中国航天的历史与发展

刘勇

“恒星边际有暗物质吗？”“您怎么看待科学的尽头是哲学的观点？”“什么叫做量子纠缠？”“中国的航天有哪些特色？”近日在位于五道口的PAGEONE书店内，一场别开生面的讲座吸引了众多“大小”观众的参与，中国航天科普大使、中国科学院国家空间科学中心研究员刘勇为现场观众带来一场以“中国的航天”为主题的科普讲座，带领大家用科学的视角了解中国航天，走进浩瀚宇宙。

没有太空航行的未来是黯淡的

从1970年东方红卫星发射成功，到“嫦娥”奔月、“天问”探火，以及中国空间站的建成，中国的航天事业取得了举世瞩目的成就。刘勇说道，“航天探索事业展示了人类对未知世界的探索精神和创造力，它是社会发展的探明灯，是人类智慧的终极挑战。借用作家刘慈欣的话：‘从长远的时间尺度来看，在这无数可能的未来中，不管地球达到了怎样的繁荣，那些没有太空航行的未来都是黯淡的。’”

探索月球是世界共同话题

人类航天的梦想始于对月球的憧憬与渴望，1969年美国“阿波罗11号”成功将人类送上了月球。然而关于此次登月一直存在很多质疑，包括登陆月球的照片中，美国国旗为什么是飘起来的？着陆器着陆后为什么没有在月球表面留下坑……刘勇对质疑一一进行了解释：月球没有风，旗帜并不会飘扬，但是为了达到较好的拍摄效果，美国人在旗帜边缘设计了特殊的旗杆，所以旗帜看起来就飘起来了。此外，因为月球表面是真空的，真空状态当中着陆器的火焰是散开的，所以不会形成坑，形成坑反而是假的，没有坑才是真的。刘勇建议大家要用科学的视角看待和思考问题，踏踏实实，实事求是。

目前，中国的航天发展已经实现了对月球的深度探索。从给月球拍照片，到“嫦娥四号”完成人类历史上首次月球背面着陆，再到“嫦娥五号”成功带回月壤，已经顺利完成“绕、落、回”三步走战略目标。2024年，中国载人航天工程将统筹推进空间站应用与发展和载人月球探测两大任务，向着建设航天强国的奋斗目标迈出坚实步伐。刘勇表示：“到2030年之前，中国将实现登月的梦想，到那时候，我特别希望当航天员走下舱门的那一刻时，他会说一句话，‘这是我个人的一小步，却是我们中华民族的伟大跨越。’”

火星可能是另一个“地球”

“火星探测一直是重要的航天研究方向，对于人类探索宇宙有着重要的作用。”刘勇说。最早进行火星探测的国家是美国。2001火星奥德赛号探测器拍摄并传回了大量清晰的火星表面图像，科学家研究发现火星上有许多陨石坑，并找到了河道交汇的400多条痕迹。此外，火星与地球相似，都有稀薄的大气，每日的长度差不多，也存在着四季的变迁。刘勇认为，这些证据表明，火星可能是一个存在过生命的星球。

刘勇介绍，中国对于火星的探索经历了飞掠、环绕、着陆巡视三步并一步的跨越式发展历程。2021年“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现了中国航天史无前例的突破。“天问一号”是中国首颗人造火星卫星，“祝融号”是中国首个火星巡视器，它们的成功着陆，将中国的火星探测水平提高到了国际第二位。下一步，火星采样返回将成为中国科学家们努力追求的目标。

火星探测不仅是为了发现生命的痕迹，更是为了从火星的视角看地球，看整个宇宙和地球之间的关系，进而为人类寻找另一个适合生存的星球。“正如无数科幻作品中描绘的那样，如果将来有一天地球的资源耗尽，我们今天的探索或许能帮助人类找到新的家园。”刘勇说。

