欧阳自远：中国要向太阳系的星辰大海挺进

龙泉山 · 发表于: 2011-7-23 04:41:53

　　欧阳自远（1935.10.9～），天体化学与地球化学家，中国月球探测工程首席科学家，被誉为“嫦娥之父”，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，北京师范大学—香港浸会大学联合国际学院（简称UIC）荣誉院士，中国科学院地球化学研究所研究员，国际院士联合体第一主席。
　　欧阳自远1956年毕业于北京地质学院（现中国地质大学），1960年中国科学院地质研究所矿床学研究生毕业，先后任中国科学院地球化学研究所助理研究员、副研究员、研究员、副所长，中国科学院资源环境科学局局长、贵州省人大常委会副主任、党组成员、贵州省科学技术协会主席等职。
　　欧阳自远长期从事地球化学、天体化学、比较行星学、地外物体撞击地球诱发生态环境灾变与生物灭绝等研究，其学术成果获得全国科学大会奖、国家与中国科学院自然科学三等与一等奖、中国科学院自然科学一等奖等。

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偏执狂 · 发表于: 2020-4-24 09:14:00

源自：新浪科技

　　2020在线航天日人物专访
专题报道：2020在线航天日：航天琼宇数智未来
　　4月24日消息，2016年3月8日，国务院批复同意将每年4月24日设立为“中国航天日”，以此来弘扬航天精神、普及航天知识、激发探索热情，今年已是中国航天日的第五个年头，也是中国自主研制的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功50周年，一代代航天人自强不息、接续奋斗，走出一条中国特色自主创新的航天发展道路，建立了航天科研生产体系和系统工程管理体制，造就了一支素质高技术精的人才队伍，积淀了深厚博大的航天精神和文化，为推动科技进步、服务经济社会发展、增进人类福祉作出了贡献。
　　今年航天日以“弘扬航天精神拥抱星辰大海”为主题，就是希望铭记历史、传承精神，让更多公众了解航天、应用航天；激发公众尤其是青少年崇尚科学、探索未知、敢于创新的热情；勉励航天人矢志目标、不畏风险、不惧挑战，在接续奋斗中加快建设航天强国；号召全社会凝心聚力，爱国奉献追梦，打赢疫情防控人民战争、实现决胜全面建成小康社会目标任务。

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　　2019年以来，中国航天深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神，全力推进航天事业发展。中国航天在世界航天格局中又处于什么位置？世界各国探索太空的动力是什么？带着这些问题，△科技栏目专访了天体化学与地球化学家、中国月球探测工程首任首席科学家、中国科学院院士欧阳自远。
　　欧阳自远院士表示，探索浩瀚太空的奥秘一直是推动和激励人类探索太空的主要原动力，太空探索同时也强力推动着航天科技的进步和发展。

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中国第一个火星车外观设计构型图。国家航天局资料图片
　　2019年，中国火星探测器测试照片曝光，官方宣布将在2020年发射火星探测器，中国首次火星探测任务名称、任务标识也将于4月24日，在2020年“中国航天日”线上启动仪式上公开。
　　对比之前的月球探索计划，欧阳自远认为，当代的深空探测已经进入到月球探测是起点，火星探测是重点，小行星探测是热点，木星与木星系探测是亮点的新阶段。
　　关于火星的生命探寻，欧阳自远认为，在上世纪70年代美国就开始直接探寻火星的生命活动，结果证明火星没有发现任何生命活动的迹象。相继，水是生命的来源，跟踪水体的活动探寻火星生命，也没有获得火星具有生命活动的科学证据。随着火星大气层中发现有甲烷，甲烷是生命活动排放的气体，跟踪甲烷也没有找到生命活动的痕迹。中国科学家从新近降落的火星陨石中发现，陨石中微细的碳颗粒的碳同位素组成，具有生命来源的特征，证明火星在历史上可能孕育和出现过生命。火星起源与演化的研究为地球和太阳系的起源与演化提供了具有重大意义的科学依据，也将进一步推动比较行星学和太阳系演化学的发展。
　　对未来太空探索事业的发展，欧阳自远认为，要关注太空资源开发利用的新前景，与时俱进，提前部署。当前，国际太空资源的“淘金竞赛”已经开始。其次，中国要向太阳系的星辰大海挺进。不久的将来，我们还将对木星与木星的卫星开展系统的探测，并穿越茫茫的行星际空间，探测太阳系的各层次天体。

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△科技栏目：世界各国都在努力探索太空，您认为主要的动力是什么？未来探索太空主要制约是什么？
欧阳自远：
　　人类自古以来为了生存和发展，一直在思考、探寻、研究和验证，如《千字文》中的“天地玄黄，宇宙洪荒。日月盈昃，辰宿列张。”，追求理解天地万物的本源。随着科学技术的进步，特别是航天科技的发展，人类已经进入空间时代，有能力离开自己的摇篮──地球，奔向浩瀚的太阳系空间。探索浩瀚太空的奥秘，一直是推动和激励人类探索太空的主要原动力。
　　太空探索强力推动航天科技的进步和发展，已经也必将为人类社会的经济发展、文明进步和提高人类生活质量发挥巨大作用。太空资源的和平开发利用将开辟人类社会发展的新前景。
　　未来的星际航天仍然受到当今人类社会科技能力的制约，当代的航天科技能力要飞出太阳系大约需要3万年。未来的星际航天、拥抱银河系的星辰大海还只能是当今科幻作品的题材，还有大量人类仍然不知道的重大科学与技术问题有待突破。让我们共同期待，人类命运共同体也必将得以持续、健康、安全和幸福发展。

△科技栏目：目前，中国航天在世界航天格局中处于什么位置？
欧阳自远：
　　要对各个国家的航天综合实力进行分析、比较与研究。我非常赞同原国防科工委副主任、中国探月工程总指挥、工程院院士栾恩杰的观点。他说，马拉松赛跑最后到达终点前，根据实力的拼搏，会形成几个梯队，第一梯队实力最强，第二梯队次之。世界航天第一梯队是美国和俄罗斯，第二梯队是中国、欧洲、日本和印度等国，第三梯队是其他国家。中国是“二锅头”，也就是第二拨的头。他的比喻准确、生动与幽默。

△科技栏目：近期中国宣布探索火星计划，准备发射火星探测器，和探测月球相比，您认为探索火星的意义是什么？
欧阳自远：
　　当代的深空探测已经进入到月球探测是起点，火星探测是重点，小行星探测是热点，木星与木星系探测是亮点的新阶段。我国的月球探测已经成功实施无人月球探测阶段的绕月探测（嫦娥一号和二号）和落月探测（嫦娥三号和四号），即将实施月球采样返回（嫦娥五号和六号），进一步还要逐步建设月球科学探测基地。
　　火星是太阳系的八大行星之一，是邻近地球的好姐妹，在太阳系家族中也是与地球相似程度最高的行星，如：自转轴的倾斜角度，自转周期，一年四季气候变化，大量水体的出现与消失，古河道、古湖泊和古海洋盆地的呈现；大气层、电离层和磁层的演化；火星内禀偶极磁场的消失；火星表面各类岩石的成分与分布特征，火星的内部结构等。火星的起源与演化的研究为地球和太阳系的起源与演化提供了有重大意义的科学依据，进一步推动了比较行星学和太阳系演化学的发展。
　　火星生命的探寻始终是火星探测的第一个科学目标，科学家们期望在太阳系内能找到第二个孕育有生命和生命活动的天体。经历了漫长的跌宕起伏过程，从上世纪70年代开始，直接探测火星表面的生命活动，最后证明当前的火星没有发现任何生命活动的迹象。水是生命的源泉，相继科学家们跟踪水探寻生命，也没有得到任何可信的科学证据。
　　随着火星大气层中发现有甲烷，甲烷是生命活动排放的气体，跟踪甲烷也没有找到生命活动的痕迹。中国科学家从新近降落的火星陨石中发现，陨石中微细的碳颗粒的碳同位素组成，具有生命来源的特征，证明火星在历史上可能孕育和出现过生命！相继，美国的“好奇号”火星车也发现火星岩石中的有机化合物，表明火星可能曾经出现过生命。科学家们把注意力关注火星的环境宜居性演变的探测与研究。看来，火星生命的探寻任重而道远。
　　中国将于2020年实施首次自主火星探测，火星探测器（包括轨道器+着陆平台+火星巡视器）将于2020年7月实施中国首次自主在海南岛文昌航天发射场由长征5号运载火箭发射，直接发射至地球-火星转移轨道，随后在地面测控系统的支持下，通过多次轨道机动和中途修正，在近火点实施制动，进入环火椭圆轨道，运行到选定的进入窗口，探测器将进行降轨控制，释放着陆巡视器。
　　着陆巡视器进入火星大气层后，通过气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲实现软着陆火星表面。火星巡视器将和着陆平台分离，巡视器（火星车）平稳走向火星表面，对着陆区进行精细巡视勘测，以及全球性与区域性探测相结合的联合探测；轨道器将对火星开展全球性综合探测，并为巡视器提供中继通信链路。届时，中国将成为第二个实现火星表面开展巡视探测的国家。
　　2020年中国火星探测的科学目标概括为：1、火星全球和着陆区地形地貌、物质成分、的探测与研究；2、火星全球和着陆区土壤厚度、成分及其分布；3、火星全球与着陆区次表层地下水体的分布；4、火星重点地区（着陆候选区）的详查；5、火星磁层、电离层、大气层及其气候特征；6、火星物理场（磁场、重力场以及内部结构）探测。火星的卫星探测器设置了7台探测仪器，火星车上设置了6台仪器，共同协力完成上述科学探测任务。

