歐陽自遠：為了在月球上留下中國人的腳印

文/吳志菲

中國科學院院士、著名天體化學家和地球化學家，中國“嫦娥工程”一期首席科學家，中國天體化學學科的開創(chuàng)者。1935年11月出生于江西吉安，曾任中國科學院地球化學研究所研究員、國家天文臺高級顧問、探月科普營榮譽營長等，現(xiàn)任中國礦物巖石地球化學學會名譽理事長、中國空間科學學會副理事長、國際院士聯(lián)合體第一主席，系第三世界科學院院士、國際宇航科學院院士。

38萬公里，這是從地球到月球的平均距離。這個距離，相對光速30萬公里/秒而言只是一瞬即至，可是對人類而言這卻是一段遙遠的路程。世界登月第一人阿姆斯特朗在月面上踏上他那有著絕對偉大意義的腳步時，他說了一句永恒的話：這是我的一小步，卻是人類的一大步。

2007年10月24日18時05分，中國探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。此時此刻，作為中國探月之路的“領路人”，歐陽自遠院士十分激動：幾十年來，他“跳”出地球，站在宇宙更大的空間范圍內來研究地球，就是矢志在月球上留下中國人的腳印……

歐陽自遠說：“一個國家、一個民族一定要有仰望星空的人，這個民族才有希望。而仰望星空的基礎是腳踏實地，認準目標、長期堅持。只有做事踏踏實實，學好真本事，才能以學報國，才能自信地對著浩瀚宇宙說一聲：我們的目標是星辰大海！”

把科研視野由“地底”移至“天上”

1969年7月16日上午，巨大的“土星5號”火箭載著“阿波羅11號”飛船從美國肯尼迪角發(fā)射場點火升空，開始了人類首次登月的太空飛行。“阿波羅計劃”共進行了6次載人登月，先后有12名宇航員踏上月面，進行各類探測，取回381.7千克月球樣品，充分展示了人類探索宇宙的巨大能力。歐陽自遠指出，阿波羅工程是當時規(guī)模最大、耗資最多的工程，在20世紀六七十年代，包括液體燃料火箭、微波雷達、無線電制導等一大批高科技工業(yè)群體的誕生和發(fā)展，極大地推動了科學的發(fā)展，尤其是高新技術的發(fā)展，也促進了整個工業(yè)的繁榮。阿波羅工程產生了3000多種技術成果，其中很多成果人們至今仍在應用。2004年，“嫦娥”故鄉(xiāng)中國正式開展月球探測工程，并命名為“嫦娥工程”。2007年10月24日，“嫦娥一號”成功發(fā)射升空，在軌有效探測16個月；2009年3月成功受控撞月，實現(xiàn)中國自主研制的衛(wèi)星進入月球軌道并獲得全月圖。

歐陽自遠對月球情有獨鐘：“我總想知道月球究竟是什么樣子，我很想知道桂花樹究竟是怎么個形態(tài)，我很敬佩吳剛無止境的砍樹精神，我愿意探求它為什么不能成為我們地球這樣生機勃勃、這樣繁茂、這樣發(fā)展的星球?！?/p>

1935年陰歷十月初九，江西吉安。歐陽自遠的母親在生他的時候難產，當時歐陽自遠的舅父正在旁邊屋里念書，正念到“有朋自遠方來”的時候，歐陽自遠被產鉗夾出來了。于是舅父說，這個孩子的出生這么艱難，肯定是來自很遠的地方，就叫他“自遠”吧。后來他研究的隕石、宇宙塵、月球巖石都來自遙遠的太空，歐陽自遠說：“這也許真是天緣巧合?！?/p>

現(xiàn)在的歐陽自遠，在對月球研究甚至更廣的星體研究方面，都稱得上是權威人物，而在青年時代歐陽自遠學的可是地質。新中國成立，革故鼎新，百廢俱興。隨著工業(yè)化目標的提出，國家需要一大批地質工作者去探索我國地下的礦產資源。1952年，歐陽自遠高中畢業(yè)，他違背了家中希望他承繼醫(yī)學祖業(yè)、將家族企業(yè)發(fā)揚光大的意愿，毅然決然地報考了北京地質大學，立志“到國家最需要的地方去”?！拔腋改付际轻t(yī)生，他們希望我長大以后做醫(yī)生，有比較穩(wěn)定生活，但我最終還是選擇了學地質。當時的自己很豪邁，要把地下的寶藏喚醒，為建設國家服務！”歐陽自遠曾師從著名礦床地球化學家涂光熾，進入中國科學院地質研究所攻讀博士。讀書期間，他常常天未亮就帶著一壺水、兩個饅頭，背著地質袋子，下到礦坑道里近距離觀察礦脈與巖層。并在畢業(yè)后留任中科院繼續(xù)科研工作，成為我國新生代的代表性地質學研究者之一。

