終於，我們要到月球背面了！——我們的征途是星辰大海
超越冷戰思維，延續中國經濟奇蹟（下）發不出來
Arrival to Earth
Transformers: The Score
Steve Jablonsky
00:00/05:26
兩年了，不知道還有多少人能夠記得，但我一直時不時會去微博上看看這隻可愛的兔子。
有點萌，有點呆，每次都讓人有一種莫名的傷感。
還好，這隻兔子不會孤單太久了。
今天，國防科工局首次對外公開了我國探月工程嫦娥四號任務的月球車，並宣布將面向全球進行征名。
沒記錯的話，嫦娥四號月球車當時應該是嫦娥三號的備份，所以它基本繼承了「玉兔號」的外形和狀態，呈長方形盒狀，長1.5米，寬1米，高1.1米。頭頂上安裝了一個用於地月對話的通訊天線，整個車上則有四台相機共同工作。肩部有兩片可以打開的太陽能電池帆板，腿部則是六個輪狀的移動裝置。
月球車採用的是在月晝時工作，月夜時休眠的作息模式。在經歷了月夜期間極低的溫度後，可伸縮的太陽能電池帆板會在夜晚的時候自動收起來，搭成一個小房子的樣子，將儀器設備都包在裡面，從而保護各種儀器不會被凍壞，確保月球車有剩餘電力自動蘇醒。
這一次，嫦娥四號將實現人類首次在月球背面的軟著陸和巡視探測任務。
由於月球晝夜溫差極大，可以達到300多攝氏度，同時還有真空、強輻射等極端環境，因此任務實現難度極高。
它將於今年12月份發射，著陸點設置在南極–艾特肯盆地內的馮 卡門撞擊坑內。該盆地被認為是太陽系內最大、最古老的撞擊坑，保存了原始月殼的岩石，具有極高的科學研究價值。另一方面，馮 卡門撞擊坑的南部地勢相對較為平坦，在著陸安全性、熱控、光照、測控通信等方面，具有較為有利的條件和較強的工程可實現性。
嫦娥四號月球車上搭載了4台科學載荷，其中由國內研製的全景相機、紅外成像光譜儀和測月雷達都延續了嫦娥三號的配置，用於獲取巡視區的月表圖像、探測巡視路線上的月壤厚度和月殼淺層結構等。
此外，嫦娥四號月球車上還搭載了一台與瑞典合作的中性原子分析儀。用於觀測巡視探測點10-10000伏特能量範圍內的能量中性原子及正離子，這也將是國際首次在月表開展能量中性原子探測任務。
嫦娥四號任務的實施，將突破複雜地形環境條件下的導航控制技術，實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察；首次在月球背面開展地形地貌、月壤、射電天文等多方面探測研究。
還記得以前跟老江開玩笑說我再攢多點錢，我就拿去投壹零空間，自己造一個火箭到月球背後看看，而今天看到這個新聞，內心只有激動，不知道該說什麼好了。
隨著國際空間站將於2020年退役，在2020年之後建成的中國空間站將會成為整個外太空唯一在軌運行的載人空間站。對於中國以外的其它國家，估計只有一張圖可以完美表達我想說的話了：
航太技術代表著的絕對不僅僅是一個國家的科技水平，它代表著的更是這個國家和國民對於終極的夢想與追求，從來都只有最強大的國家和最優秀的民族有勇氣和能力去向那未知的深空發起一次又一次遠征。
時間有沒有開端？宇宙有沒有邊界？我們從哪裡來？當這星球上第一個抬起頭仰望那浩瀚星空的人誕生時，這些終極問題就會像一顆種子萌發在每一個有文明誕生的地方。
還記得今年7月份，月球車月兔的微博留下了最後一條消息：「這次是真的晚安咯！！！還有好多問題想知道答案……但我已經是看過最多星星的一隻兔子了！如果以後你們去到更深更深的宇宙，一定要記得拍照片，幫我先存著。月球說為我準備了一個長長的夢，不知道夢裡我會躍遷去火星，還是會回地球去找師父？」
當時被這張孤獨的照片震撼到了。我們的家園，如果放大到整個宇宙的尺度，多麼的渺小，每個人一輩子的喜怒哀樂，愛怨情愁，都不過是億萬年時光里微不足道的沙礫。
有沒有外星人，我雖然無法給你們一個肯定或者否定的回答，但是有很多蛛絲馬跡是很值得玩味，尤其是這幾年的航太工程。像引力波探測的「天琴計劃」，暗物質探測的「悟空」衛星，還有已經在貴州建成的全球最大的射電望遠鏡，一個比一個科幻，背後是什麼動機支撐這些工程去推進，難道不是很值得思考嗎？