△科技栏目：对未来太空探索事业的发展，您有哪些寄语？
欧阳自远：一，向太阳系的星辰大海挺进！
　　相继，中国还将实施太阳系的小行星探测，对近地小行星实施采样返回，对太阳系小行星带中的彗星进行遥感探测，火星取样品返回地球。不久的将来，我们还将对木星与木星的卫星开展系统的探测，并穿越茫茫的行星际空间，探测太阳系的各层次天体，向太阳系的星辰大海挺进！

二，关注太空资源开发利用的新前景，与时俱进，提前部署。当前国际太空资源的“淘金竞赛”已经开始。美国国会通过的《美国商业太空发射竞争法案》，鼓励美国私人企业的太空资源开发。美国NASA批准了“月球快车”公司开发利用月球资源的申请。2016年，卢森堡出台《太空资源开发与利用法》，保障私人企业开采太空资源的权利，即谁开采，物质就归谁，由此全世界20多家私人企业在卢森堡注册。中国航天科技集团已向媒体宣布，中国将要建立“地-月经济区”，开发利用月球和太空资源，每年的产值达10万亿美元。

矿产资源：
　　根据资源的品位、储量、产状和开发技术条件进行评价。如：小行星的贵金属与特种金属的开采利用，月球KREEP中的稀土元素、铀和钍等。美国计划开采“神灵号”小行星，其中铂族元素等贵金属的产值相当于全球的GDP。

能源：
　　月球表面太阳能发电供月球基地和地球人类社会永续利用。在月球赤道建设一条太阳能发电板（由机器人利用月球土壤，通过3D打印制造并铺设，长11000km，宽400km。太阳能发电向地球传输已没有技术难题，如果实现，人类的子孙万代不再需要其他能源。
　　嫦娥一号对月球表层月壤中氦-3含量与分布的探测表明，月球表层月壤中氦-3的资源总量超过100万吨，在实现氘---氦-3核聚变发电的前提下，月球的氦-3资源可提供人类社会持续发展1万年以上的核聚变发电的燃料。

环境：
　　月球作为飞向火星和小行星的前哨站与基地，美国计划在2024年实现载人登月之后，利用月球空间站飞向火星与小行星。利用月球表面环境（超高真空、没有大气活动、一个昼夜接近28个地球日、日夜温差巨大、没有偶极子磁场、没有磁层屏蔽、宇宙辐射强）研制新型材料，开展天文观测和地球环境变化监测。开展载人绕月飞行旅游等。
　　航天是当今世界最具挑战性的高技术高风险战略产业之一。和平利用太空是全人类的共同梦想。后续，中国航天将继续推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展，实施多项重大工程任务，创新探索前所未有，风险挑战也前所未有。中国航天战线将以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领，赓续“两弹一星”精神、载人航天精神和探月精神，发扬中华民族在抗击疫情和全面复工复产中展现出的不畏艰险、同舟共济传统，牢记初心使命，直面困难挫折，勇于攻坚克难，继续追天揽月的梦想征程，携手共筑和平美好太空。

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帮5买 · 发表于: 2019-7-15 11:25:08

源自：环球网

原文标题：中科院欧阳自远：2020年错过火星，就要再等两年来源：中国青年报

　　“我们将通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星。目前，火星车已经做好。”中国科学院院士欧阳自远在近日举行的2019软件定义卫星高峰论坛上透露这一消息。
　　根据国家航天局此前的消息，我国准备在2020年发射火星探测器，次年登陆火星。探测器将由长征五号运载火箭在海南文昌发射场发射。
　　欧阳自远当天同时提到，“丢了（2020年）这个机会，对不起，两年零两个月以后，才能再发射一次（探测器），否则到不了火星”。
　　这是因为，地球距离火星近点约为5500万公里，最远点则超过4亿公里，地球绕着太阳转一圈是365天，而火星绕着太阳转一圈大概是687天，只有地球与火星夹角为70°时发射探测器才能如期抵达火星──而这个机会窗口，每隔26个月才有一次。
　　“有时候地球在太阳的这一侧，火星则在太阳的另一侧，不经计算地发射，探测器很难抵达火星。只有赶在地球和火星达到一定夹角时，在地球上发射探测器才能成行。”欧阳自远说。
　　发射之后，火星探测器还要经过至少7个月的飞行，才能抵达火星轨道。
　　根据统计，人类历史上探测火星已有45次，但成功的只有18次，成功率仅40%。
　　到火星去做什么？
　　“首先是大家最为关心的问题：火星上究竟有没有生命？”欧阳自远说，火星探测的首要科学问题，就是期望在探测火星生命活动信息上有所突破。这包括现在生命的信息，过去是否存在过生命，火星生命生存的条件和环境，生命起源和地外生命探索。
　　其二是为火星本体科学积累资料，包括火星磁层、电离层与大气层的探测与环境科学，火星地形地貌特征，火星表面物质组成与分布，地质特征与构造，火星内部结构成分探测，火星的起源与演化以及太阳系起源与演化，等等。
　　其三是探讨火星的长期改造、人类移民、建立人类第二个栖息地的前景。其总目标是为人类社会的持续发展服务。
　　“地球受到太多的自然威胁，加上人类自身的一些行为，未来很可能不再宜居。我们一定要在太阳系里找到一个对象，探讨能否把它变成第二个地球，让人类能够大量地迁居到上面去。”欧阳自远说，目前来看，唯一可能的天体就是火星。
　　他相信，通过人类的智慧和长期努力，火星这颗贫瘠的行星能够被改造成一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊的新世界，成为人类的“第二家园”。地球和火星这一对行星，也有望成为人类社会持续发展的“姐妹共同体”。
　　当天，欧阳自远还透露了我国月球探测的最新进展。他说，肩负完成中国探月阶段任务的嫦娥五号，将实现多个首次，主要包括实现中国首次地外天体自动采样返回、首次在月球表面自动采样、探测器首次从月面起飞、首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接、首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球，等等。
　　据他透露，嫦娥五号将在月球正面着陆，着陆点距离美国阿波罗计划的着陆点较远，大概相隔1000多公里──“那里会有新的现象、新的发现!”
　　中国航天科技集团总工程师、探月三期工程副总设计师孙为钢曾披露，嫦娥五号探测器一分为二，分为着陆上升组合体与轨返组合体，其中轨返组合体继续环月飞行，而着陆上升组合体经变轨和动力下降飞行，在月面预定区域软着陆。
　　着陆上升组合体着陆后，将进行备受瞩目的“月面取样”，也就是月面样品采集、封装。
　　欧阳自远说，嫦娥五号抵达月球以后，探测器将用电铲铲取月球土壤，同时自动打钻钻取岩芯。样品全部取到后，将放置上升器，进行无污染的严密封装。
　　接下来就是返回地球：上升器从着陆上升组合体中分离，在月面点火起飞，进入交会对接轨道。在这一轨道，将有一艘“飞船”──轨返组合体在月球空间等候。完成交会对接后，轨返组合体将月球样品从上升器转移至返回器内，轨返组合体再与上升器分离。
　　“这一次对接，将是‘针尖’对‘麦芒’的对接，地球上根本无法提供数据和测控支持，看都看不见。”欧阳自远说。
　　接下来，轨返组合体将进入月地转移轨道，在距离地球一定高度时，返回器从轨返组合体中分离──从这里，飞向地球。
　　欧阳自远说，返回器在返回地球时，将遇到大气层高速摩擦的问题，严重时有可能被燃烧殆尽。科学家将采取“打水漂”的方法来解决这一问题，即让返回舱在大气层上层“弹跳”出去再回来，速度下降后，再进行大气层的“穿行”。
　　这一方法已得到试验验证。2014年11月，再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术。此举也为嫦娥五号任务的实施奠定了坚实基础。
　　欧阳自远建议，在深空探测方面，我国应围绕空间科学重大问题，统筹开展太阳、类地行星、巨行星和小天体的探测，突破深空探测核心技术，建立科学研究和工程技术体系，使我国基本具备探测太阳系主要天体的能力，在深空探测领域达到国际先进水平。
　　“在深空探测上，中国应该飞得更远，中国也有能力飞得更远!”他说。

巴石一 · 发表于: 2019-7-8 10:26:00

源自：科学加

⊙记者：李鹏新媒体编辑/陈炫之

　　在亿万人的期盼中，中国人首次探测火星的行动终于越来越近了。
　　7月5日～7日，2019软件定义卫星高峰论坛在山东日照召开。参加本次论坛的中国科学院院士欧阳自远在报告中透露：中国将于2020年探测火星，通过火星卫星、火星着陆器、火星车天地联合探测火星，目前火星车都已经做好了。

