自2003年起擔任了7年探月工程首席科學家的歐陽自遠

　　嫦娥二號原本是一號的備份星，假如嫦娥一號發射失敗了，它就會被用來再做一次嘗試。自從嫦娥一號成功上天後，探月工程的科學家便開始討論改變嫦娥二號的使命，使之成為嫦娥三號的先導星。

　　在外人看來，嫦娥二號月球探測衛星一帆風順。

　　今年10月1日，它由長征-3C運載火箭直接送入地月轉移軌道。112個小時後，它就飛到了月球附近的特定位置，進行近月制動，隨即進入近月點100千米、遠月點8000千米的繞月軌道。相比之下，嫦娥一號花了13天才飛到月球。

　　後面的幾天裡，嫦娥二號又進行了兩次近月制動，進入高度100千米的極月圓軌道。時機成熟時，嫦娥二號變軌進入了近月點15千米、遠月點100千米的橢圓繞月軌道。這就是說，它距離月球表面最近時只有15千米。此前中國從未在這麼近的距離上觀測過月球。

　　10月底，嫦娥二號對月球的虹灣地區進行了拍攝。虹灣局部影像圖在11月8日公佈，它宣告了嫦娥二號的工程任務取得圓滿成功。隨後，嫦娥二號繼續進入高度100千米的極月圓軌道繞月進行科學探測。

　　嫦娥工程地面應用系統總設計師李春來在11月28日表示，嫦娥二號未來有望取得全世界分辨率最高的一幅全月圖。

　　在此之前，自2003年起擔任了7年探月工程首席科學家的歐陽自遠院士在國家天文台的辦公室裡接受了南方週末記者專訪，坦陳嫦娥「一帆風順」的背後故事，回首首席七年的心路歷程。

　　改變嫦娥二號的使命

　　嫦娥二號原本是一號的備份星，結構和裝配與一號基本相同。假如嫦娥一號發射失敗了，它就會被用來再做一次嘗試。

　　而自從嫦娥一號成功上天後，預計將圓滿完成科學目標和工程目標，探月工程的科學家便開始討論改變嫦娥二號的使命，使之成為嫦娥三號的先導星。這場討論持續了一兩年，包括科學目標和工程目標的新設計、要完成哪幾項關鍵技術試驗，以及提高和改進探測儀器的技術指標和性能等等。「軟體、硬體、設施，都得要配套。不是說我一說要這麼干就能幹的，而是要長時間的很複雜的準備，各個系統忙得要命。」歐陽說。

　　最終，嫦娥二號在一號的基礎上做出了諸多改進。比如照相機，完全改成另一種新類型的立體照相機，它與嫦娥一號每次從三個角度拍攝不同，每次分為前視和後視兩個角度。在飛行高度為100千米條件下，照相機的空間分辨率小於10米，在飛行高度為15千米時，空間分辨率為1米左右。

　　嫦娥二號的任務可以歸納為兩項，第一項就是演練嫦娥三號所需的關鍵技術。這些技術中包括了不經過調向軌道而直接發射進入奔月軌道，這是嫦娥一號所沒有做過的。此外，嫦娥三號將會停留在100千米高的軌道上運行，所以嫦娥二號也要在100千米高的位置運行。「別看好像與一號相比沒近多少，但月面的各種熱輻射對衛星影響很大，所以200千米和100千米差別太大了。這需要對衛星本身做很多改進。」歐陽說。

　　根據嫦娥工程的設計，嫦娥三號將會在月球表面軟著陸。它首先會飛到15千米的高度，然後再降落。「發射嫦娥二號之前，15千米能不能控制好，心裡也沒數。因此嫦娥二號要進行15×100千米的橢圓軌道飛行。這就要求軌道的測控精度和速度大大提高，因而原有S頻段測控體制增加了X頻段測控體制。」歐陽繼續說。

　　嫦娥二號的另一項任務是為嫦娥三號著陸的地區拍攝出精細的照片，分辨率在1米左右，提供出精確的落點的地形地貌。這些照片也是衛星飛至15千米高度時拍攝的，每次掠過虹灣時的拍照時間只有61秒鐘。由於下傳數據量的增加，地面系統接收數據的能力從每秒3兆提高到12兆。