在貴州的那個大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡LAMOST，是目前國際上天體光譜獲取率最高的望遠鏡。這台巨型望遠鏡上面安裝了十幾台極高解析度的數碼照相機，可以把天體的光譜拍攝下來。不僅可以了解天體的化學構成，而且可以知道天體內部包括溫度、密度、壓力在內的物理條件，以及它們的運行速度和與地球的距離。
在未來五六年間，LAMOST將做1000萬個天體的光譜，要知道，人類至今只記錄下了100多萬條天體的光譜，而LAMOST將在今後5年中，將這個記錄提高一個數量級！
這哪是什麼鬼望遠鏡，這如果從軍事的角度來看，就是起著活脫脫的預警雷達的功能啊。
還有，如果我沒有記錯的話，前些年中國進行的鯤鵬7號高軌反衛星實驗，當時的彈道頂點是35700千米，GPS和格洛納斯還有伽利略的高度，也就20000多千米。造這些威力已經遠遠過剩，足以吊打地球其它國家的工程，瞄準的究竟是什麼？你們大膽猜。
如果再看中國2016-2030年的空間規劃，簡直屌炸天。地球上其它國家的航太計劃，包括美國的，在這些宏偉的計劃面前比起來，都好像紙糊的垃圾一樣。
下面只是摘取部分計劃，不涉及泄密：
「黑洞探針」計劃。通過觀測宇宙中的各種黑洞等緻密天體以及伽瑪射線暴，研究宇宙天體的高能過程和黑洞物理，以黑洞等極端天體作為恆星和星系演化的探針，理解宇宙極端物理過程和規律。
「天體號脈」計劃。宇宙中各種天體的電磁波輻射信號隨時間的變化提供了天體內部結構和天體活動的基本信息。
「天體肖像」計劃。獲得太陽系外的恆星、行星、白矮星、中子星、黑洞等天體的直接照片，星系中心、恆星形成區、超新星遺迹、噴流等結構的高清晰度照片，開展各個波段的深度成像巡天，以及繪製各個波段宇宙背景輻射的高精度天圖，對理解宇宙的構成等科學問題起重要關鍵作用。
「天體光譜」計劃。對天體的各種波段（光學、射電、X射線等）的光譜進行高分辨的測量。主要項目建議包括：
「宇宙網」紫外發射線探測器（Ultraviolet Emission Mapper of 「Cosmic Web」,UVEM），宇宙分子探測器（Cosmology and Molecule Explorer, COME）、暗物質粒子探測衛星（Dark Matter Particle Explore satellite, DAMPE）以及擬在我國空間站上實施的大規模多色成像與無縫光譜巡天（China』s Space Station OpticalSurvey, CSSOS）、高能空間輻射探測設施（High Energy Cosmic Radiation Detection facility,monitor）。HERD）和X 射線-紫外全天監視器（X-ray all sky monitor）。(大家順手點擊下方的廣告，是對本號最大的支持）
「系外行星探測」計劃。主要搜尋太陽系外類地、類木行星，精確測定行星的質量、軌道、可見光和紅外譜以及上述物理參數隨時間的變化情況，並建立上述行星半徑、密度、有效溫度、反照率、大氣環境、溫室氣體、表面重力等重要物理參數的資料庫，初步對宇宙中是否存在另一個「地球」這一基本科學問題做出回答。
「太陽顯微」計劃。對太陽進行高分辨或近距離多視角的多波段觀測，研究太陽內部結構與演化、磁場起源、日冕結構與動力學、爆發過程的觸發機制和粒子加速機制等基本物理過程。主要項目建議包括：深空太陽天文台（Deep Space Solar Observatory,DSO）、太陽極區探測器（Solar Polar Region Explorer, SPORE）、超高分辨X射線望遠鏡（Super High Angular Resolution Principle for coded-mask X-ray imaging, SHARP-X）和太陽磁場和速度場分層結構探測器（Multi-layer Exploration of Solar Magnetic and Velocity field, MESMV）。