1957年，蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星。隨著美、蘇空間爭霸戰(zhàn)空前激烈，正在攻讀礦床學專業(yè)研究生的歐陽自遠敏銳地認識到，盡管當時的中國還沒有能力開展空間探測活動，但了解這方面的進展并開展相關領域的前期研究進行知識與技術儲備是極為必要的?？紤]到自己的專業(yè)范疇，他大膽地向當時的領導、著名科學家侯德封教授提出了自己的看法及建議。

研究生畢業(yè)后，他在侯德封教授指導下從事核子地質學的研究工作。歐陽自遠學了兩個專業(yè)，一個是地質學，一個是核物理。這兩個專業(yè)為他以后的研究立下了“汗馬功勞”。他說，地質學與核物理兩個專業(yè)看似不搭界，但二者一經融會貫通，便交叉產生一門學科，搞地下核試驗剛好把這兩門專業(yè)結合起來。兩個完全不同的專業(yè)有完全不同的思維方式、工作方法、技術路線等，各有長處，如果能融會貫通，就能發(fā)現(xiàn)一個新的領域。許多新的科學理論便來源于這樣的邊緣交叉學科。就拿地球科學來說，地球科學不僅研究地質、站在地球上研究地球，還要站在月球上研究地球、站在行星上研究地球，還涉及海洋科學、大氣科學。歐陽自遠語重心長地說：“一個人不一定要精通兩門外語，但最好學兩門專業(yè)，在專業(yè)邊緣的結合處，恰恰會有新的東西發(fā)現(xiàn)。我主張有條件的話，大家都轉行，如果一個人有兩門扎實的專業(yè)知識，我相信他一定非常有出息。要多途徑汲取營養(yǎng)，因轉行而獲益匪淺者，古今中外不乏其例?！?/p>

探月工程少不了工程技術家、物理學家、航天學家、天文學家的努力，沒有他們就到不了太空，但勘測本身是地質學家的使命。歐陽自遠打了個比方：“人類探月就相當于在地球上來到一座荒島，簡單考察一下當地的情況?！彼L趣地說：“我不算是真正意義上的‘轉行’。你們知道嗎，俄羅斯火星和月球探測計劃的首席科學家加里莫夫就是我的同行，跟我一樣擔任過地球化學研究所的所長！”

“孩子他叔叔”和“天外來客”的親密接觸

1964年年初，歐陽自遠參與了由周恩來總理部署的地下核試驗工程中的“選擇地下核試驗場并論證地下核試驗地質效應綜合研究”的任務。當年，歐陽自遠受國防科委之托，從地質所挑選了6個人，組成“219”研究小組，開展中國地下核試驗場的選取、原子彈試爆選址以及核爆導致的地質變化等多項綜合性研究。

作為該研究課題隊長的歐陽自遠與同事們幾乎是在與外界完全隔絕、親人不知情的工作環(huán)境里工作——他的愛人不知道他到哪兒“出差”去了，好幾年的春節(jié)都在新疆戈壁灘上度過。剛回家那會兒，兒子不認識他，甚至跟媽媽說家里來了位叔叔?！爱敃r要求絕對保密，禁止書信來往。記得有好幾年的春節(jié)，我都是在戈壁灘上度過的，家里人只知道我到外地去工作，但在哪兒，到底是干什么，他們均不知情。后來家里人隱約猜到了，因為我每次探親都帶回新疆的葡萄干。”

通過對野外地質的詳細勘察、實驗室的測試分析、顯微鏡下的細微觀察以及理論的精細分析與計算，歐陽自遠和同事們提出了我國地下核試驗場的地質構造條件、地下核試驗過程的實驗圖像、控制大氣和地下水污染的措施和地下核試驗的綜合地質效應，爆后驗證成功。

中國僅有的兩次地下核試驗，歐陽自遠都參加了。參加地下核試驗的工作，不僅是歐陽自遠生命中一次重大的經歷，也為他積累了很多經驗，包括對撞擊的理解。因為天體的撞擊過程跟核爆炸的過程一樣，都是高溫高壓的沖擊波。

1976年3月8日下午，世界上規(guī)模最大的一次隕石墜落事件——吉林隕石雨事件。吉林隕石雨給中國的廣大科技工作者提供了一個展示才華、發(fā)揮智慧的極好機遇，也給中國天體化學的形成與發(fā)展帶來了曙光。正是由于長期對地外天體——隕石、宇宙塵和相關知識的研究與積累，歐陽自遠得以被委以重任，組織由全國有關研究單位及高等院校參加的全國性聯(lián)合科學考察組，對吉林隕石進行了世界上規(guī)模最大的、深入而系統(tǒng)的綜合性研究，獲得了極大的成功，發(fā)表了近百篇具有國際先進水平的論文。他在國際上首次提出的“吉林隕石多階段宇宙線暴露歷史”和“吉林隕石形成演化模式”，不但得到了廣泛的認同和應用，而且成為目前國際隕石學研究領域的一個經典模式。

