专访吴季:十年后,中国将成为航天强国

2021/7/27 17:16:09 来源:网易科技 作者:崔玉贤 责编:骑士

精彩观点:

1、未来 10-20 年,深空探测将成为航天大国角逐的重要战场。

2、我不太喜欢太空竞赛这个词,太强调政治性了,这就像打仗一样了,你打我一拳,我打你一下,看谁打得过谁,谁飞得更高。

3、中国深空探测发展不是为了跟谁竞赛,而是按照我们自己计划一步一步走。

4、中国的航天从跟随到慢慢有自己的贡献,开始并跑了,但还没有实现引领。

5、中国是航天大国,但还不是航天强国,需要 70% 的指标都比别人好,那真是强国了。

6、现在,中国逐渐走到了世界空间科学舞台的中央,2000 年的时候我们还在边缘。

7、中国空间科学正处在一个非常好的时代,青年科学家可以提出自己的计划。

8、火星采样返回还是需要慎重,因为火星上可能有生命,采回来可能对地球有威胁。

9、如果星舰交给 NASA 去研制,20 年都不一定研制的出来,但马斯克 5 年就可以研制出来,就是通过市场驱动和应用驱动的方式,缩短了研制流程。

10、中国的商业航天必须要找到创新,找到市场,太空旅游就是很很大的一个市场。

他是谁?

中国空间科学学会理事长、国际宇航科学院院士、中国科学院国家空间科学中心原主任吴季。曾任中国科学院国家空间科学中心主任、”嫦娥一号、三号”探测器有效载荷总指挥、中俄联合探测火星计划“萤火一号”工程科学应用首席科学家、“地球空间双星探测计划”应用系统总设计师。

正文:

被 NASA 称之为“史上最伟大的火箭科学家”沃纳・冯・布劳恩曾说过:“人类必定要探索宇宙,尽管只是为了更加珍惜现有的世界。”

五十年后,中国航天科学家吴季说:“未来可能毁灭地球的人,绝不会是那些到过月球的人。”为了让人类早日走出“地球摇篮”,探索太空,吴季先后撰写了两本月球主题的科幻小说《月球旅店》、《月球峰会》以及科普类航天读物《太空旅游》。

不同于单纯超现实的科幻小说,吴季的月球主题小说系列充满了专业技术知识,用科幻作家韩松的话来说“(《月球旅店》)仿佛是一本月球载人飞行工程手册”。这是因为吴季不仅是位科幻作家,还是一名科研工作者。

他负责推动的“地球空间双星计划”是中国首个以探索空间科学为目标的科学卫星计划,在此之前,中国的空间科学几乎是一片空白,中国也没有真正意义上的科学卫星计划。

“那时候,空间天文用的是别人的数据,空间物理用的也是别人的数据,我们甚至还不能研制自己的科学仪器, ‘双星计划’有一半的科学仪器都来自欧洲,人家捐赠给我们的。”吴季回想道。

当然,作为“双星计划”应用系统总指挥兼总师,吴季当时面临着很大的压力,也经历了一些波折,但随着项目的向前推动,获取了大量可靠的科学数据和突破性研究发现。该计划也获得了“国家科学技术进步奖一等奖”以及国际宇航科学院“2010 年度杰出团队成就奖”。

吴季也在随后几年先后担任了中国科学院国家空间科学中心主任、空间科学先导专项负责人,领衔了中国空间科学的总体规划。

“‘双星计划’打完之后,我们有十年没有科学卫星。”吴季提到,“长期以来的重技术、轻科学的态度造成了我国既是航天大国,又是空间科学小国的尴尬现状。”

作为曾经的我国空间科学研究的总规划师,吴季意识到了这些问题,便开始空间科学前瞻性的布局和规划。吴季组织并推动了世界最先进的暗物质粒子探测卫星“悟空”号发射。

在“悟空”号发射之后,《自然》杂志刊文指出,“这是中国接下来一系列专注于科学发现的太空任务的第一棒,代表着中国空间科学时代的开始”。

紧接着,吴季还推动了国际上第一颗量子科学试验卫星“墨子号、“实践十号”等科学卫星计划,使得我国空间科学从配角逐渐成为主角。

“(经过十年的发展)我们说中国逐渐从边缘走向了世界空间科学舞台的中央。”吴季表示,“我们在一流期刊上发表的空间科学论文逐年上升,空间科学领域的大会也邀请了中国科学家做报告,这些以前根本没有过,这还是有很大的变化的。”

不过,吴季认为中国现在属于航天大国行业,但还不算是强国,需要 70% 以上的指标都比别人好时,中国才能称得上航天强国。

“再有个十年吧!”吴季认为,十年后中国会成为航天强国。

十年后,中国将成为航天强国

《逐梦星空》:今年中国有“天问一号”,又有天和核心舱,大家感觉这两年中国航天事业在飞速发展,而且每个几乎都是里程碑的事件,为什么这两年中国航天会取得这样的成就呢?