「太陽全景」計劃。多波段聯合診斷太陽變化規律，建立小尺度運動與大尺度變化的聯繫，回答太陽磁場的起源、磁場的大尺度特徵、耀斑的特性及與日冕物質拋射的關係、日冕物質拋射的全球特徵等問題。主要項目建議包括：
先進天基太陽天文台（Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S）、空間甚低頻觀測陣（Solar RadioArray at extremely Low Frequency,SRALF）、太陽磁場立體測量（Stereoscopic Polarization Imagers for Explosive Sun,SPIES）、太陽高能輻射與粒子探測任務（Solar Energetic Emission and Particle Explorer, SEEPE）和擬在我國空間站上實施的大面積太陽伽瑪射線譜儀（Large Area Solar GAmma-ray spectrometer, LASGA)。
「鏈鎖」計劃。針對日地整體聯繫中的關鍵耦合環境進行探測，研究空間天氣事件的大尺度擾動能量的形成、釋放、傳輸、轉換和耗散的全過程和基本物理過程，認知太陽電磁輻射和高能粒子對全球氣候變化的影響途徑和機制。目前，主要的建議項目包括：「夸父」計劃（KUAFU）、磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃（Magnetosphere-Ionosphere-Thermosphere CouplingSmall-Satellite Constellation Mission, MIT）和太陽極軌望遠鏡計劃（Solar Polar ORbit Telescope, SPORT）。
「微星」計劃。探測太陽活動、行星際、地球磁層、輻射帶和電離層、中高層大氣，研究空間物理基本物理過程和空間天氣建模與預報中的關鍵區域、關鍵過程、關鍵效應等關鍵科學問題。目前主要建議的項目包括：
「探天」計劃。旨在從根本上改善我國對太陽、太陽風、磁層、電離層和中高層大氣的空間環境的監測能力，形成覆蓋我國主要航天和裝備試驗基地、重要城市和觀測站點的地基監測網，具備中、小尺度分辨的監測能力，揭示我國上空空間環境的區域性特徵及其與全球整體變化的關係。主要項目建議包括：空間環境地基綜合監測網（Ground-based Space Environment Comprehensive Monitoring Network），即子午工程II 期（Meridian Project II）、中科院日地空間環境觀測研究網路（Solar-Terrestrial Environment Research Network,STERN）和國際子午圈（International Space Weather Meridian Circle Program, ISWMCP）。
「火星探測」計劃。以全球遙感、區域巡視和取樣返回等探測方式，實現從全球普查到局部詳查、著陸就位分析、再到樣品實驗室分析的科學遞進。火星探測計劃總體科學目標包括：
（1）研究確定火星著陸和生命存在的條件與地區。探測火星表面水（冰）及其存在信息、氣候環境、地形地貌特徵，研究火星演化史中水（冰）存在和改造的證據，確定火星表面水（冰）的存在和分布，探索火星生命信息及對現今和將來支持生命生存或居留的可能性；優選火星著陸探測的區域，詳細研究著陸區的形貌、氣候、地質和地球物理特徵，理解火星的地質演化。
（2）研究火星土壤特性及其水冰、氣體與物質組成。探測火星土壤的成分、結構與分布，分析火星土壤中的水冰與氣體組分，研究火星土壤的成因、表面氣液流體與固體物質的相互作用和地質改造歷史。
（3）研究火星大氣及氣候特徵。通過對火星電離層、中性大氣、磁層探測以及火星表面的氣象觀測，研究火星的大氣組成與結構、太陽輻射與火星大氣和物理場的相互作用、火星表面的氣候特徵，探討火星大氣圈的演化歷史。