欧阳自远在论坛上发表《迎接第一个100年，中国的深空探测》演讲 b4da-hzmafvn3650523.jpg 保存到相册

　　中国要探测火星的消息倒不是很突然，在中国的月球探测工程不断取得突破以后，火星探测计划也就顺理成章地被列入了行动日程。尽管自己年事已高，但是欧阳自远依旧将推动中国的火星探测当成他的重要使命。对他而言，除了期待中国人自己的载人登月工程，将中国的探测器甚至是航天员送上火星也是他的梦想。

01
火星探测的科学任务是啥？
　　去探测火星，不是去玩耍，而是去做科学研究，在探测之前就必须做好科学任务的规划，任何探测火星的国家都不能例外。
　　欧阳自远表示，火星探测的科学问题主要有三个方面：其一是探测火星上的生命活动信息，期待在此领域有所突破，其主要包括火星上现在生命的信息；过去是否存在过生命；火星生命生存的条件和环境等；其次是火星本体科学的研究，为研究火星积累资料，主要包括火星磁层、电离层与大气层的探测与环境科学，火星地形地貌特征与分区，火星表面物质组成与分布，地质特征与构造区划，火星内部结构、成分、内禀磁场探测等；其三是探讨火星的长期改造与今后大量移民建立人类第二个栖息地的前景，为人类社会的持续发展服务。
　　“有很多科学家十分担心人类未来的命运，因为我们的地球受到太多的自然威胁，再加上人类自身的一些行为，未来很可能把地球破坏得不能够宜居了。所以我们一定要在太阳系里面找一个对象，探讨能否把它变成第二个地球，让人类能够大量迁居到上面去。目前看，唯一可能的一个天体就是火星。”
　　欧阳自远表示，火星表面有很多古河床，这证明火星以前是有河流的。并且火星的北部还曾经是一个大海洋。

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　　然而，现在火星表面一滴水都没有，火星表面的盐湖干了以后也只剩下了盐。欧阳自远表示，中国要探明整个火星地下水的分布。
　　火星研究的重要问题是火星的脱水机制：火星上的水是流失了？还是冻结后埋藏于地下？他表示，以往的观测和理论研究表明，太阳风与火星大气的相互作用只能造成其表面30%水含量流失。
　　欧阳自远说，到现在为止还没有找到任何（火星）生命存在的证据。如今国际上开会，大家对火星最大的理想是改造火星。他认为，通过人类的智慧和努力，火星完全能被改造成生机盎然的“小地球”，成为人类的“第二家园”。人类需要要好好保留自身和地球上其他物种。
　　科学的任务是为人类命运共同体的未来创造更多可能。欧阳自远表示，“人类通过几个世纪的卓越努力，会将火星这颗贫瘠的行星改造成一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊和生态环境友好的新世界，地球-火星将成为人类社会持续发展的姐妹共同体。

被改造后的火星想象图 e1bb-hzmafvn3652563.jpg 保存到相册

02
中国2020的火星探测怎么着陆？
　　火星探测器从火星大气层外缘通过软着陆的方式降至火星表面，是关系到火星探测是否能够成功十分关键的环节，整个着陆技术十分复杂，每个环节都需要做到万无一失，否则就会导致着陆失败。目前探测器在火星上软着陆的方式主要有三种：
　　其一是气囊弹跳式，这种方式相对简单，成本也低，但是只能满足小重量探测器软着陆的要求，着陆精度也不高，已有的代表是“勇气”号和“机遇”，采用了降落伞+气囊弹跳方式。
　　第二种是反推着陆腿式，这种着陆方式较为复杂，成本高，但是可以满足重量较大的探测器软着陆的要求，着陆精度较高，代表是“洞察”号、“猎犬2”号火星着陆器等，采用了降落伞+缓冲发动机+着陆腿的方式。
　　第三种是空中起重机式，这种方式最为复杂，成本最高，技术也最先进，可满足重量更大的探测器软着陆的要求，能够精确着陆。携带“好奇”号火车车的美国“火星科学实验室”，就采用了降落伞+缓冲发动机+空中起重机的方式。
　　以前在北京举行的“十一五”国家重大科技成就展上，由中国空间技术研究自主设计的火星探测器模型首次曝光，本次亮相的火星探测器模型包括一个轨道器和一个着陆器，它们是和未来准备设计的真实火星探测器按1:3的比例出现在公众的面前的，在未来探测火星的过程中，这种轨道器和着陆器将同时被发射去探测火星。
　　当时设计的火星着陆器带着一串气囊，技术人员介绍，这主要是用于将来在火星着陆使用的。这意味着中国将来登陆火星时，将会采用气囊弹跳式登陆火星。不过根据欧阳自远最新披露的信息，我国的火星着陆方案又有了部分新的变化，反推着陆腿式将会成为选择的方案。

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　　在这种方案中，火星探测器在器箭分离以后经过大约7个月的飞行被火星捕获，而后环绕器环绕火星飞行，在与着陆器分离后环绕器开始对火星进行全球环绕探测，而着陆器进入火星大气后通过调校、降落伞减速和缓冲发动机反推减速实施反推着陆腿式着陆，而后释放出火星车，并开始在火星表面的探测任务。和以前的着陆器探测任务设计相比，现在的方案多了一个可以四处移动的火星车。

03
中国想抓住2020年这次发射的机会
　　欧阳自远表示，火星探测不是说你想什么时候发射就发射，其一个运行周期为26个月，因此每26个月会有一个最佳的时间窗口，在这个时间窗口的节点上，火星是距离地球最近的。根据科学测算，2020年会有一个时间窗口，中国想抓住这次机会。
　　“丢了这个机会，对不起，两年零两个月以后才能再发射一次，否则到不了火星。”欧阳自远说，地球绕着太阳转一圈是365天，而火星绕着太阳转一圈大概是687天。有时候地球在太阳的这边，火星在太阳的那边，你根本到不了火星。所以一定要赶上某一个关键的时候，也就是地球跟火星存在一定夹角的时候，在地球上发射探测器才可以，而飞到火星轨道上，至少要飞将近7个月左右。

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　　也正是这样的原因，火星探测是一项高风险的科学探索行动，截止目前人类探测火星已有45次，但成功的只有18次，成功率只有40%。
　　不过好消息是，目前我国已完成了火星探测轨道设计、测控通信、自主导航、表面软着陆等关键技术的科研攻关，这为我国开展自主火星探测奠定了技术基础。
　　记者了解到，中国计划在2020年7月份正式发射火星探测器，预计2021年初到达火星，着陆火星表面并进行巡视探测。
　　其后，中国还计划2028年左右进行第二次火星探测任务，并采集火星土壤返回地球。
　　火星迷们！现在就让我们开始期待吧！

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彩云之南 · 发表于: 2019-7-8 08:45:46

源自：环球网

原文标题：欧阳自远：AI将助力嫦娥五号铲取月壤来源：科技日报

⊙记者：张佳星

　　“嫦娥五号将软着陆在月球上，随后取样返回。”7月5日举办的2019软件定义卫星高峰论坛上，中国科学院院士、中国探月工程首任首席科学家欧阳自远表示，月面取样返回航天器要发射、降落、取样，还要回来，会有一大堆技术难题，目前全部被攻克了。
　　欧阳自远介绍，嫦娥五号目前实现突破的核心技术包括：运载发射、地月转移、近月制动、环月飞行、月面下降、月面采样、月面上升、交会对接、环月等待、月地转移、轨道分离、再入回收12个部分。
　　“整体载荷8.2吨，会采用新运载火箭，在海南文昌发射中心发射。”欧阳自远说。嫦娥五号将实现4个重大突破，即首次在月球表面自动采样；首次从月面起飞；首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接；首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。
　　此次嫦娥五号的月面着陆点在月球正面。“我们选择的着陆点距离美国‘阿波罗计划’6次的着陆点有较远的距离，距离大概1000多公里之外，那里会有新的现象、会有新的发现。”欧阳自远说。
　　嫦娥五号仍采用软着陆。软着陆，实际上是人工智能的自主决策。“探测器非常聪明，它会一直晃来晃去地拍照，琢磨这个地点安全不安全，如果4个点不能在一致的水平面上，是会翻车的。”欧阳自远说，它一直在计算、挑剔，边走边找，最后作出判断和决策。
　　为什么不拍个照片让地球上的人确定落在哪呢？“人来不及帮它判断。”欧阳自远解释：一张照片，传到地球需要1.3秒，收到后再花几秒钟判断“哦，这里不行，再找”，再次指令传给它又要1.3秒。
　　科技日报记者了解到：嫦娥三号的实践证明，人工智能自主决策的方法能够做到探测器的四条腿安全地落在一个水平面上，安全着落。嫦娥四号又根据月球背面山多的特点做了调整，但都完成了视频获取月面数据、进行自主决策、选择落月点的任务。
　　“到了月球以后，探测器会用电铲铲取土壤，另外自动打钻取岩芯。”欧阳自远说，嫦娥五号的采样方式是复合式的，搭载了深孔钻取式采样器和铲挖式复合功能采样器联合完成采样。
　　这一钻探过程在实验室进行了反复的试验。人们对月表下的情况不得而知，很可能遇到坚硬的巨石，也可能是松软的土壤，或者其他矿物质，机器零部件的运动磨损和热胀冷缩情况都不同，地面实验室想象了各种不同的工况，通过模拟月壤情况对嫦娥五号的采样器进行验证。
　　“采样结束后，它还回不到地球。”欧阳自远说，它不可能在来到月球时就携带足够返回的燃料。
　　上升器将在月球表面进行首次月面起飞，但只能进行短距离的飞行。“只有一个办法，进入月球后，会有一条‘飞船’在月球空间等候跟它交会对接，并转移月壤。”欧阳自远说，它们的对接，将是“针尖”对“针尖”的对接，地球上根本无法提供数据和测控支持。
　　交会对接的过程需要依靠嫦娥五号自己来完成。嫦娥五号会有一个“大脑”和一双“眼睛”。测量敏感期像“眼睛”一样提供精确的信息，嫦娥五号的智能大脑将完成自主控制。
　　“它们返回地球时，会遇到大气层的高速摩擦。如果速度太高了，很可能会被烧掉，要想想办法。”欧阳自远说，这个办法和“打水漂”的原理相似，即让返回舱在大气层上层弹跳出去再回来，速度下降后再进行大气层的穿行。相关的返回技术已经得到验证。我国在2014年发射的探月试验飞行器，成功验证了跳跃式弹道技术。
　　“通过环月卫星探测、月面软着陆探测与月球车勘察、月面软着陆探测与采样返回的实施，为我国载人登月和月球基地建设积累经验和技术。”欧阳自远总结道，在此基础上，人类将开启重返月球的新征程，并孕育出月球科学的新突破，最终形成人类开发利用月球的能力。

