欧阳自远院士| 从探矿到探月的传奇人生

欢迎来这里找志同道合的小伙伴

党的十九届六中全会审议通过《中共中央关于党的百年奋斗重大成就和历史经验的决议》。为进一步学习贯彻落实好六中全会精神,中国出版传媒商报特别推出“中国共产党人精神谱系主题出版特辑”,介绍全国出版机构有关精神谱系的出版成果、出版规划,彰显出版业在“为新时代开创党和国家事业新局面提供坚强思想保证和强大精神力量”方面发挥的重要作用。从作者、编辑等视角出发,讲述出版过程中的感人故事,《从探矿到探月的欧阳自远》是其中一篇,原文如下。

欧阳自远院士| 从探矿到探月的传奇人生

朱菱艳

作为编辑,我有幸结识欧阳自远院士,感受一位中国航天人跌宕起伏的传奇人生。因为编书,我有幸探入天文与航天的知识海洋,感受中国航天波澜壮阔的发展与变迁。

2016年3月16日,我怀着忐忑的心情,抱着厚厚的一摞样稿,如约来到中国科学院国家天文台拜访欧阳自远院士,他是中国月球探测工程首任首席科学家。我们策划了一部儿童科普图书《中国儿童视听百科·飞向太空》,旨在对小读者进行天文、航天知识的科学启蒙。我们希望邀请欧阳自远院士为编委会主任,主持这部书的编纂工作。走进欧阳院士的办公室,慈祥的老人站在我面前,当时他已80岁,容光焕发,面带笑容,舒缓轻柔的语音逐渐打消了我的顾虑和拘谨。他翻看着样稿,耐心听我汇报,他认为这是一件功德无量的大好事,是他想要编的书。从这一天开始,我便时常带着书稿,如约拜访这位大科学家。

少年之志

编撰过程中,常因书稿问题向欧阳老师请教、汇报,有时邮件往来,有时登门拜访,只要他在北京且没有其他工作,他就会应我的请求安排见面。在他的办公室,他对我提出的每个问题都详细解答,常常从书稿内容讲到天文知识、航天轶事,从他的个人经历讲到中国航天事业的发展。

他出生于医药世家,他的祖父带着家人离开老家江西弋阳来到吉安,投奔在吉安开“九州大药房”的亲戚,他的父亲在药房做学徒,跟随老医师学习诊病和用药。

“您的名字耐人寻味,有什么特殊寓意吗?”说到小时候的事,我小心翼翼地问。他沉思了一下,讲起了他出生时的事。他出生在江西吉安他的外婆家,当时他的母亲难产,两天两夜才生下他。他出生时全身发紫,助产士把他倒提起来拍拍屁股,他才大声哭起来。恰好他的舅舅在隔壁房间念《论语》,读到“有朋自远方来,不亦乐乎”,听到哭声就感叹:“这个孩子到世界上来太艰难啦,一定是来自很远的地方,就叫他‘自远’吧!”讲到这里,他大笑了起来:“这就是大名‘欧阳自远’的由来。我还有个小名,叫‘猫仔’,成年后长辈和同学仍叫我‘猫仔’呢。”

欧阳自远周岁生日照

他的童年是在逃难中度过的。当时日本侵华战争爆发,日本鬼子强占中国北部大片领土后进攻中部和南部,逐步逼近江西。他跟随父母从吉安逃到永阳镇、永新县,再到兴国县。一次次的颠簸流离,目睹穷苦百姓的艰难惨状,在他幼稚的心中埋下了一颗种子。他说:“我当时就想,一个国家、一个民族衰弱,人民就会受人欺凌、任人宰割,就会成为亡国奴,国家就会亡国灭种。我们只能靠自己,自己要争气、要奋斗!”

