時事開講|嫦娥五號奔月,科學前沿在召喚

2020-12-06 錢江晚報

錢江晚報·小時新聞 記者 郭聞

據央視新聞等媒體報導:11月24日4時30分,我國在中國文昌航天發射場用長徵五號遙五運載火箭,成功發射探月工程嫦娥五號探測器,順利將探測器送入預定軌道,開啟我國首次地外天體採樣返回之旅。

1

今天,我們又要來談談航空航天了!

2020年,是非常特別的一年,國內外都發生了許多大事。而對於中國的航空航天事業來說,這是成果豐碩的一年,全世界的目光都會不時地投向它。

今年7月,「天問一號」探測器踏上了火星探測之旅,《時事開講》探討了「為什麼要探索太空」這樣的終極問題(詳見7月25日成長讀本)。

而這次,則是要去月球上帶回2公斤重的月壤,中國的探月計劃由此又更進了一步。因此,我們想和同學們一起聊聊「航天教育」這個話題。

因為有人總結說,中國的航天事業,這幾十年來從奔跑到平跑,然後現在開始進入了領跑階段。在這個過程中,中國的青少年,也一直跟隨著中國的航空航天科技的發展在奮力奔跑。

這個話題,就讓我們從太空的聲音開始吧。

同學們,你們知道「火腿族」嗎?聽過來自太空的聲音嗎?

「火腿族」是業餘無線電愛好者互相間的暱稱,這個名字是怎麼來的呢?

業餘無線電愛好者的英文是Radio Amateru,這與Ham(火腿)是怎麼扯上關係的?事情是這樣的——1908年無線電剛發明的時候,美國民間出現了很多無線電臺和群體。由於正處於無線電萌芽期,對電臺呼號和使用頻率都沒有規定,於是就造成了電臺的衝突和混亂。

當時哈佛大學有三個人組了個業餘無線電社團,他們電臺的呼號是三個人的姓氏第一個字母合在一起的「HAM」。其中那個姓氏「H」打頭的海曼針對無線電使用混亂的現象寫了篇畢業論文,並且在導師的幫助下恰逢其會地參與到了美國業餘無線電法案的制定中。因為在當時影響很大,從此以後,HAM便和業餘無線電劃上了等號,也因此後來全世界都用HAM(火腿族)來稱呼業餘無線電愛好者。

在中國,也有許多的火腿族,他們是鐵桿的無線電迷,很多人從小便迷戀科技,因此在他們的論壇上,有許多與無線電相關的各類科技話題和新聞。其中有一條很特別,它記載了許多參數,像這樣的:遙測信標發射機:435MHz,CW,23dBm;還有這樣的:45MHz接收天線:1.8dBi,135°,LHCP……大部分人可能看不懂,但是火腿族們看了會心領神會一笑。這是接收某顆衛星信號的參數,許多無線電愛好者可以通過這些參數找到這顆衛星並接收它發射的聲音信號甚至圖片。

2

一直被中國「火腿族」關注的那顆衛星叫什麼呢?它叫「希望一號」,是中國首顆專門為青少年研製並發射的科學實驗衛星,上面搭載的是青少年提出的「天圓地方」科學實驗方案,任務是建立業餘無線電空間通訊及進行太空攝影。這顆衛星是2009年12月,用「長徵四號丙」運載火箭以一箭雙星方式,與「中國遙感衛星八號」一起送入太空的,如今它仍然在太陽同步軌道運行著。

如果你打開嗶哩嗶哩網站,會發現,在今年2月底,還有位火腿族發布了一條名為「中國第一顆業餘衛星『希望一號』,十年多了,信標依然響亮」的視頻,打開它,會聽見「噗噗噗呲呲呲」的聲音,那是「希望一號」從廣袤的太空,持續發回的無線電信號。

這麼多年過去了,這顆衛星還沒有報廢,仍然在努力工作著,雖然我們聽不懂它在說些什麼,但在「火腿族」的耳朵裡,這是來自浩瀚宇宙的天籟,它講述的是流浪太空的故事。

如果同學們有興趣,可以去聽聽這個聲音。你的腦海中會不由自主地浮現出深邃星空的影像。如果有無線電基礎知識,你還可以到網上買個小型接收器小環天線,輸入參數,也許還能自己接收最新的宇宙聲音。

