探月方案兩起兩落
月球探測的第一次論證,發(fā)端于1991年。
細說起來,是長征三號甲運載火箭的研制,給中國探月方案孕育了最初的機遇。
為了發(fā)射我國新型廣播通信衛(wèi)星,長征三號甲運載火箭的研制提上了日程。1986年2月,這項任務作為“新三星一箭”(東方紅三號通信衛(wèi)星、風云一號氣象衛(wèi)星、資源一號衛(wèi)星和長征三號甲運載火箭)重大項目之一,列入了國家“七五”計劃。3月31日,國務院批準立項,長征三號甲運載火箭的研制工作自此拉開了帷幕。
1990年1月,日本發(fā)射了一顆小小的“飛天號”月球探測器,一躍而成為世界上第三個發(fā)射月球探測器的國家。時任國家科委主任的宋健同志給中國空間技術(shù)研究院的院長打電話,關(guān)切地詢問:“研究院是否組織一下探月的論證?”隨后,研究院和航空航天部召開了探月專題討論會,部署探月技術(shù)的可行性論證。此時,發(fā)射通信衛(wèi)星的長征三號甲運載火箭正在研制中,首枚火箭的試驗性發(fā)射不能直接發(fā)射用戶的通信衛(wèi)星,但是又不能空發(fā)一枚火箭,那么發(fā)射什么衛(wèi)星呢?1991年,中國運載火箭技術(shù)研究院提出研制一顆模擬星,模擬星沒有通信衛(wèi)星的具體功能,但重量、接口與以后要發(fā)射的東方紅三號通信衛(wèi)星基本一致。在論證時,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)飛向月球的速度要求是11千米/秒左右,最低要求是10.9千米/秒,而長征三號甲運載火箭飛向地球同步轉(zhuǎn)移軌道的速度已經(jīng)達到了10.2千米/秒,速度差得不多。只要再增加一點速度,飛向月球應該沒有太大的問題?;鸺募夹g(shù)性能清楚了,大家很興奮,他們琢磨著設計一個有意義的金屬物體,上面繪有中國國旗或地圖,并取名為“探月一號”,然后用火箭送到月球上去?!疤皆乱惶枴钡竭_月面,就等于在月球上貼上了一個中國標簽,并可以永遠地將其“烙”在月球上,即使是一個鐵疙瘩——它也毫不含糊地表示,中國人已經(jīng)觸摸了月球!這是多么揚國威、鼓志氣的事。
火箭技術(shù)人員還找了中國空間技術(shù)研究院、北京航空航天大學、西北工業(yè)大學、南京大學等一起探討。當時的方案是,用火箭直接把重約1.4噸的飛行器送到近月軌道,然后借助月球引力把它吸上月面。月球的半徑為1730多千米,它對近旁的飛行器有較強的引力作用,經(jīng)過計算,只要飛行器按一定速度飛入距月球3000~5000千米的軌道,脫靶小于6000千米,就有可能擊中月球。看來,再努把力,長征三號甲運載火箭的運載速度和運載能力是能勝任的,當時科技人員提出的經(jīng)費預算還不到500萬人民幣。
就在大家忙碌于搞月球軌道設計時,有人提出:“即使技術(shù)方案做出來了,軌道精度也達標了,但是發(fā)射一個鐵蛋蛋到月球上去干什么呢?”這問題的提出,給搞火箭技術(shù)研究、月球軌道設計的人涂了一點清涼油,他們一心只想著不讓火箭空載飛行,確實沒有深入地考慮到月球上去干什么,也沒有后續(xù)工作的具體計劃。畢竟一項科學工程不能光靠頭腦發(fā)熱的沖動,不能搞沒有長期打算和規(guī)劃的一錘子買賣。所以國家有關(guān)部門沒有批準長征三號甲運載火箭發(fā)射月球衛(wèi)星的計劃,原因很簡單:月球探測的科學目標不系統(tǒng)、不明確,也沒有連續(xù)性。
1994年2月8日,長征三號甲運載火箭攻克了100多項新技術(shù)難關(guān),首次飛行試驗獲得圓滿成功,當年11月30日再次發(fā)射,將東方紅三號通信衛(wèi)星準確地送到預定的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。一年之內(nèi),取得發(fā)射雙連冠的佳績,在當時我國航天發(fā)射中并不多見。但是,長征三號甲運載火箭卻未能與月球衛(wèi)星幸福聯(lián)姻,當年執(zhí)筆《長征三號甲運載火箭首發(fā)飛行試驗飛向月球方案》的余夢倫院士,十幾年后回想往事,仍有遺憾之感。
載人航天工程上馬后的1995年,又有一次機會來臨了。
當時,發(fā)射神舟飛船的長征二號F火箭研制、生產(chǎn)進度比較快,預計到1997年左右火箭便可以作一次試驗性發(fā)射。而1997年香港即將回歸,這枚試驗火箭發(fā)射時是否搭載一顆月球衛(wèi)星?不甘冷卻的月球夢想再度燃燒激情,火箭研制人員再次提出,利用運載火箭的試飛機會,向月球上發(fā)送一個具有簡單功能的月球探測器,并提出了一個簡易的月球探測方案??紤]到首次發(fā)射沒有多少經(jīng)驗,目標定得也比較低:確保硬著陸,力爭軟著陸;月球探測器重量7743千克,月面著陸質(zhì)量1500千克;在飛抵月球的過程中,向地球傳輸月球彩色圖像和探測結(jié)果;在月面上留下永久的中國標記,放置激光反射器;在月面上工作3小時以上,傳回周圍月面圖像及測量數(shù)據(jù)。
大家設想,即使第一個探測器水平不是世界先進,但也是一個標志,表示我們中國有能力發(fā)射衛(wèi)星到月球上去,這是慶賀香港回歸一份多么厚重的禮物呀!如果用記憶合金在月球上展開一幅大地圖,上面有大陸有臺灣,誰要想把臺灣從中國分裂出去,那月亮也不答應呀。而且建國50年大慶,改革開放20年紀念日都將臨近,這些都是我黨和我國人民取得輝煌成就的標志,如果此時再實現(xiàn)月球探測,將為中華民族進入21世紀增添更加光彩的一頁。1995年,這個頗帶政治熱情的設想在科學界引起了很大的爭議,不過還是得到了一批學者的支持,很快便形成文字向中央打了申請報告,并計劃在香港回歸前完成發(fā)射任務。據(jù)當時參與了該計劃經(jīng)費預算工作的原航天總公司綜合計劃司的一位同志回憶,整個工程的經(jīng)費預算大約4億元,其中測控系統(tǒng)的經(jīng)費為0.8億元。至于經(jīng)費的來源,當時有意向從總理的準備金中籌集2億元,由國家計委籌集1.2億元,所以經(jīng)費問題不太大。
當時,這個方案也叫“嫦娥工程”,由于對月球探測尚未提出一個完整的發(fā)展規(guī)劃,缺乏長期和有深度的科學探測目標,而且國家的航天技術(shù)基礎還沒有像今天這樣扎實,再加上工程開始論證后很多單位的研制費用“猛漲”,導致這個報告被國務院領導否決了。后來,宋健同志專門寫信給中科院院士、仍然在作月球研究的歐陽自遠,囑咐他一定要吸取這個教訓,第一要有明確的探月目標,第二不能向國家要錢太多。(未完待續(xù))