　　「什麼都一帆風順，顯然不可能」

　　嫦娥二號發佈虹灣局部影像圖，標誌著它工程任務的圓滿完成。嫦娥三號除了從15千米高度開始下降的軟著陸技術之外的所有關鍵技術均得以成功預演。但這並不意味著嫦娥二號全部任務的完成。

　　除了工程任務，它還有科學任務。「科學上的事情要有個積累，不是說你飛一下就都做出來的。」歐陽說，嫦娥二號的科學家希望它能夠在半年之後拍攝出分辨率小於10米的月面全圖，「也許最後能夠把全圖做出來，但我現在不敢講。每次照相才那麼窄一條，我哪個地方漏一點怎麼辦？這是常有的事情。衛星姿態有時要調整，儀器出毛病了要修儀器，這也是經常的事情，那樣的話有些地方就拍不到了。」

　　2007年，嫦娥一號公佈第一張月面圖的時候，由於同一個很小的撞擊坑出現了兩次，而歐陽自遠引用加拿大一位華僑的看法，誤將圖片拼接的瑕疵解釋為月面可能出現了新的很小的撞擊坑，網友便生造了一個新成語「歐陽挖坑」。

　　實際上，月球上的撞擊坑僅僅直徑大於1000米的就有33000多個，大於100米的數以億計，小於100米的撞擊坑無法計數，拼圖難以做到不出任何瑕疵。

　　「照片中有新的坑也很難免，但是我確實不敢確定到底是不是，或者我們工作人員拼接有錯誤也有可能。」歐陽說他並不在意那個成語，「現在拿出美國的圖來，我可以挑出幾百個錯誤來。我們肯定也有錯誤，或者也有不完整的地方，我們以後再改進就是了。」

　　真正令歐陽自遠感到壓力的是，中國人無法容忍科學探索上的失敗。人們只能看到嫦娥系列衛星一個接一個的成功，無法想像一旦出現失敗會是怎樣。「可以想像，開汽車有時候都會遇到一下發動不起來的狀況，對於如此複雜的探月工程，問題怎麼可能沒有嘛！」歐陽說。

　　「所以我們的壓力大在哪兒？要出去就必須成功，不成功便成仁，你知道嗎？」他對南方週末記者說，「一期工程時多大的壓力啊，當然不是我一個人承擔，但我始終感到發射的時候手心都出汗，簡直是血壓、血糖、血脂都高得很，幾個月睡不著覺。為什麼？因為我理解我們這個民族的心理狀態。這個民族是要經受這種風險的鍛煉的，不能夠這樣，什麼都一帆風順，顯然不可能。」

　　在月球探測史上，20世紀共進行了108次發射，其中成功52次，成功率為48%。火星探測的成功率更低，只有百分之三四十。美國的四架航天飛機先後有兩架發生了爆炸，共有14名宇航員遇難。「人家都經受了，而且繼續前進。中國怎麼可能不經歷任何失敗呢？當然我們一定會全力以赴、嚴慎細實、盡心盡力、確保成功，但也難免會出事的。」歐陽說，「不少人不是以科學的態度來對待這樣的一件事情。所以我也很擔心，我內心感覺到我們的民族需要很好地經過這種風險的煎熬，一定要能夠經受得住的。」

　　「你得把所有的人說服」

　　探月的準備工作做了35年，其中僅僅論證就花了十年時間。歐陽自遠體會最深的，是開始人們都不理解，憑什麼中國要去搞探月，它對中國的經濟、科技有什麼作用？「你得把所有的人說服。」歐陽說，「關於中國開展月球探測的必要性與可行性，經過一番論證以後，領導和專家都說，非常有必要，中國也非常有可能。那麼你能不能設計出來整體的規劃，一直到載人以前，你全部把這個路子都給我說清楚。這就是發展的戰略，又得折騰兩三年。」最後，國家要求具體設計月球探測一期工程的科學目標與有效載荷，研製總要求，之後便是報告、評審、回答問題，歐陽等人一步一步通過各層次的評審。

