中國(guó)航天日，邀你擁抱星辰大海

 

阿波羅8號(hào)飛船拍攝到的地球從月球的地平線上緩緩升起。

 

 

旅行者1號(hào)拍攝的太陽(yáng)系中的暗淡藍(lán)點(diǎn)兒——地球。

 

 

冥王星上的“愛心平原”和冰火山。

 

 

鄭永春

 

明天，是中國(guó)航天日。五十年前的這一天，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”成功發(fā)射，拉開了中國(guó)人探索太空的序幕。

 

今年，中國(guó)人探索太空的步伐，將邁向火星，我國(guó)將首次執(zhí)行火星探測(cè)任務(wù)。這令被孩子們稱為“火星叔叔”的鄭永春滿懷期待。這位首位獲得卡爾·薩根獎(jiǎng)的中國(guó)科學(xué)家，除了科學(xué)研究，做得最多的就是太空科普。

 

1968年，人類首次繞月飛行，阿波羅8號(hào)飛船上，航天員威廉·安德斯拍下了一張照片——黑色錦緞般的太空中，蔚藍(lán)的地球正從月球的地平線上，冉冉升起。

 

1990年，從地球出發(fā)的旅行者1號(hào)探測(cè)器，已在深空中飛行了13年。在行星科學(xué)家卡爾·薩根的建議下，旅行者1號(hào)調(diào)轉(zhuǎn)鏡頭，回望太陽(yáng)系，拍下了太陽(yáng)系有史以來的第一張全家福。照片中，地球只是一個(gè)暗淡的藍(lán)點(diǎn)兒，渺小得像一粒微塵。

 

這兩張照片，經(jīng)常出現(xiàn)在鄭永春的科普?qǐng)?bào)告中。“地球，既是宇宙中‘微不足道’的存在，又是承載全人類所有悲歡離合的唯一家園。”鄭永春說，雖知渺小，卻仍能邁出探索遠(yuǎn)方的腳步，這正是人類的勇敢之處。

 

胸懷宇宙，這是鄭永春的世界觀，也是他希望能在孩子們心中種下的夢(mèng)想。

 

模擬月壤，為登月鋪路

 

月球背面，日照更新。

 

4月16日、17日，“玉兔二號(hào)”月球車和嫦娥四號(hào)著陸器在“安睡”一個(gè)月夜后，分別受光照自主喚醒，進(jìn)入第十七月晝工作期。

 

月壤之上， “玉兔二號(hào)”，向著西北方向，平穩(wěn)前行，繼續(xù)探測(cè)。

 

玉兔的平穩(wěn)，就有鄭永春的努力。

 

本科，西南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境保護(hù)專業(yè)；研究生，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所地球化學(xué)專業(yè)；后來，開始研究月球、火星，在國(guó)家天文臺(tái)研究天文15年；還在香港高校的數(shù)學(xué)系里待了三年……鄭永春笑稱自己“學(xué)得很雜”。

 

雜亂之中，也有邏輯相系。這邏輯的起點(diǎn)，是一顆探尋未知世界的夢(mèng)想之心。

 

鄭永春，出生在浙江紹興的一個(gè)小山村。小時(shí)候，他的學(xué)校門口有一張中國(guó)地圖，一張世界地圖，他經(jīng)常瞅著地圖發(fā)呆，原來外面的世界那么大。這兩張地圖，勾起鄭永春對(duì)遠(yuǎn)方的向往，這也是他夢(mèng)想的起點(diǎn)。

 

2000年，鄭永春考上中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所的研究生，師從王世杰、李春來和歐陽(yáng)自遠(yuǎn)。當(dāng)時(shí)，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)還不是探月工程首席科學(xué)家，探月工程，也只停留在一份科研報(bào)告上。

 

一天，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)請(qǐng)學(xué)生們吃飯，說起了月球。“你們誰(shuí)愿意研究月球？”鄭永春舉起了手。“當(dāng)時(shí)月球很冷門，大家都有顧慮，因?yàn)檠芯吭虑?，好像沒有一個(gè)單位是對(duì)口的，畢業(yè)了怎么就業(yè)？”鄭永春邊回憶邊笑，當(dāng)時(shí)，他沒想那么多，只是有一個(gè)直覺——月球這么近，中國(guó)人未來一定會(huì)登月。就是這個(gè)直覺，將鄭永春的目光從地面，延伸到太空。

 

鄭永春的直覺沒有錯(cuò)。2004年，探月工程立項(xiàng)。

 

可研究月球，從何入手？“我本科的專業(yè)與土壤有關(guān)，我就從研究月球的土壤入手。” 鄭永春說。

 