吴季:因为整个国家都在发展,航天作为其中一个领域,同样也是发展很快。但这些项目我们早就布局了,“嫦娥”已经布局了好多年,2004 年就启动了“嫦娥探月计划”。《科技导报》邀请我写过一篇文章,对“十四五”规划展望 —— 深空探测。在文章里我提到一个观点:深空探测具有政治性,它比一般的科学任务政治性更强,因为它要去别人没去过的地方。

比如说到月球背面,月球背面不止科学上有收获,中国人去了没人没去过地方,感觉国家实力强了。

为什么“阿波罗计划”当时竞争那么厉害?美苏的太空竞赛以“阿波罗计划”登月而告终了。中国做深空探测计划也要关注对中华民族的激励,对青年人的教育,是中华民族伟大复兴的一个指标,所以它的政治性很强,它比一般的科学项目还多了这么一点。

《逐梦星空》:关于国际上,各国在太空方面的竞争,您是如何看的?

吴季:我不太喜欢太空竞赛(这个词),太强调政治性了,这就像打仗一样了,你打我一拳,我打你一下,看谁打得过谁,谁飞得更高。当时美苏耗费了大量的资金去争第一。我们中国深空探测发展不是为了跟谁竞赛。为什么我们现在一步一步走这么好?我们没受干扰。

《逐梦星空》:没受干扰是指什么?

吴季:我们有“三步走”。即使你不做我们也要做,这是我们自己的计划。按照自己计划一步一步走,不参赛。我们是为中华民族复兴,不是跟谁竞争,不是跟俄罗斯竞争,也不是跟美国竞争,也不是跟印度,我们就是按照自己规划的步骤一步一步往前走。自然而然小步快跑,它是自然的一个结果。我们真不是想参加(竞争),(这)不是我的观点,是整个中国航天的观点。

其实中国航天布局是一步一步按照自己(的规划来),中国人一定要走出去的,中国人不会不走出去的。那么即使到了第一,即使没有了竞争对手,我们也会往前一步一步走。

《逐梦星空》:那中国的航天现在已经从跟随实现引领了吗?还是说部分的引领?

吴季:没有。

《逐梦星空》:部分引领也没到?

吴季:不能说引领,我们慢慢开始做自己的贡献了,并跑了。刚才讲到为什么有这么多新的发现?其实是我们早已经在布局,然后一步一步的在走。国家的投入现在越来越多,所以这些项目也就逐渐都有了进展。“十三五”是个节点,“十三五”前期布局的事儿,都是要(按期)交账的,陆陆续续都结束了,下一个节点又要 4-5 年。

《逐梦星空》:您曾经说过深空探测可能是未来航天大国的一个角逐的主战场。

吴季:对,编辑愿意用这句话,我也同意。只要我们在往前走,他们也一定在往前走。特别像美国,可能会更当一回事,因为原来美国就在老大的位置上,突然有人慢慢追上,他们就害怕得不得了。

但不是只是航天领域或者科技领域,它是整个国家实力在转变。慢慢他们会接受的,我们会共同推动人类科学发现的进展,现在美国还有点不适应。

最近刚看到新闻,NASA 的局长拿着我们第一张火星的照片去找国会要钱去了,说“要如果不再投入的话,中国人要赶过我们了”。

所以如果有人把其描述为大国在竞争或者在追逐、角逐的一个战场,就这么描述吧!但是从中国来讲,不是为了和他们竞争,确实是中华民族复兴需要这些指标性的东西。

我们也是人类的一部分,占人类的 1/5 人口,我们是第二大经济体,不能只用别人创造的知识,我们不能不给人类创造知识,所以这就是很自然的一件事,我认为应该从这个角度去看。

《逐梦星空》:您也说过中国其实是航天大国,但不是航天强国,那从航天大国到航天强国,中国需要弥补一些什么?

