《中国高端访问8:直面重量级科学家18人》 余玮 吴志菲著
经济日报出版社
38万公里,这是从地球到月球的平均距离。这个距离,相对光速30万公里
/秒而言只是一瞬即至,可是对人类而言这却是一段遥远的路程。世界登月第一人阿姆斯特朗在足踏月面时说过:这是我的一小步,却是人类的一大步。
欧阳自远院士是中国探月之路的"领路人",几十年来他"跳"出地球,站在宇宙更大的空间范围内来研究地球,矢志在月球上留下中国人的脚印……
为了人类的一大步"跳"出地球研究地球
1969年7月16日上午,巨大的"土星5号"火箭载着"阿波罗11号"飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空,开始了人类首次登月的太空飞行。参加这次飞行的有美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯。在美国东部时间下午4时17分42秒,阿姆斯特朗将左脚小心翼翼地踏上了月球表面,这是人类第一次踏上月球。接着他用特制的70毫米照相机拍摄了奥尔德林降落月球的情形。他们在登月舱附近插上了一面美国国旗,接着装起了一台"测震仪"、一台"激光反射器"……在月面上他们共停留21小时18分钟,采回22公斤月球土壤和岩石标本。7月25日清晨,"阿波罗11号"指令舱载着三名航天英雄平安溅落在太平洋中部海面,人类首次登月宣告圆满结束。
欧阳自远,著名天体化学家和地球化学家,中国"嫦娥工程"首席科学家,中国天体化学学科的开创者,有中国"探月计划第一人"之称。1935年11月出生于江西吉安,1956年毕业于北京地质学院勘探系,1960年副博士毕业于中国科学院地质研究所矿床学专业。历任中国科学院地球化学研究所研究室主任、副所长、所长,德国马普核物理研究所客座研究员,中国科学院资源环境科学局局长,贵州省人大常委会副主任,贵州省科协主席等职;现为中国科学院地球化学研究所研究员、国家天文台高级顾问,并出任中国矿物岩石地球化学学会名誉理事长、中国空间科学学会副理事长。系中国科学院院士。
然而,坊间流传说,美国的阿波罗登月是假的,是在摄影棚里拍摄的,因为现在所有的阿波罗的录像片,美国的国旗是在剧烈飘荡的,好象是在迎风飘扬,而月球上没有空气哪来的风。由此看来,美国人从来就没有上过月球,这是20世纪最大的科学骗局。对此,欧阳自远不这么认为,他解释说,他自己坐过阿波罗的样品。"之所以国旗会飘荡,完全是另外一个原因。宇航员到了月球上,因为原来杆子是收拢的,到了月球上把杆子一扶起来,就撑开了,美国的国旗就张开了。宇航员在月表插下旗杆时,可能用力过猛,瞬间松手造成旗杆左右摇摆。由于月球表面是真空环境,没有空气摩擦的阻力作用,旗杆的摆幅较大而持久,从而带动上部的旗帜抖动,给人以'飘扬'之感。在地球上一个晃动的东西,由于空气的阻力作用,它会逐渐地停止下来,假如是真空状态的话,当然最后也会停下来,但是需要很长时间的晃动。所以,所有的录像片看起来这个旗帜在飘动,叫迎风飘扬,实际上这恰好证明是在真空状态下做的一件事情,所以说美国人真的是到了月球上的,这是阿波罗的情况。"他认为,照片上美国国旗飘舞,恰恰是"阿波罗"成功登月的"真实写照"。
据了解,"阿波罗计划"共进行了6次载人登月,先后有12名宇航员踏上月面,进行各类探测,取回381.7千克月球样品,充分展示了人类探索宇宙的巨大能力。欧阳自远还指出,阿波罗工程是当时规模最大、耗资最多的工程,由于阿波罗的出现,导致了上世纪六七十年代,包括液体燃料火箭、微波雷达、无线电指导等一大批高科技工业群体的诞生和发展,极大地推动了科学的发展,带动了上世纪20年整个的高新技术的发展,也带动了整个工业的繁荣。阿波罗建立了巨大的功勋,它产生了3000多种技术成果,人们至今仍然还在应用阿波罗的很多成果。