根據(jù)月球探測(cè)的成果，可以獲得月球土壤的成分，然后再在地球上尋找類似物質(zhì)進(jìn)行加工和配比，從而模仿月壤。鄭永春請(qǐng)教地質(zhì)專家，遍尋中國(guó)東北、西南、西北各地的火山噴發(fā)物質(zhì)，用以跟月球上的土壤和巖石進(jìn)行對(duì)比，最終選擇了最為接近的吉林長(zhǎng)白山地區(qū)某火山的火山灰作為加工模擬月壤的基本成分。

 

地球上的土壤一般是巖石經(jīng)過風(fēng)、水和微生物的作用后風(fēng)化形成，而月球上既沒有風(fēng)侵水蝕，也沒有微生物，月壤是巖石經(jīng)小行星和微隕石撞擊、熔融，再黏結(jié)形成的。月壤顆粒跟地球土壤顆粒很不相同，細(xì)小而且棱角尖銳，“就像玻璃碴一樣。”鄭永春說，為了使模擬月壤盡可能接近真實(shí)月壤，鄭永春在火山灰中添加鈦鐵礦、燒結(jié)玻璃等物質(zhì)，經(jīng)過除雜、球磨等后期加工，終于成功模擬月壤。

 

模擬月壤有什么用？鄭永春笑笑，沒有立即回答，而是從書架上拿起一個(gè)一手可握的小球。“這是3D打印的月球。” 鄭永春邊說，邊轉(zhuǎn)動(dòng)小球，“月球的背面坑坑洼洼，密密麻麻都是撞擊坑，說明它非常古老。月球的正面相對(duì)光滑，是月海，是巖漿平原。”鄭永春說著，又拿起一個(gè)玻璃瓶，里面是模擬的月球土壤，“有了這個(gè)土壤，我們就可以模擬出月球的地面，撞擊坑，來試驗(yàn)著陸器、月球車。”

 

2013年中國(guó)首個(gè)月球車“玉兔”奔月之前就曾在用模擬月壤鋪設(shè)出的模擬月球試驗(yàn)場(chǎng)中，反復(fù)測(cè)試。

 

“嫦娥”“玉兔”已登臨月背，鄭永春也在為中國(guó)人登月做著準(zhǔn)備。他新的研究方向是“月球上的‘PM2.5’”。“月球上的‘PM2.5’，就是月塵。”鄭永春笑著解釋，月塵，可以帶電飄浮又有棱角，磨損性非常強(qiáng)，不僅會(huì)遮擋鏡頭，對(duì)月球車、宇航服等造成損傷，而且一旦附著在宇航服上被帶入登月艙，還會(huì)對(duì)宇航員的健康造成損害。模擬“月塵”之后，鄭永春與醫(yī)學(xué)專家合作實(shí)驗(yàn)，證明吸入“月塵”的小鼠會(huì)有一系列病理反應(yīng)，產(chǎn)生類似塵肺病的一些特征。“這些研究，都是日后載人登月過程中需要規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)。”鄭永春說。

 

星球研究，尋找新世界

 

今月曾經(jīng)照古人。

 

鄭永春說：“月球上有地球的‘昨天’。”

 

近五年來，鄭永春負(fù)責(zé)一項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，研究月球早期重大撞擊事件。30多億年前，有許多小天體撞擊月球，形成了大型的盆地，在月球上留下永恒的印記。但地球上，當(dāng)年的印記早已蕩然無存。風(fēng)霜雨雪、海陸變遷，地球的“臉”早就被歲月偷偷改變。“看著月球上的撞擊坑，就會(huì)想當(dāng)時(shí)地球上是什么樣子？當(dāng)時(shí)有沒有生命？此后的漫長(zhǎng)歲月里，地球上又發(fā)生了什么？”鄭永春說。

 

如果說，月球上，有地球的過去；那么火星上，就有地球的未來。

 

電影《流浪地球》里，太陽(yáng)逐漸老化，急速膨脹，整個(gè)地球都將被太陽(yáng)吞沒?？茖W(xué)家提出了“流浪地球”的大膽計(jì)劃，尋找另一個(gè)棲息之地。

 

“在無垠的宇宙中，地球只是一個(gè)暗淡的藍(lán)點(diǎn)兒。在漫長(zhǎng)的宇宙歷史中，人類只是一個(gè)短暫出現(xiàn)的物種。電影中的想象，不是不可能發(fā)生。”鄭永春說，宇宙中，到底有沒有另一顆適合人類居住的星球，科學(xué)家們一直在尋找答案。

 