吴季:比如说我们发射系统,运载火箭现在还不是最大的。我们刚刚做出来“长征 5 号”,“长征 5 号”可以把 8 吨重的载荷打到月球上去,但是当时“阿波罗计划”的时候把 45 吨的东西打到月球上去了。

目前马斯克做的“猎鹰 9 号”重型火箭大概是 20 多吨,它比“长征 5 号”还要大。“长征 5 号”还要做“长征”重型火箭,我们还在大国的行列里,但是在大国的行列里还不算强国,需要是 70% 的指标都比别人好,那真是强国了。

它有个过程,再有个十年吧!

《逐梦星空》:十年中国会成为航天强国?

吴季:应该的,到 2030 年以后我们很多事情都可能会在第一位了。卫星研制的能力现在逐渐的转为全部自主的元器件了,包括航天用的计算机的生产能力,抗辐射计算机能力,还有一些关键的仪器,现在逐渐都自己做了。

当你还需要从别人那儿买的时候不能算强国,可以算是大国。

空间科学,中国已走向舞台中央

《逐梦星空》:今明两年中国的航天项目有很多,比如天问落火、载人飞船、货运飞船等等,您最关注的是哪个项目啊?

吴季:我还是比较关注空间站和火星。我自己离科学研究更靠近一点,空间站建好之后会做大量的科学研究。

未来可能会有 70 吨的科学仪器设备要陆陆续续送上去。建设空间站主要是为了科学研究,不是导航,也不是通讯,不是做业务性观测,也不是做业务性的通讯中转站,而是做科学研究的平台。

《逐梦星空》:您曾经呼吁对空间科学方面有更多的投入。

吴季:对,在 2000 年之前,中国没有真正的科学卫星,(于是)2001 年立项了科学卫星计划:“地球空间双星计划”,当时我是负责人,在推动这件事。

这件事后来正好中国发了第一个航天白皮书《中国的航天》。当时中国的航天局成立了,就把空间科学、空间技术、空间应用作为我们国家航天三大领域之一,但是先说的空间技术,再说空间应用,最后说的空间科学。不过,到底还是将空间科学排进去了,所以就批了空间科学计划,批了“双星计划”。

“双星计划”是以科学产出为目的的,因为是个科学卫星,所以特别容易做国际合作。

《逐梦星空》:在推进过程中会有遇到一些困难吗?

吴季:媒体一采访,中央台也总问“这有什么用?双星有什么用?”它有时候真是没用。它不是用来通讯、观测水灾什么的,而是为了探索地球周围环境的知识,就是了解地球周围环境的。如果非要说有什么用,那就是了解清楚之后,我们的空间基础设施,如正在运行的卫星可能就会少失误,少出故障。

(我们需要)首先要把机理搞清楚,太阳什么时候爆发,地球空间怎么响应,把这些机理搞清楚。从第一颗人造卫星上天人类就在探测地球空间,画出来磁层,后面拖个尾巴,前面是个圆顶,然后两级还有两个窝,中间还有辐射带,磁场的分布是一个磁层,是一个很奇怪的形状。那中国人能不参与这个研究吗?

我们当时一直都用的是外国人的数据,中国也有科学家,(但)用的都是外国人的数据,没有自己的数据。

《逐梦星空》:当时推进项目的时候顶的压力大吗?

吴季:大呀,要说服很多人也很重要,因为中国的航天应该有这部分。我们在穷的时候主要把钱先用在应用卫星上,先用在国防上,这可以理解。但是那时候已经开始科教兴国,已经开始讲科学和教育,我们要加强科学教育方面的投入了,那时候国家有点钱了,到空间去做研究是一个重要的领域;它第二个作用就是带动空间技术的发展,虽然当时经历了(一些波折)。但“双星计划”打完了,我们有十年又没有科学卫星了。

《逐梦星空》:2000 年的时候您提空间科学理念,那时候中国的空间科学跟国外相比是一个什么样的水平?十年之后,或者是二十年之后,又出现了怎样的变化?

吴季:我们有个说法:是说(中国)逐渐的走到了世界空间科学舞台的中央,那时候(2000 年时)我们在边缘,用的都是别人的数据。

2000 年。主要的领域是空间物理和空间天文,空间天文用的也是别人的数据,空间物理用的也是别人的数据,我们还不能研制自己的科学仪器,我们没有计划,也没有需求去研制,所以“双星计划”有一半的科学仪器都是来自于欧洲的,人家就捐赠给我们。

相当于搭载在我们(卫星上),我们做了一半儿,每个卫星上有 8 个仪器,有 4 个是是欧洲提供的,有 4 个是自己做的,最好的仪器都是欧洲提供的,我们做仪器都是相对简单的仪器。那时候我们的水平就这个水平,但已经往前走了一步了。

