天問到訪 科普大講堂重磅開講

3月13日下午，甘肅科技館4樓報(bào)告廳座無虛席，甚至連過道、門口都擠滿了聽眾。來自西北師范大學(xué)第二附屬中學(xué)、蘭州交通大學(xué)附屬中學(xué)的學(xué)生、網(wǎng)約觀眾聚集一堂，聆聽甘肅科協(xié)科普大講堂舉辦的《天問工程——中國行星探測(cè)》講座。主講者為中國行星探測(cè)工程天問二號(hào)任務(wù)工程副總設(shè)計(jì)師、國家航天局探月與航天工程中心研究員耿言。講座采取現(xiàn)場(chǎng)講授和線上直播兩種方式進(jìn)行。充滿好奇的觀眾和“天團(tuán)”專家，在蘭州一起仰望浩瀚星空，探秘?zé)o垠宇宙。

波瀾壯闊的飛天史詩

“我們通常會(huì)把航空和航天聯(lián)系在一起，但在學(xué)科上航空和航天是兩個(gè)領(lǐng)域，盡管有相通之處，但它們不完全一樣。以海平面為基礎(chǔ)往上20公里內(nèi)的大氣層就是航空空間，也是我們常說的天空，飛機(jī)等航空器的發(fā)動(dòng)機(jī)在此工作。20公里往上至100公里為臨近空間，100公里再往上就是太空，屬于航天空間了……”耿言以“航空與航天”的區(qū)別起題引入航天的概念。

他精心準(zhǔn)備的PPT，將高深的專業(yè)術(shù)語轉(zhuǎn)化為通俗易懂的圖片、文字、視頻、錄音等視聽信息。層層遞進(jìn)、逐步深入。以宏大的敘事方式講述了人類走出地球搖籃，進(jìn)入星際空間的歷程。1970年4月24日，我國成功發(fā)射了東方紅一號(hào)人造地球衛(wèi)星，這也是4月24日為中國航天日的由來。2003年10月15日，神舟五號(hào)載人航天飛船成功升空，飛天英雄楊利偉作為第一位中國人飛上宇宙。2007年10月24日發(fā)射的嫦娥一號(hào)探測(cè)衛(wèi)星，第一次來到了地球的鄰居——月球。順理成章將我國航天的三個(gè)里程碑事件貫穿于地球衛(wèi)星、載人航天、深空探測(cè)三大民用航天領(lǐng)域中?！拔覈m然起步很晚但腳步比較快，正在努力向前追趕。”講座在一個(gè)特殊的時(shí)空再一次演繹了中國航天人由近及遠(yuǎn)、從無人到有人波瀾壯闊的飛天史詩。

“目前人類飛行最遠(yuǎn)的一顆航天器叫‘旅行者1號(hào)’，它在飛行距離地球64億公里的地方拍下了一張照片，一個(gè)非常暗淡的藍(lán)點(diǎn)就是我們的地球。在座的所有人、未來的人、所有的活動(dòng)、所有的歷史都發(fā)生在這一個(gè)小點(diǎn)上。我們從哪里來，要到哪里去，宇宙中是不是有我們的同伴？對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)就是人類從另一個(gè)視角回望我們的世界、我們的人生，確實(shí)會(huì)引發(fā)更多的思考。為什么要去火星？因?yàn)榛鹦窃谔栂蛋舜笮行抢锩妫歉厍虻沫h(huán)境最為接近的一顆星球?！惫⒀杂靡欢晤H具哲理意義的表述很自然地將話題引到了“天問一號(hào)”和火星?！盎鹦呛偷厍騾R合形成40~50°的角度，經(jīng)科學(xué)研究是探測(cè)器切入火星軌道的最佳角度，間隔26個(gè)月才有這樣一次機(jī)會(huì)。2020年7月中國發(fā)射‘天問一號(hào)’，阿聯(lián)酋、美國幾乎同步發(fā)射火星探測(cè)器，就是這個(gè)原因?！?/p>

火星上的“中”字印記

天問一號(hào)以高起點(diǎn)在世界上首創(chuàng)一次發(fā)射，實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸、巡視三大目標(biāo)。耿言用了很大的篇幅講了天問一號(hào)的發(fā)射目的、探測(cè)器工作原理、最終任務(wù)完成情況?！疤靻栆惶?hào)從地球飛往火星經(jīng)歷了非常復(fù)雜的過程，歷時(shí)202天，行程4.75億公里。這期間，要經(jīng)過第一宇宙速度、第二宇宙速度再制動(dòng)減速至二者之間，在火星引力下進(jìn)入火星軌道。這次制動(dòng)僅有一次機(jī)會(huì)，就像開車經(jīng)過一個(gè)彎道踩一腳剎車，必須在合適的時(shí)間用合適的力度，如果力度大了就會(huì)撞上火星，力度小了就直接飛走了?！惫⒀跃吞靻栆惶?hào)如何入軌、著陸、采集、通訊等細(xì)節(jié)進(jìn)行逐一講解?！斑@些動(dòng)作都要環(huán)環(huán)相扣、一氣呵成，中間不能有任何的差錯(cuò)、有一點(diǎn)點(diǎn)的誤差，整個(gè)任務(wù)就會(huì)失敗?！逼陂g，耿言展示了天問一號(hào)拍攝的火星環(huán)境照片，播放了祝融號(hào)火星車錄制的火星空氣振動(dòng)的聲音。

