我国发布首个国家空间科学规划，开启“太阳系考古”

——扶摇直上，“考古”九重天

潮声丨执笔 吴越

火星是否存在生命；月球背后是怎样的……

太阳系俨如巨大的“宝藏盲盒”，而人们在最近的60余年里，正在将它慢慢打开——

近日，我国发布首个国家空间科学规划《国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年）》（下称规划），规划提出未来25年，我国空间探测将从月球、火星，再飞向更远的木星、金星，乃至太阳系边际。

中国空间站建成我国首个太空实验室；嫦娥六号从月球背面带回了1935.3克的月壤样品；“天问一号”开启我国火星探测的序幕，“天问二号”也将于2025年飞向小行星取样……这些，只是我国“太阳系考古”的启幕。

作为我国空间科学规划的一项重要任务，“太阳系考古”要去哪里？怎么干？还有哪些未解之谜有待破解？

“考古”首站瞄准月球

“太阳系考古”第一站，便是距离地球最近的卫星——月球。在这颗充满浪漫色彩和无限遐想的天体上，我国空间探测成果举世瞩目。比如今年，中国探月工程“嫦娥六号”任务完成人类史上首次月背采样，引发国际社会轰动。

10月15日，“嫦娥六号”从月球背面采样带回的月壤在第75届国际宇航大会上首次面向全球展出。目前，中国载人月球探测工程登月阶段任务已全面启动实施——

“嫦娥七号”将于2026年前后发射，对月球南极的环境和资源进行勘测；“嫦娥八号”将于2028年前后发射，验证月球资源就地利用，为月球科研站建设奠定基础；2030年前实现中国人首次登陆月球，2035年前后，我国要建设月球科研站的基本型。

有了清晰的探月时间表以及密集探月进展，月球的神秘面纱，正在“考古”中一层层揭开。

根据国务院新闻办公室前不久举行的新闻发布会消息，科学家对“嫦娥六号”采样月壤的初步的物理、化学成分和结构的探测已经完成，月球早期演化和月球背面火山活动被揭示。通过“嫦娥五号”月球样品研究进一步研究，科学家们发现，在1.2亿年前月球还是有火山活动。

参与早期规划讨论的中国航天局探月与航天工程中心科学顾问、中国地质大学（武汉）地球科学学院教授肖龙，是名资深“太阳系考古专家”。目前，肖龙正在研究月球热演化历史，解答月球是否还会火山喷发等问题，以及月球受到的撞击历史追溯太阳系演化历程。

肖龙正在“考古”的主题丰富。比如，地月系统的模式是否可以用到其他天体；月球岩浆洋过程是否也曾在火星、金星和水星等发生……在他的研究里，月球有待深入“考古”，“把月球搞明白了，可以解答很多‘太阳系考古’问题”。

科学家们普遍认为，38亿年前，月球受到非常剧烈的天体撞击，形成众多撞击坑和环形山。这与太阳系形成过程相关。而月球是距离地球最近的行星，探测相对容易。它的演化也与地球、太阳系密切相关。从这种意义上，对月球的研究可以为认识早期地球提供非常重要的参考依据。

飞向深空寻找“下一个地球”

资料显示，“太阳系考古”一词曾出现在太阳系边际探测中。如今，意味着我国空间探测从月球、火星，接着向外拓展到100倍日地距离的太阳系边际。

专家们分析，“太阳系考古”周期预计将横跨千年，本质仍是对太阳系的探索。其主要有两个重要科学目标：一方面，追溯太阳系演化历史，比如原始星云盘如何演化成如今的太阳系；另一方面，根据“考古”日地关系、位置、质量等，在太阳系近邻恒星的周边寻找“第二个地球”。

参与规划研讨的“太阳系考古专家”、中国科学院紫金山天文台“行星科学与深空探测实验室”主任、首席研究员季江徽，长期从事系外行星探测以及地外生命探寻等科研项目。他在“太阳系考古”中主要承担“寻找近邻宜居行星”相关工作。

“在30多光年外的100个类太阳型恒星周边寻找‘第二个地球’过程中，如果发现曾经有过的生命迹象，将是突破性发现。”季江徽向记者介绍，这像是给近邻恒星系统的行星进行全面“人口普查”。