帮5买 · 发表于: 2019-7-7 13:26:00

源自：cnBeta

原文标题：院士透露我国将于2020年探测火星：错过要再等两年半来源：快科技

　　本周五（7月5日），2019软件定义卫星高峰论坛在山东日照举办，持续3天时间。据媒体报道，现场，中科院院士、原中国月球探测工程首席科学家、“嫦娥之父”欧阳自远表示，中国将于2020年探测火星，依靠卫星、着陆器和火星车天地联合的手段，探测生命信息、研究宇宙和天体环境科学以及探讨改造和建立人类第二个栖息地的前景。
　　院士透露，目前火星车已经做好。

　　天文资料显示，火星与地球的距离为6000万~4亿公里、公转周期687天、自转周期24.66小时，重力为地球的1/3，平均温度零下63摄氏度。

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　　不过，只有地球火星夹角为70°时才能发射，这个机会窗口每隔26个月一次，另外，飞到火星轨道也要将近7个月。
　　历史上，人类探测火星已有45次，但成功的只有18次，成功率仅40%。预计中国火星任务将由大火箭长征五号负责，于海南文昌发射。

谁说的等待 · 发表于: 2019-3-2 08:42:00

源自：新浪科技综合

源自：科技导报

　　小行星撞击地球既能带来“祸”，比如诱发地球气候环境灾变、生态系统完全崩溃和地球生物物种大灭绝；也能带来“福”──形成大量可供开采的金、铁、钻石、煤等矿山，同时迫使人类不断提高预测及规避小行星撞击的能力。

行星与地球的撞击坑
　　人类赖以生存繁衍的地球和社会的持续发展受到了诸多自然因素和人为因素的潜在威胁。自然因素包括小行星撞击地球、大面积火山爆发和强烈地震与海啸等；人为因素中，如全球性核战争，人类不可持续发展的错误行为等。在地球演化的漫长历史中，小行星撞击地球是诱发地球气候环境灾变、生态系统完全崩溃和地球生物物种大灭绝的元凶。小行星撞击地球诱发的巨大劫难，涉及地球上全部生物物种和人类社会的持续发展，也是人类命运共同体如何能够得以有序健康发展的一个重大科学问题。
　　太阳系中的小行星主要分布在火星与木星轨道之间的小行星带和海王星外的柯伊伯带（图1）。

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图1
　　太阳系中的小行星带和柯伊伯带
　　根据最近的观测与统计，地球附近的近地小行星约有 18000 个，其中直径大于 1 km 的近地小行星约 800 个、直径大于 140 m 的近地小行星约 8000 个。它们运行的轨道多种多样，撞击地球的概率也比较高（图2）。

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图2
　　近地小行星的直径、数量和发现时间的统计
　　小行星运行速度约为 45km/s，地球围绕太阳公转的速度是30km/s，假如正面相撞，相对速度可能达到 75 km/s，即使小行星从后面“追”上地球，速度也可达 15 km/s。小行星高速冲进地球大气层，压缩前端的大气层分子，形成强大的高温高压冲击波，冲击波撞击地面，诱发强烈的地震和海啸，引发森林大火，使撞击的靶岩气化、熔融、破碎和溅射，挖掘出一个巨大的撞击坑。一个直径 1 km 左右的小行星撞击地球，大概可以形成直径 15km 的撞击坑。撞击过程产生的各种气体、尘埃和森林燃烧的灰烬弥漫充斥整个大气层，遮住阳光，使整年平均温度下降几度。
　　地球表面保存有 180个由小行星撞击形成的巨大的撞击坑，分布在 33个国家（图 3）。在地球演化的历程中，每一个撞击坑的形成，小行星都曾经扮演过诱发地球气候环境灾变、摧毁地球生态系统的肇事者。由于地球 72%的表面积被海洋覆盖，很难发现海底的撞击坑；地球内力作用产生的板块运动、火山爆发、地震活动及其引发的海啸，破坏和摧毁了一些撞击坑；地球外力的搬运、沉积等作用掩埋了一些撞击坑，使地球表面残留的撞击坑非常稀少。

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图3
　　地球上发现的180个由小行星撞击形成的撞击坑分布
　　月球的内力作用比较微弱，表面没有大气层，属于超高真空，没有任何大气活动，致使月球表面的撞击坑保存完好。月球表面大大小小的撞击坑密集分布，直径大于1 km 的撞击坑超过 3.3万个，直径大于 10 m的撞击坑估计超过 10亿个（图 4）。水星和火星表面也布满了大大小小的撞击坑。小行星撞击行星和卫星以及小行星与小行星之间的相互碰撞，是太阳系中比较普遍且经常性的相互作用。

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图4
　　“嫦娥一号”绘制的全月球三维立体地形

地球之“祸”，生态环境灾变与物种灭绝
　　小行星撞击地球，首先小行星以高速冲进地球的大气层，压缩前端的大气，形成超高温、超高压的冲击波（图5）。

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图5
　　小行星撞击地球示意
　　强大的冲击波将摧毁前进方向上的一切生命物质，使一切可燃烧的物质燃烧，引起森林大火甚至全球大火。燃烧形成的灰烬与二氧化碳以及撞击靶岩溅射的尘埃、气溶胶和熔融的岩石细小球粒，弥漫于高层大气中。破碎的岩石碎屑和碎块，溅射散落在撞击坑外围。
　　超高温高压的冲击波使大气中的氮气形成氧化氮，形成强酸雨的沉降，加速了动植物的死亡和地面的侵蚀。
　　强大的冲击波撞击地面，挖掘出一个直径几十千米甚至 200多千米的撞击坑，相当于撞击体100~200倍的地壳岩石与土壤受到高温高压冲击波的撞击而气化、熔融、破碎、溅射，并产生巨大的海啸与地震，摧残地球的生命。
　　若撞击靶区是海洋，激起几百米的巨浪和最强烈的海啸与地震，沿岸数千千米的地区将沦为汪洋一片，大量的海水蒸发、溅射并挖掘出大量海底的沉积物与岩石粉尘抛射到平流层中滞留，海洋中大量生物死亡。
　　平流层弥漫着高浓度的粉尘和烟尘，屏蔽太阳光和热辐射，地球表面接受的太阳辐射将减少90%，地表急剧降温，海平面下降，冰雪覆盖面扩大，植物的光合作用受到抑制，甚至大批植物死亡，以植物为食的动物因食物链中断而死亡；“黑暗的、寒冷的冬天”突然降临，新的冰期诞生，加剧生物物种的灭绝。
　　地球经历漫长时期的生态重建，随着温室效应的加剧，气温的升高，海平面上升，使气候逐渐恢复正常。某些生物种属的复苏和大批新的物种滋生、繁衍，地球又恢复了蓬勃生机。
　　6500万年前，100多万种生物物种在地球上滋生繁衍，万类霜天竞自由，一派欣欣向荣的景象。恐龙是当时地球上形体最大的物种，是地球生物界的霸主。一个直径约 10 km的小行星突然冲进地球的大气层，压缩前端的大气，形成高温高压的强大的冲击波撞击地面。小行星撞击地球的一系列后续效应，导致了地球的生态系统彻底崩溃。以恐龙为代表的地球全部生物物种中，70%的物种在这场劫难中灭绝。
　　1983年，周磊研究白垩系—第三系界面生物大灭绝事件的起因。他在中国西藏拉萨附近岗巴地区的地层中找到了白垩系—第三系界面的海相沉积的界面层。6500万年前，西藏还没有出现喜马拉雅山脉，属于特提斯海，后期的喜马拉雅运动将海底的沉积层抬升，使白垩系—第三系界面层出露（图 6）。根据周磊对 3 处界面层的精细对比研究，确证是一个 10 km大小的小行星撞击地球导致的气候环境灾变与生物物种灭绝事件，有关研究发现如下。

