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2019年7月20号，距离人类首次登月整整50年。 50年前的今天，历经四天飞行，阿波罗11号飞船抵月。历时10年，30余万人参与的阿波罗计划宣告成功，人类的双脚首次踏上了地球之外的土地。 后来，阿波罗计划又进行了11次载人航天任务，12位地球人登上了月球，他们一共停留了 280 个小时，足迹长达 100 千米。 此后，即使科技如何进步，人类也再无踏足。 导致直到现在，超过5％的美国人自己还在怀疑美国国家航空航天局（NASA）只是在录影棚里伪造了几段登月视频，并没有真的把宇航员送上月球。 “登月”热门的话题——关于真假的争论 人类真的到过月球吗？为什么去那儿？又为什么不再去那儿？人类到底为什么去探索太空这样一个虚妄的梦？这半个世纪里，人类航天技术停滞不前了吗？ 带着这些问题，我们专门采访了国家天文台的研究员陈学雷教授，听他从回应登月质疑开始，进而去窥视整个波澜壮阔的宇宙探索竞赛。 NewTV：科学家是如何看待科幻电影的？ 陈学雷：今年上映的科幻电影《流浪地球》中说木星只有氢气没有氧气，需要把地球的氧气吸到木星，再由宇航员操作飞船去点火。其实，木星上闪电频繁，假使氧气落进去，闪电会立刻把它点燃，根本不需要积累足够的氧气引发爆炸。 刘慈欣写过一个小说叫《球状闪电》中关于量子纠缠的内容，实际上也完全是错的。 所以我们千万不要把科幻当成科学。因为科幻只是提供了一种开脑洞的场景，不能也没必要拿它去套科学，否则漏洞百出。我们去欣赏科幻作品，不需要仔细分析其中科学的真伪。 NewTV：您认为真的有外星生物吗？ 陈学雷：有可能的，因为地球上形成生物的条件在宇宙中并不稀缺，目前我们已经看到恒星周围有地外行星，有些地外行星与地球条件类似。所以我觉得比较有可能（有外星生物）。但是科学家当中也有不同意见，他们认为地球同时具备了很多独特生存条件，其他行星想同时满足这些条件很难。有的人说需要和中心恒星（太阳）保持适当距离，有的人认为需要磁场，有的人又认为行星周围需要有一颗卫星（地球有月球）。 那不满足这些条件是不是一定不能产生生命呢？我认为还是有可能的，需要我们继续探索。 NewTV：阿波罗登月是场骗局吗？ 陈学雷：其实没有太多可怀疑的。 当时美国人做阿波罗项目的决心很大，据说参与研制的科研人员，连同NASA、各种承包商、承包商的分包商等等，一共四十多万人。如此大的规模不可能造假，否则马上就露馅了。现在的美国社会，很多人对政府高度怀疑，所以怀疑登月造假，并给自己的想法找一些依据，但我们都可以用科学理论去解释。比如月球是真空状态，旗子却能飘起来可能与材质设计和移动过程中的惯性造成；登月照片背景没有星星，与当时相机感光条件有关。 我们天文台的欧阳院士还检测了美国从月球运回的岩石，另外美国在月球表面部署了一些反光镜，如今我们还能利用激光照射，通过反射光做月球测距，这些都是客观的证据。 阿波罗14号在月球表面安装的激光反射棱镜 NewTV：登月真的没有价值了吗？ 陈学雷：美国人50年前的登月，是为了在冷战竞赛中战胜苏联，双方在生死角力，不惜牺牲。像著名的阿波罗13号，差点无法飞回。即使成功，也有极大风险，阿波罗11号因为计算机运算水平较低，在快要登陆时发生过载情况，只能靠宇航员手动操纵下落。 当时冒着巨大风险登月，是以政治目标为主，科学目标较弱，所以在目标完成后没必要继续。但从长远来说，人类需要向外星拓展，就像人类祖先从非洲起源，一直扩展到美洲、大洋洲等等。我们在地球上生活，但将来总有一天需要离开地球去前往月球。 第一批登月的阿波罗11号成员：阿姆斯特朗（左起）、麦克·柯林斯和奥尔德林。 那么，现在的登月不是简单重复50年前的政治目标，而是希望去更深入了解月球，以求开发资源。我们在朝这个方向一步步努力。 NewTV：中国卫星登月有什么意义？ 陈学雷：无论从科学研究还是资源利用来说，月球背面将有无数可开发的空间。