歐陽自遠以此為契機，把智慧的觸角伸向了高空、海底和地層中的宇宙塵，伸向了月球巖石等地外物質，伸向了太陽系各行星、衛(wèi)星、小天體的國際探測與研究，伸向了地球歷史中地外物體撞擊并誘發(fā)氣候和環(huán)境災變與生物滅絕過程的研究領域，伸向了地球原始不均一性的形成與演化對全球構造演化與成礦控制的理論分析等方面。這些自成體系的理論、觀點又在歐陽自遠心智的澆灌下，構筑出我國天體化學研究的理論框架，并最先創(chuàng)立了中國的天體化學。

歐陽自遠給青少年講解月球知識

“嫦娥之父”與“嫦娥姐姐”結下不解之緣

1992年，中國載人航天工程立項。這讓時任中國科學院資源環(huán)境科學局局長、中國科學院地球化學所所長的歐陽自遠看到了中國在探月領域爭得一席之地的希望。幾個月后，歐陽自遠奮筆疾書，伏案鄭重寫下了近兩萬字的報告《我國開展月球探測的必要性與可行性》。后來，坊間給他一個親和的名字——“嫦娥之父”。

此外，歐陽自遠還起草了我國第一份探月計劃的發(fā)展戰(zhàn)略與長期規(guī)劃，從太空地質情況、航天技術現(xiàn)狀到具體登月流程，都進行了極為詳細的研究與論證。

在持續(xù)努力之后，“863計劃”專家組認為歐陽自遠的探月科研報告“十分可行”。2001年，中國探月工程的科學目標和有效載荷通過了國家評審；2001—2002年間，國防科工委委托孫家棟院士組織全國各方面力量，對繞月探測工程進行了一年多的綜合立項論證，得出的結論認為“科學目標明確、先進，技術能夠實現(xiàn)，沒有顛覆性的技術問題”。工程由五大系統(tǒng)組成，分別是運載火箭、月球探測衛(wèi)星、發(fā)射場、測控和地面應用。

經過反復論證，國務院于2004年1月24日批準了中國月球探測一期工程——繞月探測工程（也稱“嫦娥工程”）項目的立項。次日，國防科學技術工業(yè)委員會對外宣布正式啟動繞月探測工程。隨即，國家成立了由國防科工委、中科院、航天集團等單位領導和專家參加的繞月探測工程領導小組，并正式任命了工程的總指揮、總設計師和首席科學家，即經常被新聞媒體所報道的“嫦娥工程三巨頭”。其中，歐陽自遠被任命為“嫦娥工程”一期首席科學家。

這些年里，歐陽自遠幾乎成為一個宣傳月球探測的演說家。每到一處總有人問他：“中國的‘嫦娥工程’什么時候能載人登月？”歐陽自遠說，“嫦娥工程”經常會被人理解成為登月計劃，實際上目前應該是探月計劃，是不載人的無人探測，主要是使用機器人對月球進行精細的探測。中國載人登月必須經過對月球進行“繞、落、回”3個階段的探測，也就是在發(fā)射環(huán)月衛(wèi)星探測、月球車在月球表面巡視探測、派機器人探測月球并取回樣本加以研究之后，才能實現(xiàn)載人登月的夢想?！盁o人月球探測”之后，才是“載人登月”和“建立月球基地”，這是嫦娥工程的后兩個階段。

2007年10月24日，中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。2010年10月1日，“嫦娥二號”成功發(fā)射。2013年12月2日，“嫦娥三號”探測器發(fā)射，12月14日實現(xiàn)落月，開展了月面巡視勘察，獲得了大量工程和科學數據。2019年1月3日，人類首個在月球背面軟著陸的探測器“嫦娥四號”穩(wěn)穩(wěn)降落在月球南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑。2020年11月24日，中國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射“嫦娥五號”探測器。12月1日，“嫦娥五號”探測器成功在月球正面預選著陸區(qū)著陸。12月17日，“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品，在內蒙古四子王旗預定區(qū)域安全著陸……

“嫦娥一號”的成功升空到“嫦娥五號”的順利采樣，擊碎了中國探月工程當年“是否必要”的質疑，歐陽自遠的“完全可能”被透徹地詮釋。承前啟后的“嫦娥五號”，給“繞、落、回”無人探月三步走畫了個圓滿的句號。

