王赤院士：用堅韌的腳步丈量太陽系的深邃

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“我國實施探月工程和行星探測工程以來，實現(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、人類首次取回月球背面樣品等壯舉。”日前，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任王赤在接受《中國科學(xué)報》專訪時表示，工程技術(shù)的突破給中國科學(xué)家?guī)砬八从械难芯繖C遇。

手執(zhí)月壤樣品的王赤。中國科學(xué)院國家空間科學(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，我國深空探測飛速發(fā)展的同時，還藏著技術(shù)瓶頸、人才儲備不足、國際合作和原始創(chuàng)新能力不強等隱憂。

轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段

《中國科學(xué)報》：近年來，我國深空探測領(lǐng)域取得了哪些成果？

王赤：截至目前，我國共向國內(nèi)外科學(xué)團隊發(fā)放9批月球樣品。自發(fā)放以來，百余項成果在《科學(xué)》《自然》《國家科學(xué)評論》等國內(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。很多成果價值很高，獲得學(xué)術(shù)界高度評價，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，證實月球最年輕玄武巖年齡為20億年，把月球演化理論的時間軸推遲了8億至10億年，被國際同行認為是“里程碑式發(fā)現(xiàn)”。

《中國科學(xué)報》：取得系列成果后，當前我國深空探測在國際上處于什么水平？

王赤：近年來，我國空間科學(xué)不斷產(chǎn)出重大原創(chuàng)成果，深空探測能力發(fā)展迅速，國際影響力日益增加，呈現(xiàn)突破態(tài)勢，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，爭取獲得更多世界級的標志性成果，創(chuàng)建原創(chuàng)科學(xué)思路和理論方法，形成中國學(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)使用運載技術(shù)，深空能源、測控與通信技術(shù)，以及極端環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)；三是尖端人才培養(yǎng)與儲備，迫切需要建立學(xué)科復(fù)合型、創(chuàng)新型人才隊伍，特別是能勝任長周期、高強度攻關(guān)任務(wù)的領(lǐng)軍人才和工程師；四是國際合作的話語權(quán)有待加強。

科學(xué)與工程“兩條腿走路”

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

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

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

同時，正因為有了這些工程技術(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)目標和科學(xué)探測任務(wù)。深空探測任務(wù)中，科學(xué)目標和工程技術(shù)是相輔相成、互相促進的關(guān)系。

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

《中國科學(xué)報》：面向未來，我國探月工程和深空探測有哪些目標和規(guī)劃？

王赤：我從科學(xué)目標的角度介紹一下。

在月球探測方面，未來我國還將繼續(xù)實施探月工程四期嫦娥七號、嫦娥八號任務(wù)，開展月球水冰、深部物質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、環(huán)境資源等探測和月面實驗，并以月球為平臺對地球開展大范圍、全尺度科學(xué)探測，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)實驗、資源利用等科學(xué)探測主題，在月球上構(gòu)建能開展月球科學(xué)探測、資源利用、月基觀測、基礎(chǔ)科學(xué)實驗、技術(shù)驗證等多學(xué)科多目標科研活動的長期自主運行、短期有人參與的綜合性科學(xué)實驗設(shè)施。

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

《中國科學(xué)報》：你多次強調(diào)應(yīng)推動我國小行星防御構(gòu)想盡快落地實現(xiàn)，在這方面有哪些目標和規(guī)劃？

王赤：小行星是太陽系內(nèi)環(huán)繞太陽運動的小天體，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95%以上直徑達1000米級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。

動能撞擊是當前應(yīng)對中小尺寸近地小行星現(xiàn)實、可行的在軌處置手段之一。我國正在論證小行星防御在軌驗證任務(wù)，希望通過動能撞擊的方式，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，對撞擊效果進行全面評估，揭示其破碎解體機制，化解潛在風(fēng)險和威脅。

“好奇心永遠比地球引力更強”

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

王赤：我們現(xiàn)在正處于一個智能化工業(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不是深空探測的簡單工具，而是引發(fā)其范式變革的驅(qū)動力量，是目前生產(chǎn)力范式改變的催化劑，目標是實現(xiàn)真正的“智能探測”。智能化自主化控制將是未來深空探測的方向。特別是地球到木星甚至是太陽系邊際，距離非常遠，地面運控團隊不可能實時操控，因此探測器需要智能化，能更加自主地執(zhí)行任務(wù)。

此外，要實現(xiàn)從“數(shù)據(jù)泛濫”到“知識發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)突破。深空探測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，AI要實現(xiàn)“星上智能處理”，在數(shù)據(jù)下傳前對其進行智能篩選，只將“有價值”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，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，實現(xiàn)對行星全球或多點位的同步、立體探測，以及在極端環(huán)境下的持久探測等。

但AI本身也有局限性，更多的是基于統(tǒng)計規(guī)律的現(xiàn)有知識的歸納和利用。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。

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

王赤：我國深空探測領(lǐng)域研究既是基礎(chǔ)研究，又具有航天工程特點。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)合型團隊；從人才跨度上，需要多個學(xué)科、來自多家單位，甚至跨地域跨國家的各方面人才，建設(shè)綜合型的團隊；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)良的團隊。

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

王赤：愿你的好奇心永遠比地球引力更強，用堅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的足跡。

《中國科學(xué)報》 (2025-10-16 第3版 綜合)

來源：中國科學(xué)報

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