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图6
　　西藏拉萨岗巴地区白垩系和第三系的界面层
　　1）在白垩系—第三系地层剖面的界面层中，发现含有大量由小行星撞击靶岩石气化熔融过程产生的熔融状细小球粒。通过界线层中沉降熔融球粒的粒度与总量计算，反演撞击体的能量、熔融靶岩的总量，获得了尘埃沉降的持续时间。
　　2）在几厘米厚度的界面层黏土中，发现铱、钌、钯、铑、铂、镍、铬、钴等铂族与亲铁元素含量异常高，比上下层位及地壳的平均值高1~3个量级。
　　3）界线层中某些元素的相对比值显示出典型的小行星（陨石）物质的特征，与地壳元素的相对比值差异极大，表明了界线层中有地外物质的贡献。计算出造成这一次生物物种灭绝事件的元凶是一颗直径约 10 km 的小行星撞击地球。
　　4）界线层中发现有极少量的、由植物燃烧形成的炭灰。超强的冲击波使撞击区域的森林燃烧，森林大火引燃大区域甚至全球性大火。国外一些界线层中的炭灰中也发现有森林大火形成的多环芳烃等化合物。
　　5）界线层中发现有由超强冲击波使地面某些矿物结构更为致密、形成同质异构的超密矿物，如石英转变为柯石英。
　　6）系统测定地层剖面的碳、氧同位素组成，发现界面层的碳、氧同位素组成有明显的突变。氧同位素的系统研究表明，撞击后年平均温度明显下降（l2±4）℃。证明有大量森林燃烧的灰烬、撞击靶岩石溅射的粉尘、靶岩石熔融形成的玻璃质细小球粒和气溶胶颗粒等，长期密布和滞留在高层大气中，遮住了 70%的阳光，地球变得黑暗和寒冷，植物不能进行光合作用而大批死亡。以植物为食物的动物，由于食物链的中断而大批死亡。碳同位素的系统研究表明有大量生物物种的死亡与灭绝。根据碳、氧同位素组成的研究，经历近万年，逐渐恢复正常。
　　1990年一次偶然的发现并证实，6500万年前导致以恐龙为代表的70%地球的物种灭绝的肇事者──直径约 10 km的小行星撞击在现今的墨西哥尤卡坦半岛的魔鬼角，形成直径180 km的希克苏鲁伯撞击坑（Chixulub Crater）。撞击坑的一部分在半岛的陆地上，另外一部分在近邻半岛的海洋里。图 7左下图是艺术家为 6500万年前小行星撞击后形成的希克苏鲁伯撞击坑绘制的重建图。

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图7 墨西哥尤卡坦半岛的魔鬼角，形成直径180 km的希克苏鲁伯撞击坑
　　1990年，在发现墨西哥尤卡坦半岛魔鬼角希克苏鲁伯撞击坑之后，科学家对撞击坑进行了系统的地质勘查，绘制了撞击坑的剖面结构图，确认是具有典型的撞击坑结构特征。相继在离撞击坑中心不同的距离进行钻孔取样研究，恢复了撞击坑的形成过程，发现小行星撞击后发生过强烈的地震和巨大的海啸记录（图8）。

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图8 墨西哥尤卡坦半岛魔鬼角希克苏鲁伯撞击坑的地质剖面图和钻孔地质剖面图

人类之“福”：天外飞来的“金山银山”
　　任何一件事情有负面也有正面，小行星撞击带来全球性气候环境的灾变和生物物种的灭绝，但是也会给人类带来福祉。
　　18.5亿年前有一个小行星撞击加拿大萨德贝里地区，形成了一个直径超过 100 km 的萨德贝里撞击坑。后来这个撞击坑被构造运动挤扁，成为椭圆形。笔者考察过萨德贝里撞击坑的形成过程，由于小行星撞击以后，深部产生了很多的裂缝，引发深部基性岩浆上升，形成了超大型的铜镍矿和铂金族元素矿，现在在撞击坑的周围建立了很多采矿的矿山，对加拿大的经济发展发挥了重要作用（图9）。

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图9 18.5亿年前形成的加拿大萨德贝里撞击坑
　　南非盛产黄金和钻石。19亿年前由于小行星撞击南非维特握特斯兰德盆地形成弗里德佛撞击坑，笔者曾对此撞击抗进行过考察。小行星撞击后产生的撞击断裂带热液活动强烈，形成许多大型的金矿床。形成的断裂带并诱发了深部岩浆喷发，形成大量的金伯利型金刚石矿床。现在在南非弗里德佛撞击坑周围分布有众多的黄金和钻石矿床。
　　在俄罗斯西伯利亚雅库梯地区发现的撞击坑，是一个 70万年前由于小行星撞击而形成的撞击坑。由于受撞击的地层中富含碳，小行星撞击产生的高温和高压使地层中的碳转变成了钻石，现在已经由一个大型钻石矿开采。据俄罗斯科学家估计，这些钻石可以供应全世界使用300年（图10）。

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图10
　　正在开采金刚石的俄罗斯西伯利亚雅库梯地区的撞击坑
　　还有科学家设想，能不能“抓”一个小行星来，让它在月球外围运行以便于矿物等资源的开发开采。一个直径 1 km、质量 20亿 t的金属型小行星，可开采 3000万 t镍，150万 t钴和 7500 t 铂金。科学家发现灵神星（16 Psyche）距离地球3.7亿 km，这颗直径 200 km的金属小行星主要成分是铁、镍、铂和黄金。如果未来人类将灵神星牵引到月球附近进行采矿作业，将有用金属运回地球，其资源价值约为1000亿亿美元。
　　地球表面有些撞击坑逐渐形成了湖泊，有些撞击坑在后期的地质作用过程中成为可供开采的煤矿、磷灰石矿和油气盆地等，有些撞击坑成为秀丽的风景区。加拿大有一个撞击坑成为很大的蓄水库。还有一些国家在撞击坑附近建设科普馆，将撞击坑开发为旅游和科普教育的基地（图 11）。正如老子所说，“祸兮福所倚，福兮祸所伏”，事物有两面性，要辩证分析和看待。

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图11 有些撞击坑形成了湖泊，供旅游休闲

未雨绸缪：人类科技的“神级助攻”
　　科学家对小行星撞击地球诱发的重大灾难事件进行过概率分析，类似于通古斯大爆炸事件约100年有 1 次发生概率；对于 6500万年前发生的恐龙灭绝事件，约每1亿年有 1次发生概率。人们担心，以后地球还会不会遭到小行星撞击？如何规避小行星撞击地球的灾难？
　　在人类紧急状态会议中有一项议题就是如何规避小行星撞击地球。现在全世界的科学家联合起来监测小行星，精确测定小行星的运行轨道，提前预报或预警小行星撞击地球的概率并提出规避小行星撞击地球有关措施。
　　如何规避小行星撞击地球，在网络上也成为人们热烈议论的话题。提出一些实施措施：1）利用导弹或核装置对小行星进行攻击，使小天体改变轨道；2）用核装置直接炸毁小行星以减小撞击地球的危害性；3）在小行星体表面上安装一台大型火箭发动机，或者一个“太阳帆”，把小行星从撞击地球的轨道上推开；4）改变小天体颜色以改变它的反照率和吸热率，使小行星自行改变轨道；5）发射人造天体，把它调整到和小天体平行，并使两者的相对速度为 0，然后用机械力推动小行星，使之改变轨道等。
　　现在航天技术完全有能力规避小天体撞击地球，在精确计算小行星运行轨道的基础上，可以发射一艘飞船着陆在小行星上，飞船携带有一个发动机，发动机朝某一个方向轻轻加一点作用力，致使小行星的运行轨道与地球擦肩而过，地球将安全规避小行星的撞击。这非常类似于武侠小说中的“四两拨千斤”，只要人类有了准备，一定可以规避小天体的撞击。科学技术应该是地球全部生命的保护神。

⊙　作者简介
　　欧阳自远，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，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，国际宇航科学院院士，中国月球探测工程首任首席科学家，研究方向为地球化学、天体化学、比较行星学、地外物体撞击地球诱发生态环境灾变与生物灭绝。

帮5买 · 发表于: 2018-12-7 21:42:00

源自：新浪科技综合

源自：中科院之声

　　者按：尽管人类探月已有六十多年，但截至目前，还没有任何一个航天器在月球背面着陆。嫦娥四号探测器的发射，将实现人类首次月球背面着陆探测。下面让我们跟随欧阳自远院士的讲述，一起来了解一下我国的探月历程。

嫦娥一号
　　嫦娥一号是家里的老大，我国探月计划的排头兵。它于2007年发射，飞行在距离月面200千米的极轨轨道上，开展了综合性科学探测16个月，并且取得了海量的科学探测数据。它在2009年结束使命，受控撞击在月面的丰富海，实现了月面硬着陆，创造了我国探月历史的多项第一，开启了中国人探月的新时代。

