王赤院士：用堅(jiān)韌的腳步丈量太陽系的深邃

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“我國(guó)實(shí)施探月工程和行星探測(cè)工程以來，實(shí)現(xiàn)了人類航天器首次軟著陸月球背面并開展就位和巡視探測(cè)、人類首次取回月球背面樣品等壯舉?！比涨埃袊?guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專訪時(shí)表示，工程技術(shù)的突破給中國(guó)科學(xué)家?guī)砬八从械难芯繖C(jī)遇。

手執(zhí)月壤樣品的王赤。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心供圖

然而，作為探月工程四期首席科學(xué)家，王赤深知，我國(guó)深空探測(cè)飛速發(fā)展的同時(shí)，還藏著技術(shù)瓶頸、人才儲(chǔ)備不足、國(guó)際合作和原始創(chuàng)新能力不強(qiáng)等隱憂。

轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：近年來，我國(guó)深空探測(cè)領(lǐng)域取得了哪些成果？

王赤：截至目前，我國(guó)共向國(guó)內(nèi)外科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)放9批月球樣品。自發(fā)放以來，百余項(xiàng)成果在《科學(xué)》《自然》《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》等國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表，研究成果主要涉及月球樣品玄武巖年代學(xué)和成因、月球樣品物理化學(xué)特性、太空風(fēng)化作用、撞擊過程與撞擊玻璃等方面。很多成果價(jià)值很高，獲得學(xué)術(shù)界高度評(píng)價(jià)，如在月球樣品年齡、源區(qū)性質(zhì)和水含量等方面的研究取得重大成果，發(fā)現(xiàn)月球在20億年前后還發(fā)生過巖漿噴發(fā)作用，證實(shí)月球最年輕玄武巖年齡為20億年，把月球演化理論的時(shí)間軸推遲了8億至10億年，被國(guó)際同行認(rèn)為是“里程碑式發(fā)現(xiàn)”。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：取得系列成果后，當(dāng)前我國(guó)深空探測(cè)在國(guó)際上處于什么水平？

王赤：近年來，我國(guó)空間科學(xué)不斷產(chǎn)出重大原創(chuàng)成果，深空探測(cè)能力發(fā)展迅速，國(guó)際影響力日益增加，呈現(xiàn)突破態(tài)勢(shì)，正處于從“跟跑”“并跑”向“并跑”“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段。

然而也存在關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn)：一是原始創(chuàng)新能力有待提升，爭(zhēng)取獲得更多世界級(jí)的標(biāo)志性成果，創(chuàng)建原創(chuàng)科學(xué)思路和理論方法，形成中國(guó)學(xué)派；二是技術(shù)瓶頸有待突破，需要加快發(fā)展大推力可重復(fù)使用運(yùn)載技術(shù)，深空能源、測(cè)控與通信技術(shù)，以及極端環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)；三是尖端人才培養(yǎng)與儲(chǔ)備，迫切需要建立學(xué)科復(fù)合型、創(chuàng)新型人才隊(duì)伍，特別是能勝任長(zhǎng)周期、高強(qiáng)度攻關(guān)任務(wù)的領(lǐng)軍人才和工程師；四是國(guó)際合作的話語權(quán)有待加強(qiáng)。

科學(xué)與工程“兩條腿走路”

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：你提到工程技術(shù)的突破給科學(xué)研究帶來新機(jī)遇。深空探測(cè)任務(wù)中，如何平衡二者的關(guān)系？

王赤：我國(guó)航天工程從無到有，從弱到強(qiáng)，走出了一條中國(guó)特色的發(fā)展道路。

1970年4月24日，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功。當(dāng)時(shí)的要求現(xiàn)在看來很簡(jiǎn)單，“上得去、抓得住、聽得到、看得見”，尚未顧及科學(xué)探測(cè)需求；上世紀(jì)90年代，我國(guó)地球軌道衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展趨于成熟，開始論證空間科學(xué)衛(wèi)星和月球探測(cè)的科學(xué)需求；進(jìn)入新世紀(jì)，深空探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)也在不斷提升，從月球遙感探測(cè)到月表巡視勘察，再到月球采樣返回，牽引我國(guó)深空探測(cè)工程實(shí)現(xiàn)了從地球走向月球、從月球邁向深空的技術(shù)跨越。

同時(shí)，正因?yàn)橛辛诉@些工程技術(shù)的突破和支撐，科學(xué)家能夠提出火星、小行星、木星乃至太陽系邊際等更多的科學(xué)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)。深空探測(cè)任務(wù)中，科學(xué)目標(biāo)和工程技術(shù)是相輔相成、互相促進(jìn)的關(guān)系。

但相比技術(shù)發(fā)展，我國(guó)深空領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究力量還顯薄弱、學(xué)科發(fā)展還在成長(zhǎng)期，這已成為制約我國(guó)搶占深空探測(cè)制高點(diǎn)的關(guān)鍵因素。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：面向未來，我國(guó)探月工程和深空探測(cè)有哪些目標(biāo)和規(guī)劃？

