――访“嫦娥之父”中国科学院院士叶培建 人物简介： 国家空间科学与深空探测领域首席专家。中国空间技术研究院“嫦娥三号”、“嫦娥五号”总设计师顾问、总指挥顾问，科学技术委员会常委，空间飞行器总设计师、信息处理专家，研究员。曾任中国空间技术研究院计算机总师、院长助理，中国“资源二号”与“嫦娥一号”卫星总设计师兼总指挥、太阳同步轨道平台首席专家。在国家自然科学基金委员会计算机学科专家组专家、中国宇航学会、中国空间科学学会、中国地理信息协会等组织任副理事长、常务理事。清华大学等多所大学兼职教授、博士生导师。中国科学院院士，十一届全国政协委员。曾获国家科技进步特等奖、一等奖等多项奖励。享受政府特殊津贴。荣获全国“五一”劳动奖章等荣誉。
Q：叶院士您好，作为中国月球探测卫星的总设计师兼总指挥，在您的带领下圆满完成“嫦娥一号”卫星的研制、发射任务。实现了中国航天的第三个里程碑。那么，请问中国何时实现载人登月?
中国的载人航天是从1992年1月份开始的，那一年我们决定搞中国的载人航天。也许有人会问当初我们为什么不搞航天飞机，根据当时的国力和技术基础，搞飞船比航天飞机更合适，现在证明这一选择是正确的，美国人也不再用航天飞机。1992年开始，我们设定了一个三步走规划：第一步是从“神舟一号”到“神舟七号”。“神一”“神二”“神三”“神四”，四个载人飞船是无人的，验证各项技术。神舟五号杨利伟上天，实现了中国人第一次进入太空。我们的神舟飞船是三段，底下一个推进舱，还有返回舱，还有一个留空舱，在太空可以呆半年。杨利伟落地的位置偏差只有10千米，加加林当年落下来偏差400千米，而后来“神六”、“神七”落地偏差只有1千米不到，这是因为我们掌握了一项新技术。第二颗实现了多人多天，最后三个人实现了出舱行走。
现在正在进行载人航天的是二期。二期的目的简单说起来，是发射“天宫一号”“天宫二号”“神八”“神九”“神十”。“天宫一号”比较准确的名字叫做目标飞行器，然后打“神舟八号”，在远程交会对接连在一起，成为一个很大的组合体。“天宫一号”里面现在虽然没有人，但是是完全按照有人生活来设置的，里面的温度、湿度、氧气等都要进行检测，以解决将来人进去的问题。为什么有“天宫二号”还有“神九”“神十”呢?因为什么事情不可能都那么顺利，如果“天宫一号”不成功，我们还能打“天宫二号”，如果“神八”不成功，还可以打神九。我们第一步实现了“神舟八号”和“天宫一号”的交会对接，为了更多地掌握经验，验证交会对接的可靠性，还得分开进行第二次对接。
第二阶段的任务完成以后，我们要进行第三阶段，建立自己的空间站，空间站由很多舱站组成，先发射核心舱，然后一个个发射很多的舱段，然后交会起来，上面有很大的太阳能电池翼给这个空间站供电。到2020年我们准备建立一个60吨级的空间站，这意味着实现多方面技术突破。比如宇航员长期生存、生活用品补给、落地等技术问题都已解决，这加起来就具备载人登月条件。
联合国的《月球公约》指出，月球是全人类的，谁开发，谁利用。我们现在有能力了，就一定要去。如果今天我们不去，等别人站稳脚跟了，我们想去也去不了!中国作为大国，载人登月不能比2030年再晚，比2030年再晚没意思。
Q：叶院士，听说您在中学阶段仅用两年时间就读完了初中的全部课程，被学校保送到浙江省湖州中学。湖州中学在全国也是一流的中学。您是如何走上航天这条道路的?