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嫦娥二号
　　嫦娥二号于2010年10月1日发射，与祖国同一天生日。运行在距离月面100千米的极轨轨道上。它完成了高清全月面图像扫描，分辨率达到7米，是目前最高水平的全月球数字影像图。
　　在完成探月任务之后，嫦娥二号还进行了一些其它的观测活动。它到达日～地引力平衡的拉格朗日点L2，持续探测太阳的活动和爆发235天，积累了系统而丰富的太阳活动资料。相继在飞抵距地球702万千米处，它与图塔蒂斯小行星交会，两者距离仅仅只有870米，首次测定了图塔蒂斯小行星的表面形貌、大小尺寸、运行参数等。

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　　目前，“嫦娥二号”成为唯一围绕太阳运行的人造小天体，已飞行大约4亿千米。根据运行轨道计算，2029年嫦娥二号将回归地球附近。

嫦娥三号
　　嫦娥三号是嫦娥四号的双胞胎姐姐，“两人”一同承担“落月探测”的任务。嫦娥三号2013年软着陆月球正面，包括着陆器和月球车两部分，通过着陆器的就位探测和月球车“玉兔”进行巡视探测以及两者进行联合探测，开展“巡天”、“观地”和“测月”的科学探测。

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　　2015年10月5日经国际天文联合会审查批准，标记中国嫦娥三号月球探测器首次在月球上的雨海虹湾地区实现软着陆位置正式命名为“广寒宫”，以此纪念中国古代神话故事中“嫦娥和玉兔在月亮上的宫殿”。广寒宫在月球上的中心坐标为北纬44.12°、西经19.51°。

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月基望远镜
　　悄悄告诉爱天文的你，嫦娥三号着陆器上还放了一台近紫外天文望远镜哦。在中国的嫦娥三号月球探测器落月之前，人类从来没有在月球上架起望远镜进行天文观测。因为没有大气，所以月球为天文学家提供了一个极好的观测环境。这个月基望远镜发现了一批新的脉动变星，确定了它们的光变周期与光变幅度；获取了一批星座不同天区近紫外波段的真实星空图像和目标天体的天球坐标等。

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嫦娥四号中继卫星
　　2018年5月21日，嫦娥四号的中继星“鹊桥”率先发射升空，目前已经抵达地球-月球引力平衡的拉格朗日L2点，它将搭建一座月球背面和地球之间的桥梁，实施地球与月球背面的通讯联系和月球背面的测控任务，配合未来软着陆在月球背面的嫦娥四号着陆器和月球车开展联合科学探测。之所以将“鹊桥”安放在距离月球背面约6.8万千米的L2点，因为这是一个相对稳定的引力动态平衡点，在那里，它可以永远直接面对月球背面，同时也能看到地球并与地球实时直接通讯联系。

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我国未来的探测计划
　　今年年底，我国将实施嫦娥四号的着陆器与月球车在月球背面的软着陆，首次进行月球背面的联合科学探测。而在2019年，嫦娥五号将计划月面的软着陆，铲取和钻孔岩心取样并返回地面，开展全面、系统实验室分析测试，希望获取一系列创新性科学研究成果。2020年希望能够实施首次火星轨道器遥感探测与火星车巡视探测的联合探测。在2021年后，中国计划将实施近地小行星与小行星带的小行星探测并取样返回；火星取样返回；木星及其卫星的科学探测和太阳系行星际穿越探测。

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　　展望未来，我们正在按照自己的计划逐步实施既定的空间探测项目，我们要飞得更远，我们也有能力飞得更远。

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dyliaoge · 发表于: 2018-7-11 14:26:00

源自：新浪科技综合

源自：SELF格致论道讲坛

原文标题：嫦娥四号与诡异的月球背面 | 欧阳自远

　　我们在地球上看到的月球永远是半个月亮，哪怕是几亿年以前的恐龙，它们看到的月亮也是这半个月亮。那么，月球的另一面到底有什么呢？“嫦娥”、“鹊桥”相继上天，它们又能带来怎样的奇迹呢？在中科院SELF讲坛，“嫦娥之父”、天体化学与地球化学家、中国科学院院士欧阳自远带领我们走近月球，探索神秘又诡异的月球背面。

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欧阳自远：天体化学与地球化学家中国科学院院士

以下内容为欧阳自远演讲实录
　　我今天要向大家介绍“嫦娥四号”和诡异的月球背面。

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　　大家都知道，习主席一再强调2020年我们要全面建成小康社会，迎接我们伟大的第一个100年的到来。紧接着，我们中国还要继续努力两个15年，我们要建设伟大的社会主义强国。为了迎接第一个100年的到来，中央批准了我们三次任务，今年我们中国将要降落到人类从来都看不到的月球背面。我们一个着陆器和一个月球车，将降落在那里开展探测，这是今年的任务。

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　　2019年，我们中国将要在月球上打钻、采样，最后把样品全部带回地球，开展全面的研究。2020年，我们中国将实现一次去火星的探测，将有一个飞船绕过火星飞，同时还有个火星车，天地联合起来探测火星。

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　　这就是我们每天看到的月球，月亮上有很多块黑斑，古人认为月亮既然在天上，一定是天上的宫殿，有广寒宫、桂花树、嫦娥、吴刚、玉兔等传说，这就是我们能看到的月亮。
　　很奇怪的一点，我们在地球上看到的月球永远是这半个月亮，哪怕是几亿年以前的恐龙，它们看到的月亮也是这半个月亮，我们从来都看不到那半边。大家会问，月亮是有自转的，它转一圈我们在地球上不就可以看见它了吗？就是看不到，为什么？

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　　因为月亮是地球的一个卫星，它们相互的引力产生一种潮汐力，月亮是逆时针方向转的，我们地球也是逆时针方向转的，而潮汐的力量是顺时针方向转的，所以地球、月球在自转的时候，总有一个非常非常小的微弱的力量在这儿“刹车”。

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　　我们的地球刚诞生的时候，转得飞快，一天只有6个小时，白天3小时，晚上3小时。经过46亿年，我们的一天已经改为24小时了，越转越慢。大家一定都知道，每隔几年国际会通知大家，我们的时钟要加1秒，这叫闰秒，表明几年来我们的地球又慢了一秒。就这样，我们的地球一直“拴住”我们的月球，经过整个的运转情况，结果我们的月亮被地球“锁住”了。

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　　月亮不是有自转吗？大家看这张图，不管月亮怎么绕着地球公转，月亮自己反时针方向转，就可以看到每转90度，它的位置就会有变化，最后又回来了。另外，我们的月亮同时也绕着地球进行公转，也是逆时针方向，而且公转和自转的时间相等，大约一个月左右。
　　比如在第一个位置，转了90度，月亮在第二个位置；再转90度，月亮在第三个位置。月亮自己也转，也绕过地球公转，最后我们站在地球上，永远只能看到月亮的一半，这就是“潮汐锁定”，所以我们每天看到的月亮都是这半个月亮。
　　现在盛传我们看不见月亮的那一半全是外星人给占据了，外星人可以监视我们地球人类的活动，而我们却永远看不到他们。后来经过很多探测，月球的正面和背面，我们都拍了很精细的图象。

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　　左边的图片是月球的正面，是我们每天看到的月亮，而右面的图片是月亮的另一半，从来都没有人见过。其实对于月球的背面，在1959年美国和苏联探测月球的时候，他们完全是为了冷战，为了空间霸权的争夺。

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　　苏联最早拍到了月球背面的照片，这就是1959年他们公布的照片，人类才知道月亮的背面是这个样子，跟我们看到的正面完全不一样。

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　　我们的“嫦娥一号”也精细地探测到了整个的全月球，提供了一张当时最好的月球的地图，正面、背面都看得非常清楚。

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　　左边是月球的正面，大家能看到有很多块阴影，有人说月球上有22个的海洋，其实这是错的。月球上一滴水都没有，这是因为火山喷发，流淌出来的熔岩是黑色的，它填了39亿年以前在月亮上砸下来的一个个大盆地，所以月亮上一共有22个所谓的“海洋”，正面占19个，背面基本上都是山地、高原，这就是绝不一样的正面和背面。

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　　这就是我们“嫦娥”做的立体图，中间那一段是正面，两边的是背面，我们可以看到正面和背面差别太大了。

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　　“嫦娥二号”飞得比较低，所以它可以做精细的探测，我们嫦娥二号做的这张图，是现在全世界最好的、分辨率最高的一张影像图，有7米大小，现在全世界都在用“嫦娥二号”的这张图。
　　大家可以看到卫星在上面飞，我们可以亲眼目睹当时它飞离月球的表面，每一个小坑我们都能看得见。前面有一个大坑，它的直径9公里，我现在可以看到它对面的那个壁很陡，大概有3公里深，它的底上掉了很多粉尘，底上又挨了很多小天体的撞击，又有很多小的坑。
　　像这样几公里大小的坑，月亮上有33000多个，月亮表面几乎全是坑坑洼洼的，它的壁上也被小天体砸了，也砸出来一个个洞，所以月球表面非常复杂。通过这段影片，我们可以看得非常清楚。