为此，中国科学院紫金山天文台通过系列重大科学问题牵引，联合国内相关单位制定了空间科学系外宜居行星探测的路线图。根据规划进度，我国计划在2028年前后，将1.2米口径高精度天体测量“巡天望远镜”——近邻宜居系外行星探测卫星发射到日地拉格朗日L2点轨道——一个距离地球150万公里的优良天文观测点——知名的美国“詹姆斯·韦伯”望远镜、欧洲盖亚望远镜，均在此运转。

一旦通过“巡天望远镜”发现类似地球的宜居行星后，科研工作者们会对其“考古”，研究行星大气层是否含有氧气、水，并探寻生命迹象。“这类研究为人类移民外星球寻找方向。”为此，季江徽及其团队已经进行了长达十余年的研究。

太阳系外第一颗行星，在1995年由两位瑞士天文学家发现，两人于2019年获诺贝尔奖物理学。在最近30年里，人类已经发现了超过6000多颗系外行星。不过遗憾的是，类太阳型恒星周围宜居带的“地球”至今没有被发现。

这无疑成了“太阳系考古”的难题之一。对天文学家来说，寻找地外生命时间非常紧迫，任务也极其重要。

“近邻系外宜居行星的探测与表征是未来系外行星研究的前沿方向。依托近邻宜居系外行星探测任务，我们正在对标太阳与地球关系、轨道、质量等参数，将来可在近邻类太阳型恒星的宜居带中寻找‘第二个地球’。”季江徽向记者介绍，“太阳系考古”中积累的技术、经验，也将推动他们探寻地外生命。一旦有所成果，将会诺奖级别。

宇宙之谜我们慢慢去揭开

我国开展“太阳系考古”消息官宣后，冲上热搜，网友们深感震撼。

“这是新闻，还是科幻小说？”

“是不是有生之年可以见到外星人了？”

……

确实，这激动人心的消息意味着太阳系的千古之谜，有望在接下来的“考古”中被揭开。

比如太阳系，和地球最相似的行星是火星。尽管火星表面寒冷、干旱，大气层轻薄，依旧有很多科学家认为它是颗曾经温暖潮湿，适合生命形成的星球。对此，不少天文研究者思考：火星是否可以为地球衰老路径、速度提供参考？

类似的宇宙之谜还有很多。例如，太阳系边际到底在哪；太阳系会有第九大行星吗；木卫二真的有海洋吗……就拿太阳系边际界定来说，科学界有不同说法，空间物理学家普遍认为，地球80到100个日地距离的地方，可以将其视为太阳系边际。

但是距离太阳越远的星球，环境也更为糟糕——缺少阳光，地表阴暗、极寒。由此可见，“太阳系考古”并非易事。

季江徽认为，“太阳系考古”要根据不同类型行星特征针对性展开，比如火星在太阳系演化中承担不同角色，记录了不同时期演化过程，“通过把这些代表性天体搞明白了，太阳系的历史也就清晰了”。

记者还了解到，尽管太阳系约已发现100万颗小行星，但是目前有照片的只有约20颗，其中一张“战神”小行星图塔蒂斯的光学图像是由“嫦娥二号”拍下的。可以预见的是，“太阳系考古”专家需要突破的困难还有很多。

接下来，我国对“太阳系考古”将有条不紊地迈开步伐。根据计划，2025年5月，“天问二号”将对近地小行星采样，研究小行星演化和太阳系早期历史；2030年前后，“天问三号”“天问四号”将分别完成火星采样返回，探测木星及其卫星……

“一步步往外飞，预计到2050年，我国的空间探测器会穿越整个太阳系。”肖龙向记者介绍，现在是技术积累、人才培养阶段，将来在能源新动力支持下，我国探测器会飞往海王星、冥王星，以及更加遥远的太阳系边际。

专家们认为，在今后的“太阳系考古”中发现“第九大行星”并非没有可能；或许“第二个地球”也将被发现……

“考古”顺利推进还需航天科技支撑。按照美国“旅行者一号”探测器飞行速度，从地球飞往太阳系边际需要四五十年。那么，如此久远的路途，又该如何续航？

关于探测器的能源动力问题，也是前期规划研讨的焦点话题。“‘太阳系考古’倒逼空间核动力技术的研发。”季江徽向记者表示，科学目标与空间探测技术，两者相辅相成、相互促进。有了新技术赋能，未来人类也会迈向更广阔的“星辰大海”，乃至飞出太阳系，实现星际航行、太空移民。

浩瀚太空，探索也将永无止步。“太阳系考古”便是我国空间探索，迈向深空的坚实一步。