“從生存條件來講，火星是太陽(yáng)系中最有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模移居的行星。”鄭永春說著，拿起書架上另一個(gè)玻璃瓶，里面裝著比月壤顏色淺些的暗紅色土壤，“這是模擬的火星土壤。”

 

今年，曾在模擬火星土壤上演練過的探測(cè)裝備，將啟程奔赴火星，開始中國(guó)人的火星探測(cè)之旅。

 

2015年上映的《火星救援》，是鄭永春很喜歡的一部電影。當(dāng)時(shí)看完電影，他說，那不是科幻片，而是20年后的現(xiàn)實(shí)，“2035年時(shí)，我58歲，那時(shí)候，人類將登陸火星。”

 

鄭永春的視野里，不僅僅只有月球和火星。

 

2006年，冥王星，不再是太陽(yáng)系的“第九大行星”，由于不符合新的行星定義，經(jīng)國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)投票，冥王星被“降級(jí)”為矮行星。就在這一年，NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）發(fā)射新視野號(hào)，飛向遙遠(yuǎn)的冥王星。

 

2015年7月14日，經(jīng)過了9年半的飛行，新視野號(hào)探測(cè)器飛越冥王星，傳回冥王星的首張照片，人類第一次清楚地看到了這顆太陽(yáng)系外圍矮行星的模樣。

 

人類為什么要堅(jiān)持探索冥王星？

 

“因?yàn)?，我們要探索新世界?rdquo;鄭永春說。比如冥王星，人類以前以為那是一顆冰球，但實(shí)際上，冥王星上有藍(lán)天，有霧霾，有冰原，有峽谷，有高山……那也是一顆活躍的星球。

 

飛越冥王星后，新視野號(hào)的腳步并未停止。2019年元旦，新視野號(hào)從更遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶小天體2014 MU69發(fā)回新年祝福，這形似“小黃鴨”的天體，也是人類航天器迄今“拜訪”過的最遠(yuǎn)天體。

 

鄭永春相信，人類還可以飛得更遠(yuǎn)。

 

火星叔叔，善待每一份好奇

 

冥王星的第一張照片中，暗淡的星球表面，竟有一個(gè)巨大的“心”形平原。

 

這顆“冥王之心”，似乎打動(dòng)了全世界。此前，因未知而顯得“高冷”的冥王星，瞬間變成了人們津津樂道的“萌王星”。

 

是什么人在堅(jiān)持探索冥王星？科學(xué)家在冥王星上有哪些新發(fā)現(xiàn)？

 

……

 

當(dāng)天微博開設(shè)的“新視野號(hào)飛掠冥王星”話題，獲得了近億閱讀量。

 

興趣比能力更重要，問題比答案更重要。鄭永春覺得機(jī)會(huì)來了，“公眾的興趣就是科普的最佳時(shí)機(jī)！”

 

此時(shí)，中國(guó)科協(xié)推出的科普平臺(tái)“科普中國(guó)”剛剛創(chuàng)立，鄭永春應(yīng)邀寫了許多科普文章，后來，這些文章結(jié)集成冊(cè)——《飛越冥王星——破解太陽(yáng)系形成之初的秘密》。

 

這一年，鄭永春還開通了微博，“新視野號(hào)已經(jīng)在黑暗寒冷的太空中孤獨(dú)飛行了3462天”“這是人類有史以來飛行速度最快的航天器”……時(shí)至今日，鄭永春已經(jīng)更新了3300多條微博，那其中除了月球、火星、冥王星，還有更廣闊的宇宙。“@火星叔叔鄭永春”，已坐擁近30萬粉絲。

 

“火星叔叔”因何得名，是因?yàn)槲⒉┲泻芏鄡?nèi)容與火星有關(guān)？鄭永春沒有點(diǎn)頭，也沒有搖頭，他想了想，講起了自己到大山深處做科普的故事。

 

鄭永春曾多次到新疆克拉瑪依、湖北黃石、安徽六安、廣西馬山、陜西銅川、青海德令哈的大山深處，給那里的孩子們講太空里的故事，也許是因?yàn)橹v火星講得多，孩子們都喜歡叫他“火星叔叔”。“那里有些孩子從來沒上過科學(xué)課，他們也沒有聽說過，太空里的種種故事。”鄭永春說著，聲音變得低沉起來，他忘不了，那些孩子聽到太空時(shí)，眼里閃爍的光芒，“大山深處，同樣需要科學(xué)之光照耀。”鄭永春說，他愿意永遠(yuǎn)做這些孩子的“火星叔叔”。

 