　　「當時很多科學家在討論的時候會說，你幹嘛不給我搞這個，你幹嘛不給我搞那個？」歐陽回憶，「很自然地，大家都想插進來，因為中國月球探測已經有點苗頭了。原來不少人不瞭解，現在一看是該搞了，就都希望把自己的項目插進去。我又得回答。」

　　在科技部組織國家中長期科技發展規劃時，探月二、三期工程要立項進去，一百多個全國各地的各個領域的科學家，向歐陽自遠提了一百多個問題。這是他必須回答的，而且要一個一個地說服人家。他需要誠懇地告訴對方，「這個做不出來，而且沒有意義」，或者「這個該做，但是現在中國哪個條件不夠，所以現在還不能做」。

　　每一位科學家都想自己做一些事情，搞生命科學研究的就會說，你們為何不去研究一下月球的生命物質？歐陽自遠只能回答說，現在的探測結果證明，月球沒有任何生命活動的跡象，甚至連組成生命的有機化合物也沒有，因此中國去探測也必然是這個結果，所以這個不做。他需要這麼一條一條地來回答。

　　有人問歐陽自遠，你為什麼不做月球磁場的研究？歐陽回答說，月球沒有像地球一樣的磁場，岩石只有很微弱的剩餘的磁性，而且我們國家的探測器也沒有那麼高的靈敏度能探測出來。所以不可能去做這個探測。

　　「十年論證，那是很難熬的，你不堅持下來，半途而廢是很容易的事情。」歐陽說。

　　歐陽自遠受到的指責甚至包括，我們國家太空探索的蛋糕就這麼大，你歐陽切了一大塊，別人還吃不吃飯？「這是可以理解的，因為大家都是科學家，誰都想把自己的事情做出來。要很理智地去分析這些問題。」歐陽說。

　　「現在中國最常見的第一個問題就是'你有什麼創新？」歐陽說，「我一次都沒有幹過，第一次去探測月球，人家搞了一百多次了，我要在這一百多次裡面挑出他們沒有做到的東西，或者是我們有特殊的想法去做，確實有不少創新點，這煞費心思啊。」

　　多年之後，隨著嫦娥一號和二號先後成功，人們對歐陽自遠提出的最常見問題又從「我們去做這個幹什麼」和「你有什麼創新」，轉變為「你在世界上排第幾位」。

　　嫦娥三號落在哪兒

　　嫦娥一號和二號拍攝的月面照片為科學家選擇三號登月著陸點提供了重要參考。在最初的選項裡，並不只是虹灣，科學家實際上在月球的正面選出了七八個候選地點。

　　他們需要考慮的是，從總體的地形地貌來看，降落地點比較安全；那個位置能源要充足，也就是說太陽光照要比較合適；那個位置測控通暢，通訊通暢，科學問題比較集中，一定是別人沒有去過的地方。他們將這些條件分別進行打分，再匯合起來考慮，最終認為虹灣是其中較好的選擇。

　　「即便是虹灣，也太大了，比北京市還大，降落只能降到比如說中關村那麼一小點地方去。」歐陽自遠說。

　　現在科學家正在根據嫦娥二號的數據對降落點進行不斷的修正。到了2013年，還要在虹灣裡頭再找個最好的地方降下去。

　　「所以那個時候在虹灣裡面還要設計十幾、二十個地方，是降落比較合適的。」歐陽說，「所以就需要一張很精細的圖，你就要精細地去做了。這些工作都需要做大量的準備，不是那麼簡單的。」

　　嫦娥三號軟著陸的難點更多，之前的所有工作都是準備，而成敗就繫於這一項。月球表面是真空的，降落時不能使用各種降落傘、氣墊，這是一個問題。此外，由於是軟著陸，它便不能從很高的位置掉下去，需要控制它，讓它的速度慢慢降低，到100米高度的時候，它有智能去選擇一塊最平的地方，飛到它的上空再降下去。即便在100米的高度，直接下落也會摔壞，所以100米以後也得用發動機向上反推，讓它慢慢下降到離月球表面大約4米。這時離月面就很近了，此時關掉發動機，探測器從4米高落下來，軟著陸在月面上。

　　這是計畫中的軟著陸，以前從來沒有幹過的步驟。