我们真正搞人造卫星是1968年，当时在文化大革命非常混乱的情况下，我们中国成立了中国空间技术研究院，1968年4月份成立的，钱学森同志第一任院长，我就是那一年由浙江大学分配，先到农村去种地，然后到这个单位的，算是到这个单位第一批分配去的大学生，一干就是几十年。
1978年恢复高考，那一年也恢复了考留学生，我应该是改革开放以后的第一批出国留学生。由于种种原因我去了瑞士。瑞士的日内瓦是一个国际城市，联合国除了纽约之外，在日内瓦有很多总部，其中有一个世界知识产权总部，是一个不大的楼房，里面每一个国家可以展出―样东西代表它的知识水平。美国人展出了一块石头，说明书上写着“一片月亮”。老美厉害，能够从月亮上拿块石头回来。苏联当时展出的是俄罗斯人上天的图片，俄罗斯人第一个走上太空。我们中国当年在那儿展出的是北京的景泰蓝工艺花瓶，这也是很复杂的，也是代表我们的知识水平。
我想说的两个超级大国没有拿别的事，都拿空间说事。因为一个国家能不能进入空间，能走多高，代表这个国家的力量，谁掌握了太空，谁就控制了太空权。也正因为如此，美国人在不断地发展自己的空间力量。奥巴马政府上台以后，取消了原来要上月球的计划。很多人说美国人都不去月球了，中国人为什么要去?请注意，美国人宣布2035年要载人绕火星飞行。大科学家霍金曾经估测过人类200年后会进入火星。地球是人类的摇篮，但是人类不能总生活在摇篮里，一定要走出去，先是小心翼翼地穿过大气层，接着就是整个宇宙。当然这是一个漫长的过程，但是必须看到未来。
Q：气候变化无常，地球上发生许多灾难。人类还没有把地球问题搞清楚，也没有解决所有地球上的问题，为什么还要进入空间?
我认为空间给我们第一个是高位置资源。广播通信卫星、气象卫星、对地观测卫星等，所有为军事、为国民经济服务的应用型卫星，几乎都是利用了这一空间资源。“欲穷千里目，更上一层楼”，站得高才能看得远。最近几年地球发生过那么多局部战争，科索沃战争、伊拉克战争等，每一次战争美国人都要动用100多颗卫星，来为战场提供它的气象、导航和搜索服务。我国的汶川大地震发生以后，地面的设施全部破坏了，但空间卫星还可以继续为地震灾情调查、气象等提供服务。
第二个是空间的环境资源。空间是个很特殊的地方，高净空的，没有污染，还有空中各种辐射。比如说高洁净度，我们在地面上要制出高洁净的半导体材料比较困难，在空间如果能够建立一个工厂，生产出来的半导体材料是非常纯净的。我们在地面做的各种晶体，由于重力的影响，它的晶格必定会有些缺陷，可是在空间如果我们去做单晶硅等等，做出来的晶体是非常完美的。还有我们国家前几年专门发射了一颗卫星叫种子卫星，搭载了200多千克的2000多种种子，利用空间的高能辐射环境，促使种子基因发生变异，就可以培育出一些产量高质量好的新品种。比如太空南瓜长到一二百斤都不算稀奇，一个豇豆长到50厘米也是常有的，辣椒亩产要翻一番等。
第三个矿物质能源。在将来主要是两个能源，一是太阳能，二是核能。但太阳能有一个大的问题，即转换效率非常低。如果我们能够在空间建电站，就能高效率地把太阳能转换成电能，然后利用微波辐射到地面，地面把这个微波接收后再转换为电能。第二个就 是核发电。现在人们有点谈核色变，但是目前发生事故的主要是核裂变。我们国家正在参加国际上的一个计划，出了几十亿研究核聚变，核聚变应该是安全的，其中最好的原料是氦3。但是地球上几乎没有氦3。哪儿有?现在我们的嫦娥一号上天以后，专门探测月球上能源的分布。我们向全世界宣布，中国人认为月球上氦3的贮存量为100万吨。100万吨是什么概念?如果能把氦3运回地球，那是非常巨大的一个财富。当然很多人认为这是不可能的，去个宇航员还那么困难，怎么把氦3提炼出来再带回地球呢?但是我们想想一百年以前莱特兄弟发明飞机飞不到100米掉下来了，今天捌门国家第一架空客780可以载500个人横跨大西洋、太平洋，这是多大的进步?
第四个是信息资源。宇宙是怎么形成的?太阳系怎么形成的?地球上最早的生命怎么来的?我们人类确确实实太渺小了，渺小到可能在地球上永远回答不了这些问题。如果我们把宇宙大爆炸到现在看成是一年的话，7月份才有太阳系，9月份才有地球，然后地球经过很长时间的发展，到12月中旬才有不知道哪儿来的最早的原始森林。又经过很长时间的发展有了庞然大物恐龙，恐龙统治世界很长时间，这个时间是12月24日到12月28日。我们人类从出现到现在不过30分钟，还是从古人类开始算起。我们人类在时间尺度上是非常渺小的，现在走不出太阳系，在相当长的时间里也走不出去，我们飞不出去。我们现在讲的飞出太阳系，指的是有飞行器能够飞到8大行星，真正飞到太阳系，目前我们的航天技术水平一万年都飞不出去。
Q：据说全世界深空探测，发射航天器200多次，成功率只有50％左右。“嫦娥一号”卫星是一个全新的航天器。您带领着一支平均年龄不到30岁的研制队伍，仅用3年多的时间就圆满完成任务。在整个过程中。您遇到最大的困难是什么?