（4）研究火星地質特徵、演化與比較行星學。通過從整體、全局性的探測，到局部詳細特徵的分析，再到內部組成的研究，解析火星的表面過程、構造特徵、地質單元和內部結構，研究火星的地質演化歷史，並通過與地球、月球和金星等的對比分析，為地球尤其是地球環境的演化提供重要啟示。主要項目建議包括火星全球遙感和區域巡視探測任務和火星取樣返回任務。
「小行星探測」計劃。以伴飛、附著、取樣返回等探測方式，對近地目標小行星進行整體性探測和局部區域的就位分析。
「木星系統探測」計劃。總體科學目標主要包括：
（1）研究木星磁層結構。獲取軌道器環繞「木衛二」、木星捕獲過程以及捕獲軌道到環繞探測工作軌道的轉換過程中木星磁層等離子體與「木衛二」大氣的耦合作用、感應磁場及其電流等數據，研究木星系統的磁層結構特性，並反演「木衛二」內部結構特性。
（2）研究「木衛二」大氣模型。獲取「木衛二」的磁場、等離子體和大氣的組分、密度、溫度、風場、粒子輻射、電磁波動等探測數據，開展「木衛二」空間環境與大氣演化模型的綜合性研究。
（3）研究「木衛二」表面冰層形貌及厚度。獲取「木衛二」表面形貌、礦物組成和微波等探測數據，分析其地形地貌、地質構造和地下物質組成特性，研究其冰層厚度及其演化特性。
（4）研究金星-地球-木星間的太陽風結構。通過金星的借力飛行，獲取金星-地球-木星間的太陽風等離子體隨時空變化的探測數據，研究金星-地球-木星間的太陽風結構及其演化過程。
（5）研究地球生命的地外生存狀態及其演變特性。開展木星系統探測器在行星際飛行期間以及木星系統探測期間的微型遙測遙控生物實驗，觀測並研究地球生命在不同空間段的生命狀態、適應性反應及其變化過程。
「水循環探測」計劃。水循環是水在太陽輻射、地球引力和其他能量作用下周而復始循環的動態轉化過程，是地球三大循環系統（水、能量、生物化學）中最為活躍的物質循環過程。
「能量循環探測」計劃。研究太陽輻射能量和地球系統紅外能量收支對地球系統主要分量（大氣、海洋、冰雪和生態）運動和變化的影響及其規律。
「生物化學循環探測」計劃。陸地和海洋生態系統，通過光合作用、呼吸作用、分解以及伴隨干擾如火災而發生的碳釋放和吸收，在全球碳循環中發揮著關鍵的作用。
「輕盈」計劃。研究微重力流體物理基礎科學問題，與空間探索活動相關應用、應用基礎微重力流體物理問題以及微重力流體物理學科交叉性問題。
「輕颺」計劃。研究微重力環境下的材料相變、晶體生長與材料形成等過程，以及微重力環境下凝聚態體系的物理、化學性能及變化過程和規律。
「輕焰」計劃。研究湍流燃燒機理、煤燃燒和傳熱過程及相關機理，進行航天器防火安全研究。
「空間基礎物理」計劃。
「冷原子物理」計劃。建立超冷原子物理的衛星實驗平台，探索超冷物質波的物理特性，發現新物態與相變，檢驗基本物理定律並尋找新物理。
「騰雲」計劃。研究空間特殊環境下的生命活動現象、過程及其規律，研究地球生命在地外的表現形式。
「桃源」計劃。探索地外生命和智慧生命，研究普適的生命起源、演化與基本規律。主要考慮「木衛二」或「土衛二」科學探測計劃，目標是有計劃地選擇木星或土星行星系中可能存在冰殼和地下海洋及大氣層的衛星為探測目標，利用著陸器和巡視器取樣在線分析探測大氣、冰殼以及海水中可能存在的生命物質或形式。
「載人航天工程」科學計劃。規划了空間生命科學與生物技術、微重力流體物理和燃燒科學、空間材料科學、微重力基礎物理、空間天文和天體物理、空間物理與空間環境、空間地球科學及應用等8 個領域和31 個主題的空間科學研究和應用，計劃開展數百項空間科學研究項目。
實現技術：
空間天文觀測技術。包括超高解析度成像技術、空間VLBI 陣列技術、高能電子觀測和高能伽瑪射線觀測技術、X射線聚焦技術、大面積輕量化軟X射線探測器、單光子弱光鎖相測量技術、紅外空間天文探測技術、紫外空間天文技術、空間X射線量能器技術和太陽系外行星空間光譜成像與干涉觀測技術等。