目前，我國能自主承擔從運載火箭、衛(wèi)星研制、探測儀器、測控到對月球信息的處理、樣品的分析等全部工作。“中國已經具備登月能力，”歐陽自遠一語驚人，“但從實現(xiàn)載人飛行，到載人登月成功，還有很長的路?！痹诮酉聛淼妮d人探月中，歐陽自遠希望中國能繼續(xù)走出一條新路。例如，在中國短期內造不出與阿波羅系列的“土星5號”相匹配的重載火箭的情況下，不妨先建立月球空間站，將宇航員先發(fā)射到空間站中“換乘”，再降落月面。

阿姆斯特朗是世界登月第一人，楊利偉是中國載人飛船上天的第一位宇航員。那么，中國版的阿姆斯特朗將是誰呢？一個頗具未來性的問題，在歐陽自遠看來，肯定會有，中國的載人登月是登月計劃中的一部分，但必須在我們對月球探測完以后。為了讓中國的阿姆斯特朗登上月球并安全回來，就產生了許多新的課題?！罢麄€載人和回返的過程非常復雜，至少要有兩個飛船，一個在月球附近，一個得降落。另外，你還得帶好幾個大火箭?！睔W陽自遠指出月球上沒有大氣，不能用降落傘降落，火箭便派上了用場——用火箭反推使宇航員降落。

“宇航員的宇航服也有特殊要求。”在歐陽自遠看來，月球是超高真空，而且溫差極大，正130攝氏度、負130攝氏度的巨差，在月球上極為正常。另外，宇航員返回地球也是一大考驗。這時還需要借助火箭之力離開月球表面，跟待在外面等候的飛船交會對接。這些都是讓中國的阿姆斯特朗誕生的必備條件。

地球是我們的搖籃，人類就是地球的守護神。這是歐陽自遠經常掛在嘴邊的話?！暗谝粋€門檻是月球，探月也是從另一視角來保護我們的地球。”歐陽自遠說。

人類將在月球興建實驗工廠、農場等，實現(xiàn)月球“地球村”的自給自足，并逐步建立起“月球城市”。歐陽自遠指出，在“月球城市”中，人類有可能建立全球性、并聯(lián)式的太陽能發(fā)電廠，并通過傳輸為地球提供長期、穩(wěn)固的能源。同時，人類還將從月壤和月巖中提取金屬、氧、氣體資源甚至水，利用月球上的弱重力、高真空和超純凈等條件，研制和生產出地球上極難獲得的新型材料。

在歐陽自遠看來，現(xiàn)在國際上對太陽系探測非常熱鬧，已經掀起了新一輪太空探索熱，其中主要的探測對象是月球和火星。而中國也在加入這個大軍。2016年1月11日，中國正式批復首次火星探測任務，中國火星探測任務正式立項。2020年4月，中國行星探測任務被命名為“天問系列”，首次火星探測任務被命名為“天問一號”。7月23日，長征五號遙四運載火箭托舉著承擔我國首次火星探測任務的“天問一號”探測器在文昌航天發(fā)射場點火升空。2021年3月4日，國家航天局發(fā)布3幅由“天問一號”探測器拍攝的高清火星影像圖，包括2幅黑白圖像和1幅彩色圖像……中國對火星的探測正在有條不紊地進行。

歐陽自遠原本可以安享晚年，但是面對國家賦予他的神圣使命，他又投入了自己全部身心，每天只睡五六個小時——早上6點起床，晚上12點以后才肯就寢。他已經沒有多少業(yè)余愛好，唯一的體育運動就是被他的夫人鄧筱蘭“盛情邀請”出去散步。歐陽自遠把“其他的星球”稱作“我們的兄弟姐妹”?！皬那楦猩希蚁Ｍ型庑侨?，在茫茫宇宙中，如果只有地球上有人類，那么我們太孤單了。從理論上說，也可能有外星人，因為在我們的太陽系中，地球上就生活著60多億人，在銀河系中有幾十億個這樣的太陽系，何況更大的宇宙呢，所以外星人存在的可能性很大。”

“到月球上去，是中國人的一個夢，也是全人類的一個夢?！蓖瑫r，他強調，“深空探測，探月只是一個起點，我們的目光已朝向更廣闊的太陽系空間?！睔W陽自遠說，“嫦娥五號”成功“挖土”歸來，讓中國未來更有底氣去火星、小行星等地外天體探測與采樣返回，更有信心去探索太陽系的星辰大海。在歐陽自遠眼中，中國的地外探索事業(yè)里，“月球是起點，火星是重點，小行星是亮點，而星際穿越才是終極目標”。

2014年11月，國際小行星命名委員會將一顆由國家天文臺發(fā)現(xiàn)并獲得國際永久編號的第8919號小行星正式命名為“歐陽自遠星”，以表彰歐陽自遠對中國月球探測事業(yè)所作出的杰出貢獻。

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心