3

在談論中國迅猛發展的航空航天事業之前,花費筆墨講這麼兩個小故事,是想告訴大家:新科技離中小學生就有這麼近;同時還想問同學們一句話:準備好了嗎?尖端科學需要你們。

有沒有發現,這些年,特別是近30年來,中國的科技前沿時不時閃現青少年的身影。無論是信息賽、發明創新賽還是人工智慧、機器人行業。

其實在青少年中普及相關專業基礎知識,甚至是邀請青少年加入到科技研發中,最早就出現在航空航天研究領域。從世界範圍看,相較於其它科技領域,青少年在航空航天領域的參與程度也是時間最早、範圍最大的。各國都在鼓勵和幫助大中小學生參加太空實驗,為的是激發學生們對航天的興趣,培養後繼人才。

在教育界,很早就有個說法叫「航天教育」。美國航空航天局(NASA)將航天教育作為自己的三大使命之一,規定了「教育優先」的原則,要求在宇航局的各項任務中都加入航天教育的內容。

而中國,也早在1980年代便開始了航空航天領域的青少年培養計劃。當時限於我們國家的空間技術水平,於是就選擇最大程度地與航空航天先進國家展開合作。

比如當時NASA制訂了一個「零星搭機實驗」計劃,因為每次太空梭執行任務的時候其實貨艙都沒塞滿,所以可以捎帶一些小型科學儀器上天,在太空進行實驗。我國也不放過這個好機會,積極參加了這項計劃。1986年,中美雙方聯合舉辦了第一屆「全國青少年太空梭科學實驗方案」徵集活動,到2000年的時候,總共有6項中國學生提出的實驗,得到航天界的認可。

等到進入新世紀,中國的航空航天技術飛速發展,到了今天,我們已經完全不需要藉助別國的太空梭和衛星,對青少年進行航天知識教育了,並且在「天宮一號」升空後,從2010年開始面向全國青少年推出了「開啟天宮夢想」的全國青少年載人航天科普系列活動。

在2005年,蠶寶寶登上了中國的第22顆人造衛星。起因是2000年時,一位北京的小學生提出讓蠶在太空中吐絲織繭的實驗設想,當時搭載的是美國「哥倫比亞」號太空梭,但是因為「哥倫比亞」號失事,實驗夭折。後來,中國航天部門最終實現了中國學生的心願。如今,太空蠶已經成為中國航天的重要實驗項目之一,蠶寶寶不但搭載過太空梭、衛星,還搭載神舟十一號上天,在「天宮二號」空間實驗室裡安居下來,太空蠶也繁衍了好幾代。這些實驗不僅研究蠶的性狀改變,還提出了分子生物學的新課題。

你們看,一個孩子的小小建議,引發了多大的科研效應!

前面我們提到的那顆「希望一號」衛星,是東方紅衛星公司專門為青少年研製的,上面建立的太空業餘無線電臺也推動了我國青少年業餘無線電通信發展。當時,這種專門為青少年發射衛星的事在世界航天強國中都是罕見的。後來,我國還推出了中國青少年科普衛星工程,到如今已經發射了好幾顆青少年科普衛星。

4

為什麼我們國家這麼重視青少年的航天科普教育?

習總書記一句話道破了其中深刻的內涵,他說:飛天夢是強國夢的重要組成部分。

在2016年4月24日首個「中國航天日」之時,習總書記說:探索浩瀚宇宙,發展航天事業,建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢。設立「中國航天日」,就是要銘記歷史、傳承精神,激發全民尤其是青少年崇尚科學、探索未知、敢於創新的熱情,為實現中華民族偉大復興的中國夢凝聚強大力量。

有人總結中國的航天事業是從奔跑到平跑到領跑,這句話同時還體現在青少年航天教育上。如今航天教育的「風口」是太空教學計劃,這是比搭載計劃更進一步的實驗,我國正站在這個風口上。

你們看,1984年,美國提出了太空授課計劃,但由於「挑戰者」號太空梭的失事,計劃中止。直到2007年,美國教師太空人芭芭拉·摩根才終於在太空實現授課,向孩子們展示太空人的生活。

而6年後的2013年,神十航天員王亞平便實現了我國的首次太空授課,她在太空給地面的中小學生們上了一堂真正意義上的課。通過實驗的方式,使學生了解微重力條件下物體運動的特點、液體表面張力的作用,加深對質量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。

俗話說「紙上得來終覺淺」,學校沒法做的失重狀態下的實驗,王亞平在太空裡讓全國學生看了個明白。

從我國的青少年航天教育中可以真正認識到,21世紀的教育,不再是填鴨式的教育可以完成的。

話題說回我們這次關注的大新聞:我國首次從月球上挖土。為什麼會如此激動人心?