日本投降后,他的父亲带着全家回到永新,也开了一间“九州药房”,给百姓看病维持生计。父亲和叔叔是他的第一任老师,他跟父亲学习拉二胡,跟叔叔学习识汉字。读完小学后,他进入永新中学读初中。他认为,他的中学是读“野书”的疯狂时期。每天放学后,他都会到一家书店读“野书”,《三国演义》《水浒传》《西游记》《东周列国志》,以及每期的《科学》杂志,都是在这家书店看完的。

三年后,他成为永新中学的高中生,师从几位学识渊博、造诣深厚的老师。参加工作后他一直与老师保持联系,每次“嫦娥探月”成功他都会打电话向老师袁家瑞报告。他还参加“土改宣传队”,下乡宣传土改政策。回忆往事,他兴奋又有些羞涩地说:“在一幕话剧里,我扮演恶霸大地主,邓笑秋扮演地主婆,没有经验我们只能装腔作势,可老乡们还是给我们热烈的掌声。”邓笑秋是他的初恋,也是他的终生伴侣。

寻矿之路

欧阳自远高中毕业那年,我国开始实施大学生统一招生考试。父母希望他报考医学类学校,将来做医生,继承祖业。他说服父母,毅然报考了重点大学的地质勘探系、天文系、化工系三个志愿。最终,他的第一志愿被北京地质学院录取,开始了金属与非金属矿产勘探专业的学习。他认为国家百废待兴,要实现工业化,重工业是基础,而地质业找矿则是重工业的基础,只要是对国家发展有益的事业,他个人不怕艰苦。从那时起,他就把个人志向与国家需要结合在了一起。

说起大学生活,他打着拍子愉悦地唱了起来:“是那山谷的风,吹动了我们的红旗。是那狂暴的雨,洗刷了我们的帐篷。我们有火焰般的热情,战胜了一切疲劳和寒冷。背起了我们的行装,攀上了层层的山峰,我们满怀无限的希望,为祖国寻找出富饶的矿藏。”这是大学时期他们经常唱的《探测队员之歌》,歌声代表了他的心声。《探测队员之歌》也已成为中国地质大学的校歌。

1952年欧阳自远入校后被分配到普查勘探系18班,图为全班同学在教学楼前合影。

他清楚地记得第一次参加野外地质考察,是到栖霞山察看地层剖面,苏联专家为他们讲解栖霞山的地层序列、形成环境和著名的二叠系栖霞石灰岩中的化石——纺锤虫的种属与演化。“后来我才知道,那是李四光先生早期最著名的研究成果。”他深情地说。

大学毕业后,他考取了中国科学院地质研究所涂光炽教授的研究生,从事矿床学研究。让他难忘的是在矿区的地下坑道里进行的地质调查。大竖井是运输矿石的通道,地质调查人员只能通过多层坑道系统间的通风井用小梯子往下爬。通风井狭小、无灯光,只能容纳一人垂直爬上爬下。平面坑道内灯光暗淡,地面积水,走起路来双脚泡在水里。他全副武装,带着采集样品的地质背包以及地质锤、放大镜、罗盘、小矿灯、安全帽、相机、记录本、军用水壶、午饭等下矿井。“我看到坑道的顶棚和两壁,有各种成矿现象,清晰极啦!可我只能拍三张照片,毎拍一张都要考虑再三。因为坑道非常昏暗,拍照要用闪光灯,当时用的闪光灯拍一张照片要炸毁一个镁光灯灯泡,可我只能带三个镁光灯灯泡。”他只想尽可能多的采集矿石样品、拍照,不顾疲劳和危险,每天早晨7点进坑道,晚上7点出坑道,午饭是两个馒头加咸菜。晚上回到驻地,吃过晚饭后他还要整理记录、登记样品编号等,他每天都感到收获满满。在野外和矿区工作两个月后,他带着七大木箱采集的研究样品回到研究所。

国任之重

“听说您做过‘地下工作’”?见我这样问,欧阳老师一怔。我笑笑说:“就是地下核试验场区选场。”他恍然大悟,爽朗的笑了:“这个你也知道?是啊,今天这件事已不是秘密。”我做书时查资料得到了一点信息,所以很好奇。