註：建設世界上首個空間毫米波VLBI陣列的計劃現已列入中國科學院空間科學戰略性先導科技專項"空間科學背景型號項目"。該項目將通過發射兩個直徑10米的高精度射電望遠鏡至離地球最遠可達60000千米的空間軌道,藉助於射電天文中的甚長基線干涉測量技術(Very Long Baseline Interferometry,簡稱VLBI),這兩個空間射電望遠鏡與地面射電望遠鏡一起組成一個口徑相當於6萬千米的超大型射電望遠鏡,可以獲得天文觀測中最高的空間角分辨本領,在對黑洞等緻密天體的超精細結構的觀測研究中發揮巨大威力。這是一項前人尚未進行過的前瞻性創新工作,是一個全新的科學衛星項目,在國際上沒有先例可循。
「十二五」期間，已有8 個項目脫穎而出入選了空間科學背景型號項目，它們分別是：「天體號脈」計劃中的「X射線時變和偏振探測衛星」（XTP）和「愛因斯坦探針衛星」（EP）；「天體肖像」計劃中的「空間毫米波VLBI陣列」（S-VLBI）「; 系外行星探測」計劃中的「系外類地行星探測計劃」（STEP）；「太陽全景」計劃中的「先進天基太陽天文台」（ASO-S）；「鏈鎖」計劃中的「磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃」（MIT）和「太陽極軌成像望遠鏡計劃」（SPORT）；「水循環探測」計劃中的「全球水循環觀測衛星」（WCOM）。
（1）「X射線時變與偏振探測衛星」致力於觀測黑洞、普通中子星和磁星，研究極端引力條件下的廣義相對論和極端密度條件下的中子星物態，以及極端磁場條件下的物理規律，即廣義相對論（對應黑洞自旋和吸積盤鐵線測量）、量子色動力學（對應中子星物態測量）和量子電動力學（對應磁星偏振測量）等。
（2）「愛因斯坦探針」致力於發現和探測幾乎所有尺度上的沉寂的黑洞；探測引力波爆發源的電磁波對應體並對其精確定位；系統性的深度探測和研究各類X射線暫現天體，快速定位並發布預警。
（3）「空間毫米波VLBI 陣列」將開展黑洞等緻密天體的超高精細結構成像觀測等研究，探究黑洞的物理本質，精確估算中央黑洞質量，增加人類對黑洞的認識，揭示活動星系核中央能源機制。
（4）「系外類地行星探測計劃」將搜尋太陽系附近的類地行星，開展太陽系附近行星系統的精確探測研究，進行宇宙距離尺度定標。
（5）「先進天基太陽天文台」將研究耀斑和日冕物質拋射之間的相互關係和形成規律；研究太陽耀斑爆發和日冕物質拋射與太陽磁場之間的因果關係；研究太陽爆發能量的傳輸機制及動力學特徵等。
（6）「磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃」致力於揭示電離層向磁層的上行粒子流的起源、加速機制與傳輸規律，認識來自電離層和熱層的物質外流在磁層空間暴觸發與演化過程中的重要作用，了解磁層空間暴引起的電離層和熱層全球性多尺度擾動特徵，揭示磁層-電離層-熱層系統相互作用的關鍵途徑和變化規律。
（7）「太陽極軌成像望遠鏡計劃」旨在揭示日冕物質拋射在內日球層的傳播、演化、相互作用，特別是利用太陽極軌的觀測視角來重構內日球層的三維整體動力學圖像；發現太陽高緯磁活動與太陽爆發、太陽活動周的因果關聯；研究太陽風高速流的起源和特性；理解高能粒子在日冕和內日球層的加速、傳輸和分布等。
（8）「全球水循環觀測衛星」致力於實現對地球系統中水的分布、傳輸與相變過程的機理及水循環系統的時空分布特徵認識上的突破；實現對歷史觀測數據和水循環模型的改進，揭示全球變化背景下水循環變化特徵，深化理解水循環對全球變化的響應與反饋作用的科學規律等。
除了空間科學背景型號項目，中科院和歐空局還聯合遴選出了一項任務：「太陽風-磁層相互作用全景成像衛星計劃」（SMILE），屬於「微星」計劃，致力於首次實現地球磁層進行整體的成像觀測，揭示磁層大尺度結構及其對太陽風擾動的響應；實現對極光日側和夜側的同時成像，了解空間天氣變化的宏觀驅動控制因素——開放磁通；揭示太陽風-磁層相互作用的整體聯繫和因果關係。
星辰大海，真的不是一句口號。
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