因為我們正在一步步地衝破桎梏,它展示的是中國人的科學接力,一代代人的接力,用幾十年跑完西方國家上百年的科技發展之路。

5

接航天事業的班,是未來的事;而眼前的學習,是當下的事。

如果你為中國人下一步登陸月球的計劃而激動而憧憬,那麼就先做好接班的準備吧,並且在接班之前,學得航天人「吃得起苦的精神」。

什麼是「吃得起苦的精神」?

在「兩彈一星」時代,吃得起苦是要經得住生活困苦、耐得住科研寂寞;在新時代,吃得起苦,是要忍得住默默無聞、抵得住外界的誘惑。任何一項科研,都需要付出極大的毅力。

這些品格,不是在投身科研工作之後才成就的,其實它在我們的學生時代就已經開始潛移默化地形成了。

學生時期,我們需要為一道難題孜孜以求,不拋棄不躲避;需要培養堅強的意志和強健的體魄。比如持之以恆地學習一種樂器,堅持不懈地進行體育鍛鍊。這樣得到的堅韌品質,是未來從事學習和科研的保證。

鍾南山從年輕時期便堅持跑步和打籃球,所以他得以在80多歲高齡之時還能以健康的體魄奔赴抗疫第一線,為國為民奉獻。

學生時代所獲得的教育,不僅僅是智育的成長,也是德育的形成。

本文為錢江晚報原創作品,未經許可,禁止轉載、複製、摘編、改寫及進行網絡傳播等一切作品版權使用行為,否則本報將循司法途徑追究侵權人的法律責任。

相關焦點

  • 嫦娥五號奔月
    ,計劃實現月面自動採樣返回,助力深化月球成因和演化歷史等科學研究。「回」就是從月球表面採樣返回地球,就是本次嫦娥五號執行的任務,計劃把2千克的月壤樣品帶回地球。(圖片來源:央視新聞)值得一提的是,後來,我國又拓展了「月球科研站」任務。該任務是由後續的「嫦娥六號」、「嫦娥七號」和「嫦娥八號」完成。計劃在月球南極地區著陸並開展更為複雜的科學研究。
  • 嫦娥五號為何凌晨「奔月」?
    圖片來源:國家航天局 萬珂 攝這是長徵五號系列運載火箭的第二次應用性發射,將運送探月工程嫦娥五號探測器至地月轉移軌道,實施中國首次地外天體採樣返回任務。長徵五號火箭為何選在凌晨發射嫦娥五號探測器?一是便於奔月軌道的設計。錢航表示,月球探測與火星探測一樣,都屬於深空探測,在火箭發射軌道設計上,要考慮到地月相對位置關係,因此相比通信衛星等發射任務,約束條件更多。此次發射嫦娥五號探測器,要在滿足地球與月球位置關係的限制、火箭射向和滑行時間的約束、探測器地月轉移時間、返回器再入航程等條件下,選擇最合適的發射時間,也就是確定火箭的發射窗口。
  • 從嫦娥一號到嫦娥五號:奔月,落月,再到返回嘗試
    作為「繞、落、回」三步走的第一步,首期繞月工程就是研製和發射探月衛星嫦娥一號。中國探月工程用「嫦娥奔月」神話傳說中的人物來命名,弘揚了中國傳統文化,表達了中國人「奔月」的決心。2011年4月1日,在半年設計壽命周期,嫦娥二號全面實現了6大工程目標和4項科學探測任務,獲取了一批重要科學數據;2012年4月,嫦娥二號圓滿完成在日—地拉格朗日L2點一個完整周期的飛行探測,成功繞飛L2點,進入轉移軌道飛行;2012年12月13日,嫦娥二號與國際編號為4179的圖塔蒂斯小行星由遠及近「擦肩而過」,最近交會距離不到1公裡,首次實現了我國對小行星的飛躍探測,成為我國第1個行星際探測器;
  • 「瀋陽元素」助力「嫦娥五號」奔月
    原標題:「瀋陽元素」助力「嫦娥五號」奔月   本報訊(瀋陽日報、沈報
  • 「大火箭」成功送「嫦娥五號」奔月!揭秘三大看點