现在我们的科学卫星基本上都是自己的仪器,(虽然)也有国外的参与,但是不是我们做不出来,而是因为我们要扩大仪器的,现在应该说大部分都可以做出来。

然后中国发表的论文也是逐年在上升的,在一流的期刊上发表空间科学论文研究也是,特别是用了自己的数据以后。

现在也邀请我们的科学家到国外参加空间科学领域的会,已经很多会邀请我们做主持人,一般的大会都要邀请中国的科学家去做大会报告,这些以前根本没有过,以前我们都是配角。还是有很大变化。

《逐梦星空》:那空间科学现在如果说做个排名的话,美国还是在第一位吗?

吴季:对,他们投入还是最多的。然后可能是欧洲,然后中国。不是从论文来讲,我是从总体综合实力来讲,从投入上来讲,美国比我们还是要多 10 倍甚至,在空间科学领域多出 10 倍钱。

《逐梦星空》:您也提到了空间科学现在处于一个最好的发展时代,您当时提出“最好”是一个什么概念?

吴季:一个非常好的时代,我们在往前走,逐渐在发展。我经常对青年科学家讲“你们遇到了一个最好的时代,和我们那时候不一样了,和 10 年前、20 年前不一样了。”现在应该说我们青年科学家能提自己的计划了,有些首席(科学家)都很年轻,30 多岁、40 多岁,他们真能有自己的卫星了,都是首席科学家,计划、想法就是他们提的,然后国家投入,把他的想法实现,这是梦寐以求的,在国外的首席科学家,能有一个自己的卫星都是非常光荣的一件事,奠定了今后几十年的研究基础。

深空探测,未来我们将向木星发展

《逐梦星空》:按照规划 2030 年中国会在火星上采样返回?

吴季:现在策划是在 2030 年前做一次采样返回,现在还都没立项,但是采样返回我个人认为还是要挺慎重的一件事。

《逐梦星空》:为什么?

吴季:因为火星上有可能还是有生命的。欧空局“ExoMars”(落火计划)推迟了。它本来要跟着去年(2020 年)7 月窗口一起去的,这个窗口本来有四个计划,结果欧空局和俄罗斯合作的计划推迟两年,改到 2022 年 8 月份了。如果是 2020 年发射,今年就应该落下去,落下去后它有个钻,能钻到两米深,而且它选择可能有水的地方落,如果钻到 2 米深,火星下面就是室温了,那又有室温又有水,就可能有生命了。如果采样把这样的东西采回来,那就有可能对地球有威胁。

《逐梦星空》:外星人?

吴季:不是外星人,也许就像新冠病毒似的病毒,可能带回来会很容易扩散,因为地球上又有室温,又有水,地球环境太温暖了,而且可能是落在着陆场,一个密封罐儿里,但搞不好万一撞了一个什么东西,或者出现质物落在海里了呢?落在海里以后正好那东西又破碎了。

《逐梦星空》:那后果不堪设想。

吴季:所以在行星保护里面这是最高级的一种保护,叫第五级保护,就是反向污染。地外的生命对于地球反向的污染就是采样返回。现在大家对月球放心,月球没有(生命体)。

《逐梦星空》:中国在深空探测方面的规划?

吴季:深空探测规划除了采样返回。我们还要去更远的,比如去木星,木星是个气体行星,木星那么大,但它气体都跑不出去。木星落不上去的,但是木星的卫星是可以落上去的,是可以探测的,我们现在也在策划探测木星卫星。

深空探测我们要向木星发展。

《逐梦星空》:技术上有可能实现吗?

吴季:可以。

《逐梦星空》:您刚才说航天技术应用,我也看到您曾经说过航天技术其实已经发展得很好了,但是它应用到人类的一些发展(上)您感觉还有欠缺,为什么这样说呢?或者是如何去解决这样一个问题?