研究生毕业后,他被调到中国科学院地质研究所,跟随侯德封所长从事核子地质和核地球化学研究。这是地球科学与核物理学远缘杂交与融合的新领域。“没有想到,国家要我承担‘中国地下核试验场选场和防止地下水污染’与‘中国地下核试验的综合地质效应’的重大任务。因为我是学地质的,又学过核物理。”他说。

在新成立的中国科学院地球化学研究所的欧阳自远

当时,中国将要进行第一颗原子弹爆炸,还要准备地下核试验,领导要求他带一支队伍,选一个地下核试验场。周总理有指示,地下核试验不能“冒顶”,不能“放枪”,不能造成污染。他接着说:“我被告知,如果核试验区域的地下水被污染,导致大面积的河流、湖泊被污染,我们都将是历史的罪人。”研究所组织19名多学科结合的专业技术人员,组成“219研究小组”,他任组长。他们登上西去的列车,从亲友的视野里“消失”了。他带领团队日夜奋战,通过一系列调研、勘测、论证,初选南山为地下核试验场。

1964年10月的一天清晨,他跟随国防科委副主任张爱萍将军乘专机勘察南山地下核试验选场。他回忆当时的情景:“张爱萍将军在机舱外接见我,与我一同进入机舱,飞机上还有十位将军在座,看来只有我一人是‘老百姓’。”这位年轻的“老百姓”逐一回答张将军的提问,透过机舱底部的透明玻璃板,介绍南山的地形、地质概况、岩石特性、断层裂隙分布和地下水情况,还对工程设计提出建议。讲到这里,他抬头仰望窗外,面露恍惚的神情。我想,也许他在追忆,心绪难平,那些当年同机的将军或已期颐之年,或已天人永隔了。

后来,他们奉命将科研工作搬到了北京通县解放军的一座大院里,继续开展各项实验研究工作。

1964年,中国科学院地质所成立地下核试验研究组。

1969年9月23日夜,激动人心的时刻到来了。他说:“我静静地坐在安全区的小板凳上,手拿望远镜紧盯着南山山顶上的十字架。突然,我看到十字架向上跳起来,然后平稳地落下。接着,地动山摇,震耳欲聋的爆炸声响彻云霄,山上的浮石哗啦啦向下坠落,浓密的烟尘渐渐挡住了视线。安全区欢声雷动,掌声齐鸣。根据爆后各项数据的监测,地下核试验取得圆满成功!”

距离第一次地下核试验一年多后,对地下水的监测表明,放射性燃料和裂变产物没有被地下水携带出来。原有的坑道都已坍塌,核试验基地从另一个方向打通了一条坑道直通爆室。他带领“219研究小组”的一位同事,按照防化兵的防护要求全副武装前往勘察。他描述进入“爆心”时的情景:“我们在手电筒光照的指引下前行,感觉越接近爆心温度越高。突然一个‘大厅’展现在面前,好像走进了一个光怪陆离的地下宫殿,又像是《西游记》里的海底龙宫,奇幻又恐怖,可惜不能拍照。”由于强大的爆炸冲击波向四周强烈挤压扩张,爆室周围岩壁上产生的裂隙被高温高压熔融的岩浆堵住,形成一条条深色玻璃状“岩脉”。爆心底部堆积的超高温熔融的岩浆快速冷凝形成了玻璃体,玻璃体被涌出的地下水浸泡。在“爆心”采集各类样品后,他们依依不舍地离开这个永世难忘的“圣地”。他们的工作大大超时,只为尽可能多的采集样品。

根据长期的地下水放射性监测,地下核爆炸产生的各类放射性核素至今没有被地下水携带出来。地下核爆炸产生的放射性核素将永远被不溶于水的玻璃体包裹,各类放射性核素将根据各自的半衰期逐渐衰变殆尽。

中国第一次核试验之后,欧阳自远收集全国各地空气中的气溶胶,在实验室测定各类放射性核素的分布和浓度变化。

他回忆当年的一个小插曲,像孩子一样地笑了。当秘密任务完成一个阶段后,他回到北京的家,儿子看到这个陌生人进屋,便跑去对妈妈说家里来了个叔叔,当他掏出一袋葡萄干给儿女吃的时候,妻子才明白丈夫失踪去了哪里。