    隨後,「嫦娥五號」成功入軌,發射取得圓滿成功。歷經十年,大火箭「胖五」終於和「嫦娥」攜手奔月。而此前,探月工程的發射任務均由長徵三號甲系列火箭完成。此次發射有哪些看點?記者邀請「胖五」的「娘家人」中國航天科技集團有限公司第一研究院的設計師,進行了詳細解讀。
  • 奔月在即!嫦娥五號為啥要在凌晨發射?
    這是「胖五」長徵五號系列運載火箭的第二次應用性發射,將運送探月工程嫦娥五號探測器至地月轉移軌道,實施我國首次地外天體採樣返回任務。航天科普專家、中國航天科技集團一院火箭設計師錢航對此進行了解讀——一是便於奔月軌道的設計。月球探測與火星探測一樣,都屬於深空探測,這一類型的任務在火箭發射軌道設計上,要考慮到地月相對位置關係,因此相比通信衛星等發射任務,約束條件更多。
  • ...嫦娥五號的電源如何保證?|嫦娥五號|奔月|電源|蓄電池|嫦娥四號...
    效果圖,來源:中國航天科技集團八院 鄭瑩瑩 攝中新網文昌11月24日電(鄭瑩瑩 郭超凱 繆新培)嫦娥五號的月球探測任務中,探測器所需能源超過了中國此前任何一項月球探測、深空探測任務,那麼,「嫦娥五號奔月」的電源如何保證?
  • 嫦娥五號即將奔月 BJ40軍團直抵文昌助力中國航空
    嫦娥奔月的故事我們從小就耳熟能詳, 人類對太空的憧憬與夢想也從未止步。1969年人類第一次登上月球,51年後的11月底中國人自主研發的嫦娥五號登月探測器即將發射,同時將具有重要科研價值的月球表面樣本帶回地球。
  • 嫦娥五號奔月,揭探月工程背後的那些秘密
    先不要講什麼科學意義、技術帶動,單從邏輯學上看,落到月球背面的科學意義就是一句話:背面沒去過!」相關的軟體著作信息共有12條,其中包括嫦娥五號有效載荷測試序列執行軟體、嫦娥五號有效載荷數據自動判讀軟體、嫦娥五號著陸器數管仿真軟體等。
  • 「嫦娥五號」為何選在凌晨奔月?專家詳解
    護送嫦娥五號登月的正是「胖五」是我國目前起飛規模最大、運載能力最強、技術跨度最大的一型運載火箭,採用3型12臺全新研製的大推力發動機,主發動機均採用無毒無汙染的推進技術,實現液體運載火箭直徑由3.35米至5米的跨越。中國運載火箭技術研究院總體設計部錢航博士表示,多個因素決定了「嫦娥五號」選在凌晨發射。
  • 明早再次「奔月」!從嫦娥一號到嫦娥五號,回顧嫦娥探月之旅
    這是長徵五號系列運載火箭的第二次應用性發射,將運送探月工程嫦娥五號探測器至地月轉移軌道,實施我國首次地外天體採樣返回任務。此次長徵五號遙五火箭發射窗口時間,是在綜合考慮地月位置關係等因素基礎上,經過軌道設計選擇出的最佳發射時間。
  • 嫦娥五號奔月之際,美國人:希望共享數據
    嫦娥奔月是中國的古老傳說,象徵著中國古代人民探索月球的開拓精神,現代中國秉承這一優秀傳統,展開了嫦娥奔月計劃,11月24日4時30分,在文昌航天發射場,長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器。
  • 奔月!南航專家解讀「嫦娥五號」
    24日凌晨,搭載「嫦娥五號」探測器的長徵五號火箭順利發射,這一次,「嫦娥」不僅將實現「奔月」的目標,還將歷史性地帶著月球的「禮物」——約2千克左右的月球土壤樣品返回地球。「嫦娥一號」到「嫦娥四號」任務,已圓滿完成前兩步,「嫦娥五號」將實現探月工程第三步戰略目標。這意味著,「嫦娥五號」探測器還將肩負著「返回」的重要使命,將月球表面的土壤帶回地球。在此之前,實現了在月球「挖土」目標的,只有俄羅斯和美國兩個國家。