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　　这是正面和背面立体图的对比，正面比较平滑，是一块一块蓝色的大平原；而背面高山崎岖，南部有一个巨大的坑，这是42亿年以前砸出来的，把月球最古老的东西都翻出来了。而我们“嫦娥四号”将要降落在月球背面的那个大坑里头，因为有很多新的问题，是我们在正面永远找不到的。
　　因为月球的内部在正面，“阿波罗”放了很多的地震仪，我们知道月球的内部是怎么结构的。根据地震波的传播，我们知道月球的密度比较大，大概直径有700公里，月幔大约1000公里厚。还有一个薄薄的月壳，正面只有大概五六十公里，而背面却有一百公里厚，像一个鸡蛋。
　　我们的地球也像一个鸡蛋，因为它不是经过分异作用的。我们的“嫦娥一号”、“嫦娥二号”对月球表面的各种成分都测出来了，最后我们甚至可以测出来月球上有一种特殊的能源，能够提供人类未来核聚变的原料，至少可以为我们人类解决一万年以上的能源需求，所以月球真的是地球的好“女儿”，将会给地球做出巨大的贡献。
　　我们的“嫦娥二号”完成了任务以后，飞到了太阳和地球的拉格朗日2点，离我们地球150万公里，目的是监视太阳爆发，它待在那儿安静、认真的探测到了太阳活动的235天。
　　做完了这件事情以后，我们还想给“嫦娥二号”派一点任务，刚好有一个小天体，我们在望远镜里看到只是一个光点朝地球飞来，我们算它的轨道，可能在2029年要撞我们的地球。它到底是多大？它到底是什么样子？我们都不知道。
　　后来我们决定把“嫦娥二号”派过去跟那个小天体见面，我们要飞702万公里，跟那个小行星见面，但不能隔得太远，也不能撞上去，怎么办？我们要和它擦边而过，距离不得大于1公里。最后“嫦娥二号”在860米跟那个小天体擦边而过，拍到了这个小天体的全部形貌。

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　　其实这个小天体很大，长4.6公里，宽2.4公里，简直就像几座大山，如果砸到地球上，或许又会迎来一次新的恐龙灭绝事件。当然，我们现在的技术发展到可以完全规避这个事情的发生，引导它们偏离方向，不让它们撞。

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　　这就是月球背面，据说月球背面有外星人，他们正在设计如何建设好月球的背面。还有很多人给我写信，说咱们中国人别惹这个麻烦了，你们干嘛要到月球背面去惹祸呢？别人都不敢去。还说月球是外星人造的，里面是空心的，外星人都待在月球的里边等等很多谣传。
　　还有很多科普书，说外星人就在月球背面，并建造了月球等等，这些到底是真是假呢？我们刚才已经讲了，月球是实心的，绝对不是外星人造的，它的历史有45亿年，要待45亿年去造这么一个月球，哪有那么多外星人？这是不可能的。

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　　美国最有名的一个杂志叫《世界新闻周刊》，这个杂志很有权威性，他们登载了一张照片。在二战时期，美国的轰炸机群经过百慕大上空的时候，突然有一家轰炸机不知去向，这个轰炸机到底到哪儿去了？后来传说它被外星人劫持，他们把飞机放在月球背面的一个坑里头，就是这张照片。

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　　我对于这个轰炸机不了解，但是这个坑我一看就知道，这是月球背面一个很有名的坑，它有93公里的直径，有3公里深，但是这个坑里却没有飞机。这个坑是93公里，照片上的飞机起码有50公里长，飞机翅膀展开的宽度起码有50到60公里宽，人能造那么大的飞机吗？这是不可能的。
　　另外，飞机不能在月球上飞，为什么？月球是超高真空，飞机要靠空气动力学的原理才能飞，在月球上飞机完全是个废物。

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　　网友们给我发了一二百张照片，都是外星人在月球上的活动。比如这张照片，左边的照片是“阿波罗16号”的宇航员在月球上采集月亮样品，他叫杜克。而右边的图，网友说是外星人在月球上巡查，背后就是外星人的秘密武器制造工厂。大家一看就知道，这个人就是杜克，鞋印都是完全一样的，右边的照片完全是伪造的。

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　　有人说月球上有金字塔，其实是把埃及金字塔贴上去的。

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　　有人说月球上有巨石阵，其实是把英国的巨石阵放在了月球上。

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　　有人说这是外星人的城市，这是一张画，根本不是月球上的外星人。

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　　还有人说，这是外星人的照片。我量了一下，这个外星人的高度起码有50米，哪有那么高的人？这全是假的。
　　我觉得月球背面没有任何外星人活动的迹象，现在我们应该正本清源，月球是一个严酷的世界，白天100多度，晚上零下180度，温差可以达到300度，没有任何丝毫的空气，月球的环境太严酷了，人是不能居住的。

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　　这次我们就要到月球的背面，有一个着陆器和月球车着陆在月球的背面，还有一条飞船叫中继星，我们要飞到地球月球的拉格朗日2点，是在月球背面的后面，离月球大约是6.5万公里，就是图上最旁边的L2这个点。我们的中继星将要飞到那儿去，因为那里面对的是月球的背面，同时也要看到地球。我们“嫦娥五号”的试验，已经有一个中继星飞过去了，飞到了L2点。

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　　这是它拍到的图，正对着月球的背面，离月球背面只有6.5万公里，离我们的地球有44万公里，所以远方的地球是一个蓝色的美丽星球，这样它立即就可以跟地球和月球背面建立完全畅通的无线电通信，所以我们叫“中继星”。
　　中继星将要待在L2点，而着陆器和月球车降落在月球的背面。假如我们没有中继星，它们降落在月球背面，第一，我看不见；第二，我不能跟它联系，它到底怎么样？我什么都不知道。对月球背面，我们既是瞎子，也是聋子，所以我们一定要有中继星，这个中继星取名为“鹊桥”，在5月21号清晨已经发射了。

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　　我们的着陆器和月球车将要降落在月面背面的巨大的艾肯盆地上，这里面有很多新的科学信息。5月21号，我们的“鹊桥”发射了，它正在奔向拉格朗日2点的位置。到达了以后，它将直接联系地球和月球的背面，建立通畅的无线电联络，而且这个中继星不仅可以跟地球联系，还可以跟月球上面的着陆器和月球车联系，这样的话我们既不是瞎子，也不是聋子，完全可以直接联系它们。
　　在月球背面还有一个特殊的优势，是什么优势呢？在月球背面是一种长波无线电最干净的环境，因为我们在月球上有一段无线电是绝对收不到的，包括太阳的某一部分爆发，包括宇宙的各种信息，地球上都测不出来，为什么？

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　　我们地球有一个电离层，全部干扰，我们啥都测不到，就是图中最边上的这部分，月球正面也测不出来，它被地球干扰。世界上最好选择的地方就在月球背面，它非常干净，所有的杂音都被月球背面挡住了，所以它是一个最好的环境，是科学家梦寐以求的地方，它可以清晰地收到来自宇宙早期的很多信息。我们也发射了很多的小卫星，让它们探测各种功能，得到我们在地球和月球正面永远得不到的各种科学数据。

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　　现在“鹊桥”正在奔向它的位置，我们大约在年底要发射着陆器、月球车，构建完整的体系，这是明年的任务。后年，我们将要发射“嫦娥五号”，着陆在月球正面的一个地方，这个地方有很多复杂的科学问题。我们的落点跟“阿波罗”的6个着陆点距离非常远，我们一定能够得到很多样品，大概要采样2公斤到3公斤的样品，供全国的科学家来进行研究。
　　“嫦娥五号“即将着陆下去，它会有一个铲子铲样品，还会在月球上打钻取样，把所有的样品取下来后放在返回舱里面。返回舱从月面起飞，但是回到地球我们算了一下，糟了，它会高速地撞击地球的大气层，就会一直在燃烧着高温高压，会把我们弄回来的东西全部烧掉。

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　　所以我们采取了一个办法，当下降到一半的时候，就不能再下降了，让它跳出大气层，再下降。就像小孩儿在水面上用石头打一个水漂，把石头砸进去，再冒进来，再落下去，这样石头的速度就慢了。这样的话，我们就可以利用它降落下来，就比较安全了，我们要全部样品着陆在内蒙古，在我们自己的国土上，就在杨利伟下降的地方。
　　它一下来，降落伞打开，安全的软着陆到四子王旗，它早就告诉了我们，它将降落在什么经纬度。我们立即派人去，最后我们这个试验很成功。假如我们的载人登月宇航员在里面，他就会很安全。
　　这样我们中国既可以像“嫦娥一号”、“嫦娥二号”那样到达月球，也像“嫦娥三号”、“嫦娥四号”一样着陆月球，再像“嫦娥五号”、“嫦娥六号”一样，把东西带回地球。我们既可以去，也可以落，还可以安全回来，我们中国的航天员一定能够到达月球，我们甚至要建立月球基地，这是我们明年要完成的任务。
　　后年，我们中国将去探测我们的邻居──火星，火星非常像地球，国际上已经探测40多次了，但是我们要去探测火星，不是想去就可以去的。26个月只有一次机会，就是两年零两个月，只有在2020年第二季度初有一次机会去火星。为什么？

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　　我们地球绕太阳转一圈365天，火星在外面绕太阳转一圈687天，有时候我们的地球在太阳的这边，火星在太阳的那边，要在地球和火星相遇的巧合中发射上去，而且要飞就要飞将近8个月。