陨石之谜

欧阳老师的办公室摆放着许多石头,有各种矿石、陨石,我有时会拿起一块石头向他请教。“我是研究石头的。”他经常这样说。他不仅研究地球上的矿石,对那些“天外来客”——陨石如获至宝,要一探究竟。

他告诉我,陨石是很神奇的石头,来自太阳系空间大大小小的碎块——小行星,月球和火星等行星受到小天体撞击后溅射的岩石碎块,被称为太阳系的“考古”样品,是构成太阳系的初始物质,是行星际空间的天然探测器,也是观察和研究太阳系演化的“窗口”。

1958年全国大炼钢铁,广西南丹县的小高炉对当地分布较广的一种“铁矿石”无法熔融炼钢铁,当地的技术人员带着“铁矿石”样品到北京的中国科学院地质研究所请教。回忆当时的情景,他说:“我一看所谓的‘铁矿石’,非常惊讶,兴奋得大声叫起来:这不是铁矿石,而是天上掉下来的铁陨石。”铁陨石是一种铁和镍的不锈钢,具有特殊的金相结构,是在小行星的核心部位经高温冶炼形成的铁-镍合金钢,小高炉当然熔融不了。他研究鉴定,这些“铁矿石”是明朝正德年间降落的一场铁陨石雨的产物,后命名为“南丹铁陨石”。

1970年,考古学家在河北稾城县的一座商代古墓葬里,发现了一件青铜武器“钺”。青铜钺的前端刃部嵌入了一块铁片,这是3000多年前世界最先进、最锋利的武器,称为“铁刃青铜钺”。这件文物在历史博物馆展出后,社会上流传中国古代文明的发展史将提前1000多年,因为如果商代可以冶铁,中国的封建社会应该从商代开始而不是从战国末期的秦始皇开始。文物不能破坏取样,他得到灰尘大小的一点样品,经鉴定确证是铁陨石。他说:“古人太聪明了,用一小块铁陨石加温捶打制成片状,再嵌入铸造青铜时的刃部,就成为当时杀伤力最大的武器。”这项研究测定,使有关中国社会文明发展提前1000多年的议论烟消云散。

他研究吉林陨石雨、新疆大型铁陨石、内蒙古石陨石、中国南极考察队在南极找到的陨石,带队参加与德国合作的陨石研究,还组织研究团队收集平流层宇宙尘埃。他认为最重要的,是对美国“阿波罗17号”的月球样品研究鉴定。美国于1978年送给中国的月球岩石只有小黄豆般大,重量约1克。他提出先做非破坏性测试研究,再做破坏性测试研究,组织团队对0.5克月球岩石进行了4个月的分析、测试与研究,确认这块岩石是“阿波罗17号”登月航天员采集的编号为70017-291月岩样品,带领科研团队发表了14篇论文。当他把研究结论递交后,美国人不得不佩服地说:“我们什么都没说,他们却什么都知道了。”

“1979年,我们将剩下的0.5克‘阿波罗17号’采集的玄武岩,送给了北京天文馆,请他们向公众展出,同时介绍一些月球相关知识。”他用心良苦,高瞻远瞩。现在,北京天文馆的月球岩石展品,已成为镇馆之宝。

《欧阳自远自传:求索天地间》收录北京天文馆的月球岩石展柜图片

探月之梦

“小时候我曾梦想登上月球,我想知道月球究竟是什么样子,想知道为什么桂花树被砍了又复原。后来长大了,渐渐知道月球是一个非常严酷、死寂的世界。但这更引起了我的兴趣。”回忆往事,欧阳老师面露微笑。他学地质、探寻矿藏,收集研究陨石、宇宙尘埃,研究小天体撞击地球诱发的环境突变和生物灭绝,他始终不曾忘记自己的梦想。