正如2007年12月12日在人民大会堂庆功会上胡总书记说的一句话：“嫦娥一号”起步晚成功早，是中国第一次有飞行器能够飞到月球，在这个当中也解决了很多技术难题。首先轨道设计如何从地球飞向月亮，因为地球是在转的，月亮绕着地球转，卫星从地球飞出去，怎么瞄准月亮?如果直接瞄准月亮打过去，肯定跑掉了。这个怎么计算?到月球去了以后，还有很多新的问题，讲两个大家很明白的事情，卫星绕着月球飞行，每飞一圈是144分钟，其中45分钟是见太阳，见太阳就能充电，充电供卫星用同时储存起来，等到不见太阳的时候蓄电池提供电能。但是在―年的寿命里面有两次月食。月食时，不但没有电，卫星不能维持正常工作，而且在月球上空的轨道温度是-100℃，卫星立刻就会冻死了。要解决这个问题，最后我们突破了这一技术，把“嫦娥一号”绕月球飞行一年。飞行了一年以后，还有很多燃料，为什么会有那么多燃料，都是开始为了平衡协调的结果，我们要把这个燃料消耗掉。我们一开始设计是200千米，国外是100千米，我们搞了200千米，不敢搞100千米，怕撞到月球，后来一看哪有什么偏差50千米，水平挺高的，也就是几千米，后来我们降到100千米，还降到15千米赶快又飞回去了，折腾了几回，我们把燃料消耗掉了，由此掌握了很多经验。最后用这个卫星去撞月球，成功地实现了可控撞月，想撞哪儿就撞哪儿。
Q：叶院士，您好!作为“嫦娥之父”，您常说“吃好馒头，从种麦子抓起；要搞好卫星，从源头抓起”。作为“嫦娥”探月工程的总设计师，您能给我们简要介绍下目前中国空间技术研究院为最后的载人登月作何准备?
目前，我们正在一片沙漠里进行模拟实验。我们走遍全国的沙漠，寻找到一片环境最接近月球的沙漠，目前有一个90多人的实验队在里面修了板房。外面运水进去，正在那儿做月球车，验证月球车能不能在月球上走起来。当然，在北京还建了一个室内月球场，在地面要做很多的实验。如果不出意外应该在2013年“嫦娥三号”就将一个着陆器落在月球上。同时我们现在也在开展“嫦娥五号”和“嫦娥六号”的工作。计划2017年，把“嫦娥五号”送到月球上去。“嫦娥五号”就比较复杂了，由四部分组成，一个着陆器，一个上升器，一个轨道器，一个返回器。这4个东西加起来质量很大，中国目前所有的火箭都搭不了，因此目前正在研制的最新型的“嫦娥五号”火箭。现在的发射场也发不了了，要跑到新建的海南发射场去发射。我们把这4个设备送到月球上，轨道器和返回器留在轨道上运行，着陆器落到月球表面，它有机械手，可以在月球上抓一点土壤，还可以打一个窟窿打得很深，从里面取点岩石，把这些宝贵的样品密封起来，送到上升器里面去，然后上升器在月球上起飞。上升器起飞到月球的轨道上，和轨道器交会对接。这些技术一环扣一环，今天做这个事就想到明天要用这个技术，交会对接就用上了。交会对接以后上升器把样品转移到返回器里，然后轨道器带着返回器返回地球，利用这个轨道器来控制返回器。到了离地球几万千米的时候，轨道器和返回器分离，返回器带着样品回到地球。当然这个回来的方式不同于载人飞船的返回方式，因为它是从月球返回，速度非常高。这么高速返回它的发热、过载都会远远超过载人飞船，因此我们要设计一个新的返回方式。返回器到地球，我们的科学家手里头就有月球样品，就可以对月球上的物理、化学等问题进行分析。到那个时候，我们就完成了无人探月的“三步走”。