月亮,浩瀚宇宙中的天然星体,从来没有像今天这样吸引着全世界的目光。美国宣布新太空计划决定重返月球,欧空局提出建立月球基地的设想,日本、印度、乌克兰、德国、俄罗斯等也相继提出各自月球探测计划。"嫦娥"故乡中国则加快探索月球的步伐,其第一步---绕月探测工程正紧锣密鼓地进行。中国"嫦娥工程"首席科学家欧阳自远对月球情有独钟:"我总想知道月球究竟是什么样子,我很想知道桂花树究竟是怎样的形态,我很敬佩吴刚无止尽的砍树精神,我愿意探求它为什么不能成为我们地球这样生机勃勃、这样繁茂、这样发展的星球。"
当年,阿姆斯特朗在月面上落下他那有着绝对伟大意义的脚步时,他说了一句永恒的话:这是我的一小步,却是人类的一大步。这句话,让地球上的人类看到了梦想成真的希望。
迄今为止,欧阳自远已经做了无数个演讲报告,他随身带着一个笔记本电脑,亲自撰写讲稿,针对不同的对象,写了20多个版本的演讲稿。上至国家部委办的领导人,下至小学生,至少已经有10万人听过他形象通俗而又振奋人心的演说。
月球是地球唯一的天然卫星、离地球最近的天体,表面保存着自46亿年前形成以来至31亿年以前的地质活动记录,对人们认识地球、太阳系以至整个宇宙的起源和演化历史有重要意义,可以说月球是研究地球起源与演化的最佳"标本"。
据介绍:月球上有丰富的太阳能,因为它一天是14.5天,那么太阳没有任何遮挡,可以无限制的铺设太阳能电池板,只要建3个太阳能发电厂,那永远有一个厂被太阳照射着。"月球没有水和大气,没有生命活动,没有磁场和音响,也没有火山和岩浆活动,几乎没有强的月震发生,是一个固态死亡的天体。但是,月球有弱重力和超洁静的环境,蕴藏了极其丰富的能源和矿产资源。"欧阳自远说起这些有些滔滔不绝:"现在呢,科学家们又转移到另外一个方面,给大家以极大的鼓舞,现在以极大的诱惑力吸引大家去探索这么一件事情,就是月球土壤当中的氦-3。假如利用氦-3的话,氦-3是非常好的一种核聚变的燃料,而这种燃料在地球上所有的天然气里面,所有的核武库里面可以提炼的,一共加起来共有15吨左右。而月球上的储量是100万吨到500万吨,那么人们已经核算下来,大约全球能源的需求,就是我们现在烧那么多的石油、煤、天然气、太阳能,统统加起来,大约每年需要的氦-3的量是100吨。也就是说,几个汽车都可以拉完了。我们现在全年用石油是一亿五六千万吨,煤是几百亿吨,天然气是多少亿方,那个氦-3只需要8吨就够了,所以这是一个非常诱惑人的前景。这样的话,从月球上把氦-3运回来,用航天飞机运每次可以运13吨回来,也就是说,运一次,中国全年的能源需求已经全部解决。"他预计在30年后,氦-3将成为人类的主要能源,并能让子孙后代使用几万年。
把科研视野由"地底"移至"天上"
"一个人一生的科研道路与自己选择的进取方向关系非常密切,现在最时髦的东西将来也许是过时的,要看到今后10年、20年科学发展的方向。"欧阳自远谈及自己走上"探月"之路时如此感言。
1935年阴历十月初九,江西吉安。欧阳自远的母亲在生他的时候难产,当时欧阳自远的舅父正在旁边屋里念书,正念到"有朋自远方来"的时候,欧阳自远被产钳夹出来了。于是舅父说,这个孩子的出生这么艰难,肯定是来自很远的地方,就叫他"自远"吧。后来他研究的陨石、宇宙尘、月球岩石,都来自遥远的太空,欧阳自远说:"这也许真是天缘巧合。"
小时候,欧阳自远的成绩不错。"那个时候考试都是比谁先交卷子。我可是经常第一个哦!"中学时,欧阳自远即对天文学产生了浓厚的兴趣,并报名参加了天文小组。
欧阳自远出身于一个医生世家,本来有着子承父业的责任,但是母亲口中"嫦娥奔月"的神话故事和每个儿童都会有的好奇心,使欧阳自远的目光从小便锁定在了月亮上,期待着有朝一日像嫦娥一样去看看神秘的月宫。每至夏夜,望着满天繁星,他脑海里浮现出"吴刚伐桂"、"牛郎织女"的传说,冥想着其中的奥秘。他常常问大人:月亮为什么绕着地球转?它又为何如此晶莹?