“中國人第一次把五星紅旗展示在火星的表面，還留下了中國的印記，而且這個(gè)印記真的是‘中國’的‘中’字，在祝融號(hào)的車輪上刻著一個(gè)‘中’字，車輪碾過的時(shí)候就會(huì)在火星的大地上留下‘中’字。通過這個(gè)印記，可以監(jiān)視火星車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，采用攝影測(cè)量的辦法，測(cè)量?jī)蓚€(gè)“中”字之間的距離。”耿言說。

隨后，耿言展示了一張大家熟悉的祝融號(hào)火星車的照片，并發(fā)問：“這個(gè)時(shí)候距地球大約3億公里，這么清晰的照片誰給它拍的呢？”“是虛擬的”“空間站拍的”“環(huán)繞的那個(gè)機(jī)器拍的”……聽講的同學(xué)們腦洞大開，爭(zhēng)著回答?！斑@是目前國際上在火星現(xiàn)場(chǎng)用第三視角拍攝的火星車的真實(shí)照片，這是工程人員的一個(gè)創(chuàng)意。工程人員在火星車下面裝了一臺(tái)相機(jī)，火星車到達(dá)既定位置把相機(jī)扔到火星表面上，火星車?yán)^續(xù)向前行進(jìn)一段距離后開始倒退，火星地面的相機(jī)就會(huì)不斷拍攝照片，通過無線傳輸把照片傳給火星車，火星車再把照片通過無線鏈傳給軌道器，軌道器再將照片用無線電送到地面?！甭牭酱颂幋蠹一腥淮笪?。耿言繼續(xù)講道：“天問一號(hào)環(huán)繞器到今天狀態(tài)依然完好，攜帶的7臺(tái)科學(xué)探測(cè)儀器每天從火星上傳回新的探測(cè)數(shù)據(jù)，到2023年底，一共收到了2300G的科學(xué)數(shù)據(jù)。這是中國人第一次獲得了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科學(xué)數(shù)據(jù)。另外，天問一號(hào)著陸的地方是人類未曾到過的地方，也填補(bǔ)了國際空白?！?/p>

“希望你們將來能夠參與進(jìn)來”

當(dāng)天，耿言還介紹了整個(gè)天問工程的總體情況，工程由4次任務(wù)組成，以火星探測(cè)為主線，天問一號(hào)已完成了著陸和巡視，正在實(shí)施的天問二號(hào)將探測(cè)一顆小行星，實(shí)現(xiàn)取樣返回。天問三號(hào)的任務(wù)是在2030年前后實(shí)現(xiàn)在火星取樣返回。第4次任務(wù)將探索距離達(dá)10億公里的木星系。

“功之成，非成于成之日?！惫⒀愿叨荣澴u(yù)了老一輩科學(xué)家的前瞻意識(shí)和超前謀劃。他坦言，能取得今日的成就來自于各主管部門“一張藍(lán)圖繪到底”的持續(xù)支持，來自于新型舉國體制的大協(xié)作優(yōu)勢(shì)、工程領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的歷史擔(dān)當(dāng)與創(chuàng)新勇氣、研制隊(duì)伍的踔厲奮發(fā)不懈努力。

在互動(dòng)環(huán)節(jié)，同學(xué)們不露怯色，爭(zhēng)先恐后地提問，關(guān)于火星車、采集到照片的顏色、環(huán)繞器、信號(hào)傳輸……聽到同學(xué)們提的一些專業(yè)性問題，耿言耐心釋疑解答?！皬耐庑遣杉綐悠贩祷氐厍虻倪^程中，怎樣保存樣品不受外界污染？”一名女生提問?！安蓸拥谋４媸翘煳墓こ萄芯康囊粋€(gè)重要課題，在你們上大學(xué)之后這個(gè)任務(wù)還會(huì)存在，希望將來你們也能夠參與進(jìn)來。”耿言欣喜地向同學(xué)們發(fā)出邀請(qǐng)。

耿言講得精彩，觀眾聽得認(rèn)真。講座結(jié)束后，很多同學(xué)意猶未盡。來自西北師范大學(xué)第二附屬中學(xué)的八年級(jí)（2）班的王珽涵說：“我從小到大都對(duì)太空充滿了好奇，聽了講座讓我的好奇心更強(qiáng)了，但還沒聽夠，還有好多問題沒問，希望下次還有這樣的機(jī)會(huì)?！眮碜蕴m州交通大學(xué)附屬中學(xué)的八年級(jí)（1）班的馬嘉曼說：“在這次講座中學(xué)到了科學(xué)家追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神，很多科普知識(shí)對(duì)拓展我的知識(shí)面很有幫助?！蓖瑯樱瑏碜栽摪嗟墓贻嬲f：“聽了耿老師的講座，了解了很多知識(shí)，我國航天事業(yè)雖然起步晚但發(fā)展迅速，非常向往以后能加入到航天事業(yè)的建設(shè)中?！?/p>