吴季:航天技术跟电子、AI 不太一样。航天技术是一个系统性的,大工程型的,它一定要有卫星、有飞船什么,它要突破大气层。

所以航天技术如果把应用分成两类,一类是空地经济,就是从天上的卫星为地面上的人服务,就是应用在改善地面人的通讯、导航、遥感,什么灾害监测这些,这些就属于空地经济。空地经济到目前为止,是航天发展 60 多年来一直在做的事,为什么在做?因为大部分都是政府航天,政府航天用的都是纳税人的钱,所以你要反馈给纳税人做公益事业,然后有些就变成商业化了。空地经济大部分是公益性的,而且 60 年来已经发展的相当饱和了。

还有一类完全没有发展起来,就是空空经济。航天技术最大的领域实际上在天上还没用,就是卫星为卫星服务,飞船为飞船服务,卫星为上去的人服务,上去的人需要的东西,吃喝拉撒睡,包括宇航服,然后在天上就可以 3D 打印,你需要什么东西,我马上就给你打印一个出来;从地球飞到月球,燃料不够了,在天上加注;月球旅店、太空旅游以及为太空旅游服务的所有设施,都是空空经济。

新航天,一定要考虑太空旅游

《逐梦星空》:您曾经说商业航天一定要考虑到太空旅游。

吴季:因为这是空空经济的新市场,现在大家都在想怎么给政府弄城市规划,这个市场基本上饱和了,就还有点边边角角,这不是商业航天最主要的战场,为什么呢?政府也在干这个事,只是没顾上。但是太空旅游政府不会干的,政府怎么会拿纳税人的钱去搞太空旅游,那就是公司,那就是政府支持成立公司,那是纯商业性的。那么大一个市场不要忘了,那就是空空经济。

《逐梦星空》:SpaceX 技术确实是比较先进的?

吴季:技术是可以。包括试错,完全采用了新航天的研制方式。如果星舰交给 NASA 去研制,20 年都不一定研制的出来,但是他可能 5 年就可以研制出来,马斯克就是通过不断地去试错,获得了大量的信息,这是新航天的研制办法,就是市场驱动和应用驱动、目标驱动研制的办法,大大缩短了研制流程。但是我没看到一个空空经济的市场健康发展起来。

所以我觉得唯一能看好的就是蓝色起源和维珍银河。太空旅游就是实现航班化,它收的票钱可以覆盖它的成本,这就形成一个完整的生态,这是我们梦寐以求的商业航天的良性发展空间。

《逐梦星空》:所以您对 SpaceX 技术是肯定的,但是对它的运营模式可能不太(认可)?

吴季:SpaceX 是个人英雄主义,还掺杂了政治因素。火星移民我觉得不太可能,太噱头了。如果做太空旅游,一定是先近地,然后再到月球,马斯克他也要做,他不会不做的。其实他现在近地轨道就可以做,龙飞船,只不过没卖票,他用“猎鹰 9 号”把龙飞船打上去,然后围着地球转,转两天都行,只不过他那个舱比较小,你看太空旅游现在不是技术问题,现在马上就可以,这个就在眼前。

我们中国还没有,政府根本就没有关注到这个领域。今年两会提案我还提了太空旅游。

《逐梦星空》:我也看到了您提案里指出了商业航天的一些问题,这些问题有解吗?

吴季:有解,就是政府要给政策,要公开的支持商业航天。

《逐梦星空》:您感觉中国现在实现太空旅游技术难度大吗?

吴季:已经有人在做了。

《逐梦星空》:那您认为月球旅行大概什么时候就可以实现?

吴季:对美国来讲,现在马斯克就在做,卖票了,只是不落月。不落月很容易,中国空间站“天和”也可以做到。空间加注现在是我们国家需要解决的一个关键技术,一旦解决的话问题,就可以很快实现,技术上没什么困难。

《逐梦星空》:也就是说技术没问题,说到底还是成本问题。

吴季:成本问题,但是你不把市场开发出来的话,价格永远降不到临界点之下,一低于临界点就会形成滚动。

可以先把空空经济建立起来,有人去了以后就得有人吃饭,有人用水,就得从月壤里面提取水,从月壤里面盖房子,从月壤里面提取燃料加注、发电等,这都是空空经济。这是未来商业,这是未来航天技术的一个很大的领域,潜在的领域。

《逐梦星空》:您认为中国的商业航天现在是一个怎样的阶段?

吴季:现在其实遇到点困难。有些要关闭了,撤资了,投资商也没有那么多的认识,所以我这两年一直在呼吁大家有一个新认识:新航天,要关注市场,要找到新的市场应用方向。有些投资商一看,这是风口,猪都能飞起来,就往里投。第一波热潮刚过,现在在冷却思考的阶段,投资商也慢慢在集中。

《逐梦星空》:那您感觉像您刚刚提到的,必须得找到市场,必须有创新,那您定义的找到的市场是什么样的市场呢?或者您有什么建议吗?

吴季:我的意见就是大家都应该关注太空旅游,和太空旅游相关的。

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