天问到访 科普大讲堂重磅开讲

　　3月13日下午，甘肃科技馆4楼报告厅座无虚席，甚至连过道、门口都挤满了听众。来自西北师范大学第二附属中学、兰州交通大学附属中学的学生、网约观众聚集一堂，聆听甘肃科协科普大讲堂举办的《天问工程——中国行星探测》讲座。主讲者为中国行星探测工程天问二号任务工程副总设计师、国家航天局探月与航天工程中心研究员耿言。讲座采取现场讲授和线上直播两种方式进行。充满好奇的观众和“天团”专家，在兰州一起仰望浩瀚星空，探秘无垠宇宙。

　　波澜壮阔的飞天史诗

　　“我们通常会把航空和航天联系在一起，但在学科上航空和航天是两个领域，尽管有相通之处，但它们不完全一样。以海平面为基础往上20公里内的大气层就是航空空间，也是我们常说的天空，飞机等航空器的发动机在此工作。20公里往上至100公里为临近空间，100公里再往上就是太空，属于航天空间了……”耿言以“航空与航天”的区别起题引入航天的概念。

　　他精心准备的PPT，将高深的专业术语转化为通俗易懂的图片、文字、视频、录音等视听信息。层层递进、逐步深入。以宏大的叙事方式讲述了人类走出地球摇篮，进入星际空间的历程。1970年4月24日，我国成功发射了东方红一号人造地球卫星，这也是4月24日为中国航天日的由来。2003年10月15日，神舟五号载人航天飞船成功升空，飞天英雄杨利伟作为第一位中国人飞上宇宙。2007年10月24日发射的嫦娥一号探测卫星，第一次来到了地球的邻居——月球。顺理成章将我国航天的三个里程碑事件贯穿于地球卫星、载人航天、深空探测三大民用航天领域中。“我国虽然起步很晚但脚步比较快，正在努力向前追赶。”讲座在一个特殊的时空再一次演绎了中国航天人由近及远、从无人到有人波澜壮阔的飞天史诗。

　　“目前人类飞行最远的一颗航天器叫‘旅行者1号’，它在飞行距离地球64亿公里的地方拍下了一张照片，一个非常暗淡的蓝点就是我们的地球。在座的所有人、未来的人、所有的活动、所有的历史都发生在这一个小点上。我们从哪里来，要到哪里去，宇宙中是不是有我们的同伴？对宇宙的认识就是人类从另一个视角回望我们的世界、我们的人生，确实会引发更多的思考。为什么要去火星？因为火星在太阳系八大行星里面，是跟地球的环境最为接近的一颗星球。”耿言用一段颇具哲理意义的表述很自然地将话题引到了“天问一号”和火星。“火星和地球汇合形成40~50°的角度，经科学研究是探测器切入火星轨道的最佳角度，间隔26个月才有这样一次机会。2020年7月中国发射‘天问一号’，阿联酋、美国几乎同步发射火星探测器，就是这个原因。”

　　火星上的“中”字印记

　　天问一号以高起点在世界上首创一次发射，实现火星环绕、着陆、巡视三大目标。耿言用了很大的篇幅讲了天问一号的发射目的、探测器工作原理、最终任务完成情况。“天问一号从地球飞往火星经历了非常复杂的过程，历时202天，行程4.75亿公里。这期间，要经过第一宇宙速度、第二宇宙速度再制动减速至二者之间，在火星引力下进入火星轨道。这次制动仅有一次机会，就像开车经过一个弯道踩一脚刹车，必须在合适的时间用合适的力度，如果力度大了就会撞上火星，力度小了就直接飞走了。”耿言就天问一号如何入轨、着陆、采集、通讯等细节进行逐一讲解。“这些动作都要环环相扣、一气呵成，中间不能有任何的差错、有一点点的误差，整个任务就会失败。”期间，耿言展示了天问一号拍摄的火星环境照片，播放了祝融号火星车录制的火星空气振动的声音。

　　“中国人第一次把五星红旗展示在火星的表面，还留下了中国的印记，而且这个印记真的是‘中国’的‘中’字，在祝融号的车轮上刻着一个‘中’字，车轮碾过的时候就会在火星的大地上留下‘中’字。通过这个印记，可以监视火星车的运动状态，采用摄影测量的办法，测量两个“中”字之间的距离。”耿言说。

　　随后，耿言展示了一张大家熟悉的祝融号火星车的照片，并发问：“这个时候距地球大约3亿公里，这么清晰的照片谁给它拍的呢？”“是虚拟的”“空间站拍的”“环绕的那个机器拍的”……听讲的同学们脑洞大开，争着回答。“这是目前国际上在火星现场用第三视角拍摄的火星车的真实照片，这是工程人员的一个创意。工程人员在火星车下面装了一台相机，火星车到达既定位置把相机扔到火星表面上，火星车继续向前行进一段距离后开始倒退，火星地面的相机就会不断拍摄照片，通过无线传输把照片传给火星车，火星车再把照片通过无线链传给轨道器，轨道器再将照片用无线电送到地面。”听到此处大家恍然大悟。耿言继续讲道：“天问一号环绕器到今天状态依然完好，携带的7台科学探测仪器每天从火星上传回新的探测数据，到2023年底，一共收到了2300G的科学数据。这是中国人第一次获得了具有自主知识产权的科学数据。另外，天问一号着陆的地方是人类未曾到过的地方，也填补了国际空白。”

　　“希望你们将来能够参与进来”

　　当天，耿言还介绍了整个天问工程的总体情况，工程由4次任务组成，以火星探测为主线，天问一号已完成了着陆和巡视，正在实施的天问二号将探测一颗小行星，实现取样返回。天问三号的任务是在2030年前后实现在火星取样返回。第4次任务将探索距离达10亿公里的木星系。

　　“功之成，非成于成之日。”耿言高度赞誉了老一辈科学家的前瞻意识和超前谋划。他坦言，能取得今日的成就来自于各主管部门“一张蓝图绘到底”的持续支持，来自于新型举国体制的大协作优势、工程领导团队的历史担当与创新勇气、研制队伍的踔厉奋发不懈努力。

　　在互动环节，同学们不露怯色，争先恐后地提问，关于火星车、采集到照片的颜色、环绕器、信号传输……听到同学们提的一些专业性问题，耿言耐心释疑解答。“从外星采集到样品返回地球的过程中，怎样保存样品不受外界污染？”一名女生提问。“采样的保存是天文工程研究的一个重要课题，在你们上大学之后这个任务还会存在，希望将来你们也能够参与进来。”耿言欣喜地向同学们发出邀请。

　　耿言讲得精彩，观众听得认真。讲座结束后，很多同学意犹未尽。来自西北师范大学第二附属中学的八年级（2）班的王珽涵说：“我从小到大都对太空充满了好奇，听了讲座让我的好奇心更强了，但还没听够，还有好多问题没问，希望下次还有这样的机会。”来自兰州交通大学附属中学的八年级（1）班的马嘉曼说：“在这次讲座中学到了科学家追求真理、严谨治学的精神，很多科普知识对拓展我的知识面很有帮助。”同样，来自该班的郭雨萱说：“听了耿老师的讲座，了解了很多知识，我国航天事业虽然起步晚但发展迅速，非常向往以后能加入到航天事业的建设中。”