“傳播科學(xué)是科學(xué)家的責(zé)任和義務(wù)。”鄭永春說。《暗淡藍(lán)點(diǎn)》的作者、太空探索領(lǐng)域科學(xué)家卡爾·薩根，《星際穿越》的作者、天體物理領(lǐng)域科學(xué)家基普·索恩等，還有《時(shí)間簡(jiǎn)史》的作者、著名物理學(xué)家霍金……這些熱心科普的科學(xué)家，都被鄭永春視為榜樣。

 

4年光陰，鄭永春一直在努力。他先后在各地的大中小學(xué)和科技場(chǎng)館做了200多場(chǎng)科普?qǐng)?bào)告，撰寫科普文章200多篇，出版了《火星零距離》《太空地圖——火星叔叔帶你游太空》，譯著《尋找宜居行星》等10多部科普作品。

 

鄭永春還聯(lián)合中科院和高校的數(shù)百位青年科技工作者，發(fā)起成立了青年科學(xué)家社會(huì)責(zé)任聯(lián)盟，為扶貧扶智、提升全民科學(xué)素養(yǎng)貢獻(xiàn)智慧和力量。

 

“科學(xué)教育，只靠教育工作者不行，只靠科技工作者也不行。”鄭永春認(rèn)為，行之有效的科學(xué)教育，應(yīng)該在校內(nèi)教育。2017年，鄭永春的想法，開始變成了現(xiàn)實(shí)。

 

這一年2月，教育部印發(fā)并實(shí)施《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，小學(xué)科學(xué)課被列為與語(yǔ)文、數(shù)學(xué)同等重要的“基礎(chǔ)性課程”，課程的起始年級(jí)延伸到小學(xué)一年級(jí)。這一年秋季，全國(guó)小學(xué)一年級(jí)新生的課表上，出現(xiàn)了一門全新的必修課程——《科學(xué)》。

 

鄭永春和中科院十幾位青年科技工作者，參加了這門課程教材的編寫工作。

 

“我國(guó)著名氣象學(xué)家竺可楨堅(jiān)持觀察與記錄，他認(rèn)真記錄每天觀測(cè)到的氣象數(shù)據(jù)，并仔細(xì)觀察和記錄各種植物發(fā)芽、開花和結(jié)果的日期，河流、湖泊結(jié)冰和解凍的狀況，各種候鳥南飛與北歸的時(shí)間……”鄭永春翻開《科學(xué)》教材，展示了一個(gè)“科學(xué)家這樣做”的單元。這是科學(xué)家團(tuán)隊(duì)建議、編寫的教學(xué)內(nèi)容，目的是讓孩子們覺得科學(xué)研究并非神秘莫測(cè)，而是始于一點(diǎn)一滴的積累，從而學(xué)習(xí)像科學(xué)家那樣分析問題、解決問題。“讓孩子們學(xué)會(huì)像科學(xué)家一樣思考,這就是我們的目標(biāo)。”鄭永春說。

 

目前，鄭永春正忙著義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。“修訂將在今年完成，它一定程度上決定著下一個(gè)10年孩子們將接受怎樣的科學(xué)教育。”每念及此，鄭永春就感到責(zé)任重大，“讓孩子們認(rèn)識(shí)中國(guó)的江河湖海、山川草木，他們自然會(huì)發(fā)自內(nèi)心地?zé)釔圩约旱淖鎳?guó)。讓孩子們認(rèn)識(shí)到地球是人類唯一的家園，他們也自然會(huì)保護(hù)環(huán)境，珍惜這個(gè)美麗的星球。”

 

鄭永春覺得，中小學(xué)生的教室里除了懸掛中國(guó)地圖和世界地圖以外，還應(yīng)該掛上一幅太空地圖。在他看來，太空是釋放人類好奇心的最大的領(lǐng)域，“太空無邊無際，無始無終，不管有多大的好奇心，都可以無限的釋放，而且，不管你做了多少的努力，對(duì)太空的了解，始終還是無知的。”鄭永春說，心懷宇宙的人，一定會(huì)常懷謙卑之心，也一定會(huì)向著更大的世界、更遠(yuǎn)的未來努力探索。他愿意迎接和善待每一份有關(guān)宇宙的好奇心，他愿意陪著心懷好奇的孩子們，走上星辰大海的征途。（記者 孫樂琪）

 

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卡爾·薩根獎(jiǎng)

 

該獎(jiǎng)項(xiàng)為紀(jì)念著名行星科學(xué)家和天文學(xué)家卡爾·薩根而設(shè)立，1998年開始由美國(guó)天文學(xué)會(huì)行星科學(xué)分會(huì)頒授，主要授予那些在公眾傳播方面有杰出貢獻(xiàn)者。