科学与科幻

科技发展为人类展开科学幻想赋能，而科学幻想也为科技进步提供了更多探索方向。科技与科幻相互交织，正在打破人类想象力的天花板，突破创新的边界。当讲座中提到“时空旅行”时，现场观众表现出极大的兴趣，刘勇解释了时空旅行的科学原理。在银河系中，恒星围绕着黑洞运转，离黑洞越远，万有引力的影响越小。但是即便如此，为什么边缘的恒星依然围绕着中心运转呢？这可能与恒星旁边的暗物质有很大关系。暗物质只通过引力与普通物质发生相互作用，数量极多。根据阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论，随着引力的增加，时间也会变慢，利用宇宙中具有极大引力场的天体结构，未来科学家或许可以通过技术手段研究出摆脱黑洞的万有引力，这对将来人类可以跨越时空起到很大的作用。也就是说，时空穿越或许能够成真。对此刘勇表示：“科学需要一些科幻的想象，但更需要严谨的态度。”关于暗物质很多科学家认为还有一种可能，就是暗物质其实并不存在，也并没有暗物质产生的引力拉住边缘位置的恒星，而是因为现有的万有引力公式存在一定局限性，在一定条件下需要进行修正，而这有赖于科研工作者进一步的验证与研究。

中国航天的前沿研究

刘勇介绍，针对包括暗物质在内的前沿科学，中国的航天科学家们投入了持续关注，进行了深入探索与研究，并发射了一系列不为公众所熟知的航天探测卫星，例如，致力于寻找暗物质粒子的“悟空号”探测卫星；用于量子加密通信的“墨子号”空间量子科学实验卫星；用于拍摄黑洞X射线的慧眼天文卫星及爱因斯坦探针卫星。

随着科学技术水平的不断提高，中国航天事业将迎来更快速的发展。比如，人工智能应用将提高地球轨道观测卫星和长途航天器的航行能力。通过人工智能与机器人技术的结合，能够自行探索遥远行星和卫星的机器人可能会应运而生。

讲座的最后，刘勇向大家推荐了美国学者卡尔·萨根（CarlSagan）创作的科幻著作《暗淡蓝点》。刘勇认为，卡尔·萨根是将科学与科普结合得最好的科学家，书中每句话都非常美，最著名的一句话是：“再来看一眼这个小点。就在这里，这就是家，这就是我们……我们的一切一切，全部都存在于这样一粒悬浮在一束阳光中的尘埃上。”文/刘晨邓舟羽

摄影/李娜

活动简介

“科技耀京城”系列讲座是由北京市科学技术协会主办、北京青年报社承办的科学文化传播活动。每场活动会走进一家书店，邀请一位科学界专家学者，介绍一个前沿科学领域，展现一项国家科技成就，完成一次科学精神的传递。

“嫦娥”奔月、“天问”探火，中国的航天事业取得了举世瞩目的成就，对地球以外的探索也让我们对自身、对世界的认知提升到新的高度。本期讲座将带领观众回顾人类对于月球及火星的探索历程，介绍中国航天的前沿研究及未来发展。

主讲嘉宾

刘勇，中国航天科普大使、中国科学院国家空间科学中心研究员、美国新罕布什尔大学理学博士、中国空间科学学会科普工作委员会主任及空间科学传播专家工作室执行主任、《科普时报》太空科普专栏主持人、科普中国科普专家、联合国可持续发展管理学院专家顾问、中国高科技产业化研究会顾问、中国科普作家协会理事、航天科技教育联盟特约专家、太空授课专家组成员、北京市西城区科学家——教师联盟理事长，参与了我国“天问一号”火星探测任务，多次受邀参加中央电视台、北京卫视、湖南卫视、《科技日报》等媒体科普活动，著有《深空探测器》《国际空间站》等科普书籍。

书店介绍

PAGEONE五道口书店，地处遍布高等学府、研究中心和技术总部的五道口核心区域，是海淀区的地标书店之一。PAGEONE不仅仅是一家书店，更是一个崭新的文化活动空间、社交场所，将一个步履匆匆的繁华地带变成了一个用书籍吸引和拥抱顾客的文化目的地。