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探月方案两起两落
月球探测的第一次论证,发端于1991年。
细说起来,是长征三号甲运载火箭的研制,给中国探月方案孕育了最初的机遇。
为了发射我国新型广播通信卫星,长征三号甲运载火箭的研制提上了日程。1986年2月,这项任务作为“新三星一箭”(东方红三号通信卫星、风云一号气象卫星、资源一号卫星和长征三号甲运载火箭)重大项目之一,列入了国家“七五”计划。3月31日,国务院批准立项,长征三号甲运载火箭的研制工作自此拉开了帷幕。
1990年1月,日本发射了一颗小小的“飞天号”月球探测器,一跃而成为世界上第三个发射月球探测器的国家。时任国家科委主任的宋健同志给中国空间技术研究院的院长打电话,关切地询问:“研究院是否组织一下探月的论证?”随后,研究院和航空航天部召开了探月专题讨论会,部署探月技术的可行性论证。此时,发射通信卫星的长征三号甲运载火箭正在研制中,首枚火箭的试验性发射不能直接发射用户的通信卫星,但是又不能空发一枚火箭,那么发射什么卫星呢?1991年,中国运载火箭技术研究院提出研制一颗模拟星,模拟星没有通信卫星的具体功能,但重量、接口与以后要发射的东方红三号通信卫星基本一致。在论证时,技术人员发现飞向月球的速度要求是11千米/秒左右,最低要求是10.9千米/秒,而长征三号甲运载火箭飞向地球同步转移轨道的速度已经达到了10.2千米/秒,速度差得不多。只要再增加一点速度,飞向月球应该没有太大的问题。火箭的技术性能清楚了,大家很兴奋,他们琢磨着设计一个有意义的金属物体,上面绘有中国国旗或地图,并取名为“探月一号”,然后用火箭送到月球上去。“探月一号”到达月面,就等于在月球上贴上了一个中国标签,并可以永远地将其“烙”在月球上,即使是一个铁疙瘩——它也毫不含糊地表示,中国人已经触摸了月球!这是多么扬国威、鼓志气的事。

火箭技术人员还找了中国空间技术研究院、北京航空航天大学、西北工业大学、南京大学等一起探讨。当时的方案是,用火箭直接把重约1.4吨的飞行器送到近月轨道,然后借助月球引力把它吸上月面。月球的半径为1730多千米,它对近旁的飞行器有较强的引力作用,经过计算,只要飞行器按一定速度飞入距月球3000~5000千米的轨道,脱靶小于6000千米,就有可能击中月球。看来,再努把力,长征三号甲运载火箭的运载速度和运载能力是能胜任的,当时科技人员提出的经费预算还不到500万人民币。
就在大家忙碌于搞月球轨道设计时,有人提出:“即使技术方案做出来了,轨道精度也达标了,但是发射一个铁蛋蛋到月球上去干什么呢?”这问题的提出,给搞火箭技术研究、月球轨道设计的人涂了一点清凉油,他们一心只想着不让火箭空载飞行,确实没有深入地考虑到月球上去干什么,也没有后续工作的具体计划。毕竟一项科学工程不能光靠头脑发热的冲动,不能搞没有长期打算和规划的一锤子买卖。所以国家有关部门没有批准长征三号甲运载火箭发射月球卫星的计划,原因很简单:月球探测的科学目标不系统、不明确,也没有连续性。

1994年2月8日,长征三号甲运载火箭攻克了100多项新技术难关,首次飞行试验获得圆满成功,当年11月30日再次发射,将东方红三号通信卫星准确地送到预定的地球同步转移轨道。一年之内,取得发射双连冠的佳绩,在当时我国航天发射中并不多见。但是,长征三号甲运载火箭却未能与月球卫星幸福联姻,当年执笔《长征三号甲运载火箭首发飞行试验飞向月球方案》的余梦伦院士,十几年后回想往事,仍有遗憾之感。
载人航天工程上马后的1995年,又有一次机会来临了。
当时,发射神舟飞船的长征二号F火箭研制、生产进度比较快,预计到1997年左右火箭便可以作一次试验性发射。而1997年香港即将回归,这枚试验火箭发射时是否搭载一颗月球卫星?不甘冷却的月球梦想再度燃烧激情,火箭研制人员再次提出,利用运载火箭的试飞机会,向月球上发送一个具有简单功能的月球探测器,并提出了一个简易的月球探测方案。考虑到首次发射没有多少经验,目标定得也比较低:确保硬着陆,力争软着陆;月球探测器重量7743千克,月面着陆质量1500千克;在飞抵月球的过程中,向地球传输月球彩色图像和探测结果;在月面上留下永久的中国标记,放置激光反射器;在月面上工作3小时以上,传回周围月面图像及测量数据。

大家设想,即使第一个探测器水平不是世界先进,但也是一个标志,表示我们中国有能力发射卫星到月球上去,这是庆贺香港回归一份多么厚重的礼物呀!如果用记忆合金在月球上展开一幅大地图,上面有大陆有台湾,谁要想把台湾从中国分裂出去,那月亮也不答应呀。而且建国50年大庆,改革开放20年纪念日都将临近,这些都是我党和我国人民取得辉煌成就的标志,如果此时再实现月球探测,将为中华民族进入21世纪增添更加光彩的一页。1995年,这个颇带政治热情的设想在科学界引起了很大的争议,不过还是得到了一批学者的支持,很快便形成文字向中央打了申请报告,并计划在香港回归前完成发射任务。据当时参与了该计划经费预算工作的原航天总公司综合计划司的一位同志回忆,整个工程的经费预算大约4亿元,其中测控系统的经费为0.8亿元。至于经费的来源,当时有意向从总理的准备金中筹集2亿元,由国家计委筹集1.2亿元,所以经费问题不太大。
当时,这个方案也叫“嫦娥工程”,由于对月球探测尚未提出一个完整的发展规划,缺乏长期和有深度的科学探测目标,而且国家的航天技术基础还没有像今天这样扎实,再加上工程开始论证后很多单位的研制费用“猛涨”,导致这个报告被国务院领导否决了。后来,宋健同志专门写信给中科院院士、仍然在作月球研究的欧阳自远,嘱咐他一定要吸取这个教训,第一要有明确的探月目标,第二不能向国家要钱太多。(未完待续)