1957年,苏联发射了世界第一颗人造地球卫星,拉开了人类空间时代的帷幕,继而美国和苏联开展月球探测、火星探测,美国“阿波罗11号”实现人类首次载人登月。世界第一次探月高潮践行了航天先驱齐奥尔科夫斯基的名言:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远生活在摇篮里,他们不断争取着生存世界的空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后便去征服整个太阳系。”美国“阿波罗”计划派生出约3000种应用技术成果,促进了人类对月球和地月系统的认知。欧阳自远坚信中国也一定会飞向太空、探测月球,他希望能有一块中国自己采回来的月球样品,他把时间和精力都放在了研究月球及月球探测上,带领团队进行科学上的准备,结合国情提出中国开展月球探测的初步设想。

1992年,中国载人航天工程立项,这让时任中国科学院地球化学所所长的他看到了希望。1993年,他提交了《我国开展月球探测的必要性与可行性》、《中国月球探测的发展战略与长远规划》和《中国首次月球探测的科学目标与有效载荷配置》的研究报告。经过10年的系统论证,2004年初,我国首次月球探测工程立项。国防科工委启动项目并组织中国月球探测工程总体的领导成员,任命栾恩杰为工程总指挥、孙家栋为工程总设计师、欧阳自远为工程科学应用首席科学家,三位航天人团结协作,相互支持,被人们赞誉为“铁三角”。

2007年10月24日,“嫦娥一号”在西昌卫星发射基地发射升空。火箭冲破长空,消失在遥远的云层里。历经13天14小时19分的运行,“嫦娥一号”到达月球附近。他们齐聚北京测控大厅,静候决定成败的关键时刻的到来。“‘嫦娥一号’被抓住了,已经绕月球飞行。” 突然扩音器传出坚定而激动的声音,全场立刻掌声雷动。他在孙家栋院士的耳边轻声说:“请测控系统再核查一次吧!” 孙院士指令测控系统复查,几分钟后扩音器又响起坚定的声音:“报告!经反复核查,‘嫦娥一号’正在环绕月球的椭圆轨道运行。”掌声又响起来。他和孙院士激动得泪流满面,紧紧拥抱。当时中央电视台要采访他,而他只泣不成声地说:“绕起来啦!绕起来啦!绕起来啦……”回忆当时的情景,他说:”我的脑海里只有一个画面,‘嫦娥一号’正环绕月球飞行。”

2010年10月1日,“嫦娥二号”发射升空,历经5天的运行到达月球,进入轨道开展各项科学探测。“嫦娥二号”的立体相机获取了月球地形探测数据,编制出7米分辨率全月球数字影像图,这是迄今分辨率最高、应用最广泛的全月球影像图。每当我走进欧阳院士的办公室,就会看到墙上挂着的极清晰的巨幅全月球影像图。我想,他的梦想、他的心血、他的感情,都倾注在了这幅图上。

中国探月工程分三个阶段,第一阶段月球探测分为“绕、落、回”三期。“嫦娥一号”和“嫦娥二号”承担绕月探测,从外围端详月球容貌。“嫦娥三号”和“嫦娥四号”承担落月探测,着陆月球表面“登门拜访”。“嫦娥五号”和“嫦娥六号”着陆月球,承担取样返回。在今天看来,每一步设计都符合当时中国的国情。

2013年12月14日,“嫦娥三号”着陆于月球表面预选着陆区,开展就位探测、巡视探测及联合探测。2015年10月5日,国际天文联合会正式批准中国的申请,将中国“嫦娥三号”在月球上软着陆的位置命名为“广寒宫”,围绕广寒宫的大型撞击坑以中国古代著名的星宿名称命名,即太微、紫微和天市等。

