　張榮橋介紹，木星系探測及行星穿越目前還在進(jìn)一步論證中，希望能在2025年-2030年之間得到國家支持，并在2036年左右到達(dá)木星。2030年之后，科學(xué)家們希望能夠開展更精細(xì)、更深遠(yuǎn)的機器人深空探測，并在2048年左右到達(dá)天王星。
探索深空，我們還需要什么
——中國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋的思索
　　探索深空，人類不僅要克服已知困難，更要面對很多未知——我們甚至不知道深空中有哪些我們還不知道。那么，人類能在深空中走多遠(yuǎn)？中國首次火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋有很多思索。
　　思考一：科學(xué)目標(biāo)——想得到什么新發(fā)現(xiàn)和新認(rèn)識？張榮橋介紹，幾十年來的深空探測，獲得了很多重大發(fā)現(xiàn)，極大地豐富了人類對宇宙特別是太陽系的認(rèn)識。獲得科學(xué)發(fā)現(xiàn)越來越成為深空探測可持續(xù)發(fā)展的驅(qū)動力，那么在這種情況下，中國進(jìn)行深空探測，有必要先搞清楚哪些已經(jīng)被驗證了，我們再做要有什么特點，中國要做什么原創(chuàng)性的探索。只有搞清楚我們的科學(xué)目標(biāo)，才能有的放矢。
　　思考二：科學(xué)載荷——想得到的能不能得到？深空探測的重點是空間環(huán)境、物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、表面形貌等，需要得到電、磁、力、溫度等要素。張榮橋說，那么我們就要考慮研發(fā)什么樣的有效載荷來實現(xiàn)科學(xué)目標(biāo)。比如，要不要開發(fā)新的測量機理、方法？能不能做到小型化、多功能化、智能化？
　　思考三：環(huán)境及其適應(yīng)性——能否可靠到達(dá)和生存？張榮橋介紹，為了面對諸多未知，我們不僅要更多地了解行星的電磁特性、力學(xué)特性等情況，還要對工程技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，比如開發(fā)、完善元器件、原材料、軌道設(shè)計和控制等，才能確保工程可實現(xiàn)。
　　思考四：大推力火箭——能否準(zhǔn)時出得去？深空探測器需要脫離地球引力，而實現(xiàn)著陸、采樣返回等任務(wù)需要更大質(zhì)量的探測器。“受天體運行規(guī)律影響，發(fā)射機會難得，比如火星探測每隔26個月才有一次機會?！睆垬s橋說，“火箭的運載能力直接決定了能以多大能力出去。因此，要研發(fā)大推力火箭，并探索能否實現(xiàn)零窗口發(fā)射?！?br/>　　思考五：自主導(dǎo)航控制——能否找到自己的路？深空探測的飛行可能需要幾年甚至幾十年，星地距離延伸至幾億甚至幾十億公里，星地時延將達(dá)到數(shù)小時?！霸诿ＣＰ强?，探測器怎么找到自己的路？”張榮橋說，除了星際航行軌道設(shè)計，我們還需要新型導(dǎo)航方法和導(dǎo)航敏感器，并實現(xiàn)探測器的自測量、自計算、自診斷和自恢復(fù)。
　　思考六：數(shù)據(jù)傳輸——天地通信能否暢通？張榮橋介紹，星地距離的增大讓數(shù)據(jù)傳輸信號的空間衰耗呈指數(shù)增大，如何確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行院桶踩?，就成為制約深空探測的瓶頸。他認(rèn)為，除了要提高星上發(fā)射能力，例如搭載高效發(fā)射機、可展開星載天線等，也要加強地面接收能力，同時可以嘗試不同頻段的組合。
　　思考七：能源與動力——能否另辟蹊徑？“探索木星及木星以遠(yuǎn)，太陽輻照強度不足以滿足衛(wèi)星能源需求，而化學(xué)推進(jìn)面臨長期儲存等難題。”張榮橋說，因此需要研究新的能源和動力方式，例如高效光電轉(zhuǎn)換材料、空間核電源、電推進(jìn)等。
　　圍繞這些問題，中國科學(xué)家正在努力研究。張榮橋說：“走出地球搖籃，是人類與生俱來的秉性和精神追求。我們生活在一個偉大的時代，見證和分享了航天發(fā)展給人類帶來的福祉，也必將創(chuàng)造新的輝煌。”
　?。ㄔd于《光明日報》 2017-09-21 09版）