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　　最好的办法，就像这张图，地球上发射飞8个月到了一个位置，火星在外面转过去，刚好那个时候它们两个见面了，我就可以登陆火星了，就可以把飞船绕着火星飞了。

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　　我们将要探测火星上究竟有没有生命？我们能不能改造火星，把火星变成第二个人类的栖息地？我们将有发射一个卫星绕火星飞起来，同时我们有着落器，有一个火星车走下来，它一边走一边探测，我们设置了很多新的仪器，我们将取得一大批新型的科学数据，火星车现在已经制作完成了。
　　总之，我们中国一定要在100年以前完成这三项任务，以庆贺我们伟大的第一个100年的到来。过了100年，我们中国要飞得更远，要飞上整个太阳系探测，我们要探测太阳系究竟还有没有生命，太阳系到底是怎么起源的，所有的太阳系里面，意外的很多天体有很多资源，能不能被人类所利用？我们能不能找到第二个栖息地，让地球上的人类大量的移民过去？
　　我们要探测小行星，让人特别恼火的是，地球的外围有好几万个小行星，它们不太规矩，搞不好就撞地球了。所以我们已经设置了一个计划，要探明这些小行星，而且要规范和规避小行星撞我们地球，确保地球人类的安全。
　　我们还要飞到火星上，我们要把样品采回来，我们人类至今没有得到任何一点点火星上的东西。当然，火星也有石头掉下来，现在人类已经找到了20块，找到了火星可能曾经存在过生命的证据，但是我们一定要好好的把火星的样品采回来。
　　另外，我们要探测太阳系最大的行星──木星。木星有69个月亮，我们挑了2个月亮，一个是木卫四，上面可能有生命；一个是木卫二，它表面是冰，有很多水柱喷出来，证明里面是海洋，海洋里面有火山爆发。

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　　只要有水、能量、有机质，它就一定会形成生命，所以科学家期待可能会在木星的海底能找到生命，哪怕是最低等的细菌，它也是生命，所以我们一定要在太阳系里去找。
　　根据我们的实力，中国完全能够飞得更远，我们飞到木星大概要8年，我们要在第一个15年飞到最遥远的海王星，进行行星际的探测。
　　我们中国有能力飞得更远，我们中国也应该飞得更远，我们中国的行星和月球的探测一定要为实现中华民族的伟大复兴，实现我们的强国打好基础，我们一定要做出实际的贡献，一定要为我们国家的强盛好好的去完成我们的使命。

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谁说的等待 · 发表于: 2018-5-22 09:42:00

源自：科技日报

　　科技日报贵阳5月21日电（记者：何星辉）21日，中国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远在贵州民族大学作了一场“中国探月梦”的学术报告。在报告中，欧阳自远透露，继“鹊桥”中继卫星发射成功后，今年年底，中国完全能实现人类探测器首次软着陆月球背面。
　　针对21日发射升空的中继卫星，欧阳自远表示，由于人们在地球上看不到月球背面，不能实现通讯，发射中继卫星的目的就是要让它跟月球背面和地球能实现通讯联系。欧阳自远说，今年年底，中国完全能实现人类探测器首次软着陆月球背面。届时，中国将揭示月球背面的真实面貌，并充分利用月球背面的特殊条件，开展甚低频天文观测和其他一系列科学探测，取得第一手创新性探测成果。下一步，中国还要到月球取样返回地球，开展地面实验室的全面、综合和具有鲜明特色的分析、测试和研究，取得更为先进与创新特色的科学成果。
　　针对电影、科幻小说甚至新闻报道中关于月球背面存在外星人的“桥段”，欧阳自远通过大量的资料，并进行严密论证，以确切的口吻告诉听众：月球背面没有外星人的活动。

上官123 · 发表于: 2017-10-22 16:35:00

源自：经济参考报

原文标题：中国探月工程首任首席科学家欧阳自远：探月之后出征火星

　　火星，地球轨道外的第一个行星，千百年来人类最为关注的星球之一。随着人类深空探测技术的飞速发展，近年来，各航天大国对火星的探测热情已经超越了月球。
　　近日，《经济参考报》记者独家专访了中国月球探测工程首任首席科学家、《火星科学概论》主编欧阳自远院士，围绕时下人们最为关注的火星问题，揭秘探月之后，人类将如何出征太阳系中的“下一站”──火星。

红色的星球：蓝色的梦
　　“月球，是地球唯一的天然卫星，人类探测和登陆月球，最多只是跨出了自己的门槛，但我们始终被地球控制着、没有到达过更广阔的太阳系空间。”欧阳自远说，然而如今，人类长大了，探月工程的技术积累和人类对火星的观测研究让我们具备了“离开自己摇篮”的能力，是时候去太阳系中看看地球的“姐妹”了。
　　在太阳系中，金星和火星是离地球最近的两大行星。为何各国航天机构都将探测重点瞄准在火星？欧阳自远认为，因为火星最像地球。
　　第一，人类已经找到了火星曾有液态水活动的记录：干枯的河道、湖泊，北半球的海洋盆地，陡坡塌方引起的地下水涌出形成的冲积扇。最新研究认为，火星上的水很可能大量隐藏在地下。第二，中国科学家林杨挺团队关于火星陨石碳同位素的研究揭示，历史上火星很可能曾经存在过生命。这一研究是迄今能够证明火星上可能有过生命活动的最有力证据。第三，火星也有四季变化，火星上的一天跟地球上的一天相近。因此，火星是目前公认的最有望改造成适宜人类生存的行星。
　　不过，火星的自然环境与地球相比依然十分恶劣。例如，火星表面非常干燥、年平均温度零下六七十度、火星大气很稀薄、气压只有地球的百分之一……因此，欧阳自远预测，把火星改造成宜居星球可能还需要多个世纪的不懈努力。
　　“我们的目标是，通过改造火星，把这些地下水引出来，让火星变成一个像我们地球一样的生机勃勃的蓝色星球，使地球、火星成为人类持续发展的姐妹共同体。”欧阳自远说。

火星基地：强人工智能将是主力
　　由于距离火星太远，火星探测器与地球之间的交流可能需要15至20分钟，通信延迟非常严重。因此，在欧阳自远看来，为人类移民火星打前哨并将发挥实质作用的将是一批基于强人工智能的高智能机器人，可以自主独立做出分析判断，而不是浪费太多时间等待地球发来的指令。
　　在目前人类的探月工程中，人工智能的应用已经非常广泛。比如，中国的月球着陆器在软着陆月面时，就拍摄了4700多张照片，通过分析这些照片，着陆器可以自主选择一个能让自己的“四条腿”安全着陆的平面。“月球表面坑坑洼洼，在着陆器着陆区附近也有数万个撞击坑，在哪里着陆，身处地球的人类根本来不及指挥，因为将照片传回地球、再由地面发出指令传回月球车有明显的时间延迟，这就要依靠人工智能。”欧阳自远说。
　　不过欧阳自远认为，目前，深空探测中人工智能的应用并不高级，还处在基于计算机视觉、语音识别、自然语言处理、机器学习等弱人工智能的阶段。不远的将来，人类宇航员将登陆火星，开发出强人工智能的机器人就变得非常有用了。
　　如果在火星探测器上配备强人工智能技术，机器人就可以协助宇航员执行任务、完成一系列航天操作和实验。此外，当人类无法预测在何时或何地会有新发现时，机器人还可以通过初步勘探，告诉人类最有价值的观测点，辅助宇航员做决策。
　　此外，在改造火星初期，人类将在火星上建起一个个巨大的密闭式火星基地。“人是没办法做这件事情的，火星表面气压低、寒冷，要穿很重的宇航服工作，呼吸、行动、体力都是问题，所以必须依靠拥有强人工智能的机器人，明确分工、准确高效地协作完成从原料制造到设备搬运、基地建设，再到基地密闭舱环境调控等一系列复杂任务。”欧阳自远说。

天地协作：“火星轨道器+火星车”组合工作
　　目前，人类对火星的探测有40多次。其中，2011年美国发射了“好奇号”火星探测器，2012年8月，成功登陆火星表面。
　　欧阳自远介绍，实际上，中国开展火星探测的可行性论证几乎与探月工程同步。中国首次火星探测任务于2016年4月正式立项，计划在2020年通过一次发射，实现火星轨道器环绕探测和火星车软着陆巡视探测。
　　中国的火星探测计划有哪些亮点呢？欧阳自远认为，美国的火星探测计划是借助“好奇号”火星车将一个配有高精度仪器的巨大实验室搬到火星，而中国的火星探测计划更侧重“火星轨道器+火星车”组合协同工作。
　　欧阳自远解释，火星卫星在天上围绕火星运行，通过环绕遥感探测，可以对火星表面和大气进行综合性全面调查，包括火星的大气层成分与结构、全球形貌、土壤分布、表面物质成分、岩石类型、地质构造、内部结构、地下水的全球分布、火星表面环境变化和火星磁场特征等。火星车在地面上运行，通过软着陆巡视探测，可获得着陆区的气象特征、地形地貌、火星地质构造、表面岩石类型、土壤种类和地下水分布等巡视探测数据，为火星资源环境和科学研究提供基础资料。

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