2019年1月3日,“嫦娥四号”成功着陆于月球背面预选着陆区,中国实现了第一次人类探测器在月球背面软着陆。而早在10多天前,“嫦娥四号”已在环月过程中与位于地-月拉格朗日L2点运行的中继星“鹊桥”建立了信号连接。欧阳院士曾将月球比喻为地球的“女儿”,多次在演讲时科普月球特别是月球背面知识,指出探测月球背面的重要性。在我们编撰的科普书中,也有很大篇幅解析月球背面及其探测。在地球上,人类永远只能看到朝向地球的半个月球,既看不到月球背面,也不能与月球背面通信联系,从地球发出的指令无法直接发送给月球背面的探测器执行,探测器的科学数据也不能直接传回地球。因此,科学家设计了“鹊桥”中继星,它的使命是为降落在月球背面的“嫦娥四号”提供测控和中继通信。2019年2月4日,国际天文联合会批准了五个“嫦娥四号”着陆点及其附近地理实体名称,“嫦娥四号”着陆点被命名为“天河基地”。至此,全月球的实体命名中有两个“基地”,一个是1969年美国“阿波罗11号”首次载人登月的着陆点被命名为“静海基地”,另一个就是“天河基地”。围绕“天河基地”的三个撞击坑分别被命名为织女、河鼓(牛郎)和天津,在冯·卡门撞击坑内的一座山以中国的“泰山”命名。

“嫦娥五号”于2020年12月1日在月球正面预选着陆区着陆,在完成月球铲取和钻取采样及封装后,于12月3日成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道,这是我国首次实现地外天体起飞。12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球。这是人类时隔44年再次从月球带回土壤。为避免月球样品受到地球环境的污染,这些月壤已在第一时间转运至设在国家天文台的中国探月地面应用系统的样品储存分装实验室,中国科研团队有了自己的月壤研究样品。

情系深空

10多年来,中国顺利完成了无人月球探测阶段的“绕、落、回”三步走,每一步都饱含欧阳院士在内的无数中国航天人的梦想和执着。我们编纂的《中国儿童视听百科·飞向太空》也在编创团队的共同努力下,于2016年5月出版。跟随中国航天发展的步伐,我们修订内容,增加和细化知识,又于2019年5月出版了《中国儿童太空百科全书》(4册)。两套书荣获多种图书奖,其中《中国航天》分册入选中宣部2019年主题出版重点出版物选题目录。

我们为小读者举办了多种形式的科普讲座,欧阳院士主讲了“‘嫦娥四号’与诡异的月球背面”“月球是地球的‘女儿’”“迎接第一个一百年,中国的深空探测”等讲座。他的演讲常使观众爆满,小读者会抢着提出各种问题。一次有个小学生问他月球上的氦-3储量和开发应用的问题,他认真回答并对孩子们给予鼓励。他对我们说:“我感慨孩子们的认知和学习能力之强,深感少儿科普的重要性和紧迫性,也看到了未来的希望。我要讲好每一个科学故事。”

据统计,近12年他进行了各类型公众的科普演讲670多场,现场听众30多万人;平均每年56场报告,现场听众3万多人。他认为,科学家的天职是做好研究工作,科普也是科学家的责任和义务,让公众了解科学、热爱科学、提高科学素养,是国家文明进步发展强大的基础之一。

他说:“我有幸生活在这个伟大的时代,我的选择和成长与国家的需求及发展紧密相连。”他鼓励青少年放眼世界、仰望星空,胸怀大志、不负年华。

2019年7月,在西安读者大会演讲。

2013 年11月,国际小行星中心发布公报,第8919号小行星永久命名为“欧阳自远星”。“从此,这颗在宇宙苍穹间遨游的小行星,承载着欧阳自远院士的学术成就和科学精神,光耀星海”。

2020年7月23日,“天问一号”探测器发射升空。2021年5月15日,“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星预选着陆区。这是中国首次自主火星探测。他的又一个梦想即将实现。为了这一天的到来,他与孙家栋院士等航天人准备了10多年。

他将目光投向遥远的太阳系深处,小行星探测,木星及木星系统探测,行星际穿越探测。梦想已奔赴更深更远的太空,人类在向太阳系的星辰大海挺进。

荐书

欧阳自远自传:求索天地间

中国儿童太空百科全书

—END—

欢迎点“在看”,分享转发到朋友圈

把时间交给阅读