所以嫦娥四号登月不仅对中国，对人类也很有意义。包括美苏在竞争中，由于技术限制，也没能完成背面着陆。我们今天在某些方面的技术是远超过去，比如说嫦娥四号可以由计算机自主控制下落，当时条件不可能做到。 我们说50年前，美国作为代表，迈出人类第一步。至少在探索外星空间中，嫦娥四号落在月球背面着陆也是中国迈出的人类第一步。 嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器图自：国家航天局 NewTV：人类未来会不会大批前往月球居住？ 陈学雷：即使月球环境比地球恶劣得多，但和其他行星比也是占优势的。首先月球离地球较近，人类相对容易向上输送物资。但任何东西的运送都是靠火箭发射上去就会很难，现在人们也在开发新技术。同时国外观测有迹象表明，月球南极因为光照差温度低，阴影部分可能存在冰，人们可以利用冰化为水来使用。还可利用洞穴居住，从而屏蔽辐射。 所以未来很有可能在月球上建立相关居住场所，首先出于科研目的，可使科学家、宇航员在月球上短期访问、驻留、进行观测，经过发展可能会进行资源开发。这是我们对未来的设想，但是还有很长的路要走。 阿波罗8号宇航员威廉·安德斯在绕月轨道上拍摄的这张著名的“地出”。图自：NASA NewTV：50年前人类花了4天时间到达月球，现在还需要这么长时间吗？ 陈学雷：时间上估计差不多。因为发射火箭的时间变化不多，脱离地球的速度叫第二宇宙速度是11.2公里每秒。月球到我们的距离随时变化，平均距离38.44万公里，所以时间是差不多的。如果更强力的火箭推，飞船会速度提升，但到月球附近飞船需要更多燃料去减速。 四天的航空飞行，人类可以正常应对，加速就没有太大必要。但是对火星或者更远的探测来说，势必需要更快的速度，否则按照现在的速度到达火星可能需要几年时间。 NewTV：科技这50年进步了多少？ 陈学雷：从50年前到现在，类似火箭发动机的基本技术还是一样，电子学技术提升了很多，所以火箭计划的可靠性和安全性比50年前高很多。 当时，类似阿波罗这样的太空项目其实风险极大，会产生各种各样的失误。这些先辈冒着极大风险去探索，值得人钦佩。大家熟知，阿波罗1号在做一个简单的地面实验时意外起火，三位宇航员的牺牲。阿波罗11号在登月的过程中，为了清洁向火箭舱里充氮气时发生差错，直接导致工作人员死亡。这样的情况很多。 现在，我们可以把事情做的更好，因为有了更好的保障条件。 长征九号是能和美国下一代重型火箭SLS谈笑风生的大国重器 NewTV：宇宙充满未知，科学家如何去认知新的物质呢？ 陈学雷：我们怎么知道有暗物质呢。人类在观测星系的旋转速度中产生疑问，如果只有发光物质，从行星中心向外引力会降低，旋转速度变慢。但有些星系从中心向外的旋转速度一直保持同一个数值，这说明在人类看不见的地方存在很多物质，我们命名为暗物质。 同样，我们发现宇宙膨胀过程中，没有像人类预期的那样，在万有引力作用下减速，而是不断加速，说明宇宙间存在未知的东西，我们叫它暗能量。 我们的研究建立在现代物理学理论的框架中，通过观测已知物质，根据其性质、运动去推测暗物质和暗能量是什么。相信通过研究，终有一天我们会把暗物质、暗能量归为可认知掌握的知识。
“悟空”号暗物质粒子探测卫星 NewTV：我们为什么要探索太空？ 陈学雷：现今，我们的确需要把大部分资源都用于人类生存和发展上，但总需要用一些资源去探索。人没有探索就会僵化、封闭。我们国家体验尤为深刻。中国古代科技发达，但无论在探索自然科技还是新领域方面，都缺少向外探索的强烈意愿。比如郑和七下西洋，发现地理新位置却不进一步探索开发。结果导致我们慢慢落后，被西方超越。
所以我们不能满足于解决眼前的问题，而是要去“仰望星空”，探索新事物。国家也意识到了科学研究的必要性。 |
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