王赤：我從科學(xué)目標(biāo)的角度介紹一下。

在月球探測(cè)方面，未來我國(guó)還將繼續(xù)實(shí)施探月工程四期嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)任務(wù)，開展月球水冰、深部物質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、環(huán)境資源等探測(cè)和月面實(shí)驗(yàn)，并以月球?yàn)槠脚_(tái)對(duì)地球開展大范圍、全尺度科學(xué)探測(cè)，初步構(gòu)建月球科研站基本型。圍繞月球地質(zhì)、巡天揭秘、日地聯(lián)系、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、資源利用等科學(xué)探測(cè)主題，在月球上構(gòu)建能開展月球科學(xué)探測(cè)、資源利用、月基觀測(cè)、基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)驗(yàn)證等多學(xué)科多目標(biāo)科研活動(dòng)的長(zhǎng)期自主運(yùn)行、短期有人參與的綜合性科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。

在行星探測(cè)方面，圍繞太陽系起源與演化、太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響、地外生命探尋等空間科學(xué)重大前沿，論證實(shí)施天問三號(hào)火星采樣返回、天問四號(hào)木星系探測(cè)、太陽極軌天文臺(tái)等一系列任務(wù)，力爭(zhēng)取得一批重大原創(chuàng)性科學(xué)成果，提高我國(guó)空間科學(xué)、空間技術(shù)和空間應(yīng)用的水平。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：你多次強(qiáng)調(diào)應(yīng)推動(dòng)我國(guó)小行星防御構(gòu)想盡快落地實(shí)現(xiàn)，在這方面有哪些目標(biāo)和規(guī)劃？

王赤：小行星是太陽系內(nèi)環(huán)繞太陽運(yùn)動(dòng)的小天體，主要分布在火星與木星軌道之間的主小行星帶。小行星的探測(cè)及研究主要集中在其本身特性、太陽系形成歷史約束信息，以及對(duì)人類潛在威脅等方面。

人類已發(fā)現(xiàn)3.7萬余顆近地小行星。根據(jù)近地小行星的理論群體模型，目前人類已對(duì)95%以上直徑達(dá)1000米級(jí)的近地小行星完成編目工作。然而，仍有大量中小尺寸的近地小行星尚未被編目。

動(dòng)能撞擊是當(dāng)前應(yīng)對(duì)中小尺寸近地小行星現(xiàn)實(shí)、可行的在軌處置手段之一。我國(guó)正在論證小行星防御在軌驗(yàn)證任務(wù)，希望通過動(dòng)能撞擊的方式，改變一顆直徑約30米近地小行星的軌道，通過地基與天基設(shè)備的聯(lián)合觀測(cè)，對(duì)撞擊效果進(jìn)行全面評(píng)估，揭示其破碎解體機(jī)制，化解潛在風(fēng)險(xiǎn)和威脅。

“好奇心永遠(yuǎn)比地球引力更強(qiáng)”

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：人工智能（AI）技術(shù)的發(fā)展為深空探測(cè)帶來哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？

王赤：我們現(xiàn)在正處于一個(gè)智能化工業(yè)革命的萌發(fā)期，AI也許就是下一次工業(yè)革命到來的前兆。

AI不是深空探測(cè)的簡(jiǎn)單工具，而是引發(fā)其范式變革的驅(qū)動(dòng)力量，是目前生產(chǎn)力范式改變的催化劑，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)真正的“智能探測(cè)”。智能化自主化控制將是未來深空探測(cè)的方向。特別是地球到木星甚至是太陽系邊際，距離非常遠(yuǎn)，地面運(yùn)控團(tuán)隊(duì)不可能實(shí)時(shí)操控，因此探測(cè)器需要智能化，能更加自主地執(zhí)行任務(wù)。

此外，要實(shí)現(xiàn)從“數(shù)據(jù)泛濫”到“知識(shí)發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)突破。深空探測(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，AI要實(shí)現(xiàn)“星上智能處理”，在數(shù)據(jù)下傳前對(duì)其進(jìn)行智能篩選，只將“有價(jià)值”的異常事件或關(guān)鍵特征數(shù)據(jù)傳回地球，并從海量數(shù)據(jù)中挖掘出人眼難以發(fā)現(xiàn)的微弱規(guī)律和關(guān)聯(lián)，加速科學(xué)產(chǎn)出。

同時(shí)，賦能新型任務(wù)，開啟全新探索維度。例如，通過AI協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)行星全球或多點(diǎn)位的同步、立體探測(cè)，以及在極端環(huán)境下的持久探測(cè)等。

但AI本身也有局限性，更多的是基于統(tǒng)計(jì)規(guī)律的現(xiàn)有知識(shí)的歸納和利用。這些挑戰(zhàn)不僅是技術(shù)性的，更是系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性的。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：面對(duì)新技術(shù)和新挑戰(zhàn)，未來深空探測(cè)需要哪類青年人才？

王赤：我國(guó)深空探測(cè)領(lǐng)域研究既是基礎(chǔ)研究，又具有航天工程特點(diǎn)。因此，從人才類型上，既需要科學(xué)家，也需要航天工程師，建設(shè)復(fù)合型團(tuán)隊(duì)；從人才跨度上，需要多個(gè)學(xué)科、來自多家單位，甚至跨地域跨國(guó)家的各方面人才，建設(shè)綜合型的團(tuán)隊(duì)；從人才層次上，需要戰(zhàn)略科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才、卓越工程師、高素質(zhì)技術(shù)技能人才，建設(shè)規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的團(tuán)隊(duì)。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：給有志于從事深空探測(cè)的青年人一句寄語，你會(huì)說什么？

王赤：愿你的好奇心永遠(yuǎn)比地球引力更強(qiáng)，用堅(jiān)韌的腳步丈量太陽系的深邃；深空是人類最終的邊疆，而你們將是第一批抵達(dá)的足跡。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2025-10-16 第3版 綜合)

來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

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