现在的欧阳自远,在对月球研究甚至更广的星体研究方面,都称得上是权威人物,而在青年时代,欧阳自远学的可是地质。在他读研究生之前,知识构架中更多是地质术语。
1952年他高中毕业时,正值国家开展大规模的经济建设,需要大批地质工作者去探明地下的宝藏,国家提倡和鼓励学生报考地质专业,历史的使命感使他违背了当医生的父母希望他学医的愿望,也与他少年意欲"上天"的遐想相悖,毅然以第一志愿报考了北京地质学院。"我父母都是医生,他们希望我长大以后做医生,有比较稳定生活,但我最终还是选择了学地质。当时的自己很豪迈,要把地下的宝藏唤醒,为建设国家服务!"
大学期间,欧阳自远因表现突出,曾被评为全校"十佳"学生之一和北京市"三好"学生。因为学习刻苦,他还当选为全国的"三好学生",接受郭沫若的嘉奖。4年后,一篇论据充实、准确而独具见解的毕业论文"寿王坟矽卡岩型铜矿的成因"揭开了欧阳自远遨游其科学人生之路的第一页,使他获得了北京地质学院优秀毕业生文凭。
接着,欧阳自远跟随前苏联专家拉蒂斯做研究生,半年后拉蒂斯回国,欧阳自远报考中国科学院的研究生,结果被录取在地质研究所矿床学专业,师从以学风严谨著称的矿床地球化学家涂光炽教授。
欧阳自远做涂光炽教授的研究生,主要是研究长江中下游的铜矿和铁矿的成因。据当时的研究推测,长江中下游是铜矿铁矿富集的地带,中国要发展钢铁、有色金属工业,长江中下游是很有希望的。后来崛起的湖北"武钢"、安徽"铜都"即为明证。那个时候,他经常来到安徽铜陵、湖北阳新等地,下到几百米深的矿井坑道里。一壶水,两个馒头,还有硕大的地质袋,伴随着他在地底下观察、记录、素描、采样、拍照。"坑道有地质探矿留下的,有正在施工的,一般几百米深。有时我正在采样,听到有人敲铁管子,就赶快跑到安全地方,这意味着采掘工作面马上要放炮。有危险,但不怕,如果能有新的发现,一天我都会特别兴奋。地下很湿,坑道壁、顶板都滴水,我背着一大堆石头从天井爬出来时,身上湿透了,脏透了,一看天也黑透了。"回北京时,欧阳自远的行李中多了大大小小十几个箱子,里面装的全是石头。
1957年,前苏联发射了人类历史上第一颗人造地球卫星。随着美、苏空间争霸战空前激烈,正在攻读矿床学专业研究生的欧阳自远敏锐地认识到,尽管当时的中国还没有能力开展空间探测活动,但了解这方面的进展并开展相关领域的前期研究作为未来知识与技术储备是极为必要的。考虑到自己的专业范畴,他大胆地向当时的领导、著名科学家侯德封教授提出了自己的看法及建议。
研究生毕业后,他在侯德封教授指导下从事核子地质学的研究工作。欧阳自远学了两个专业,一个是地质学,另外一个是核物理。这两个专业为他以后的研究立下了"汗马功劳"。他说,地质与核物理两个专业,看似不搭界,差别太大,但二者一经融会贯通,便交叉产生一门学科,搞地下核试验刚好把这两门专业结合起来。两个完全不同的专业有完全不同的思维方式、工作方法、技术路线等,各有长处,如果能融会贯通,就能发现一个新的领域。许多新的科学理论便来源于这样的边缘学科。就拿地球科学来说,地球科学不仅研究地质,不仅站在地球上研究地球,还要站在月球上研究地球,站在行星上研究地球,还涉及海洋科学、大气科学。欧阳自远语重心长地说:"一个人不一定要精通两门外语,但最好学两门专业,在专业边缘的结合处,恰恰会有新的东西发现;我主张有条件的话,大家都转行,如果一个人有两门扎实的专业知识,我相信他一定非常有出息。要多途径汲取营养,因转行而获益匪浅者,古今中外不乏其例。"
探月工程少不了工程技术家、物理学家、航天家、天文学家的努力,没有他们就到不了太空,但勘测本身是地质学家的使命。欧阳自远打了个比方:"人类探月就相当于在地球上来到一座荒岛,简单考察一下当地的情况。"他风趣地说:"我不算是真正意义上的'转行',你们知道吗,俄罗斯火星和月球探测计划的首席科学家加里莫夫就是我的同行,跟我一样担任过地球化学研究所的所长。"
[1] [2] [3] [4]