  • 嫦娥五號即將奔月,哪些「名場面」將上演?
    圖/國家航天局新京報快訊(記者 倪偉)據中國探月工程辦公室消息,我國嫦娥五號探測器即將踏上奔月之旅。目前,搭載嫦娥五號的長徵五號火箭已經矗立在發射塔架,各系統正在進行各項測試等最後準備工作。嫦娥五號執行的是我國首次月球採樣返回任務。
  • 「大火箭」成功送「嫦娥五號」奔月!揭秘三大看點「組圖」
    嫦娥五號發射任務是長徵五號火箭立項研製後較早明確的國家重大工程任務。歷經十年,「大火箭」終於與「嫦娥」攜手奔月,舉國關注、舉世矚目,發射凸顯三大看點。長徵五號遙五火箭進入發射倒計時。中國網 楊佳 攝影看點一:15選1,最優軌道奔月「嫦娥五號」與「大火箭」分離後,還要飛行數天才能夠到達月球。奔月之旅,路途遙遠,「大火箭」為了讓「嫦娥」姑娘省點兒力氣,可以說貼心至極。常規任務,一枚火箭有一條軌道就行了。
  • 嫦娥五號即將奔月!100秒回顧中國探月之路
    11月17日長徵五號遙五運載火箭垂直轉運至發射區嫦娥五號探測器計劃11月下旬擇機發射探月,中國人的千年夢想2004年,我國探月工程立項實施確定了「繞、落、回」三步走戰略規劃嫦娥一號到嫦娥四號任務的成功實施已圓滿完成三步走戰略的前兩步嫦娥五號即將奔月目標是獲取月球樣品返回地球屆時「繞、落、回」三步走發展戰略將圓滿完成加油,中國航天!
  • 嫦娥四號完成第24月晝工作,嫦娥五號即將踏上奔月之旅
    【嫦娥四號完成第24月晝工作,嫦娥五號即將踏上奔月之旅】記者從國家航天局獲悉,嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車分別於11月22日12時和3時10分完成第24月晝工作,進入月夜休眠。截至今天,嫦娥四號已在月球背面工作690個地球日,累積行駛裡程589.6米。基於第23月晝全景相機拼接影像、DOM影像等數據情況,「玉兔二號」月球車在第24月晝期間繼續向玄武巖方向和反射率較高的撞擊坑區域前進,這兩個位置均位於西北方。
  • 嫦娥四號完成第 24 月晝工作,嫦娥五號即將踏上奔月之旅
    IT之家11月23日消息 據中國探月工程發布,嫦娥四號著陸器和 「玉兔二號」月球車分別於 11 月 22 日 12 時和 3 時 10 分完成第 24 月晝工作,進入月夜休眠。截至今天,嫦娥四號已在月球背面工作 690 個地球日,累積行駛裡程 589.6 米。
  • 嫦娥四號完成第24月晝工作,嫦娥五號即將踏上奔月之旅
    嫦娥四號著陸器和「玉兔二號」月球車分別於11月22日12時和3時10分完成第24月晝工作,進入月夜休眠。截至今天,嫦娥四號已在月球背面工作690個地球日,累積行駛裡程589.6米。科學成果發表在《Remote Sensing》國際期刊。
  • 嫦娥五號昨天奔月 兩位浙江的年輕人正在守望嫦娥
    在嫦娥五號飛天之際,錢江晚報採訪了兩位年輕的浙江航天人。伴隨著巨大的轟鳴聲,長徵五號遙五火箭升空。熱烈的掌聲在發射現場響起,網絡上也熱鬧一片。但此刻,指揮控制大廳樓上一層的機房裡仍寂靜無聲,沈菊鴻和同事們正緊張地盯著屏幕,為任務進程進行實時可視化呈現。從點火,到升空、助推器分離、整流罩分離……直到入軌,嫦娥五號奔月的每個瞬間都清晰又形象地呈現在大屏幕中。