中国航天日，邀你拥抱星辰大海

 

阿波罗8号飞船拍摄到的地球从月球的地平线上缓缓升起。

 

 

旅行者1号拍摄的太阳系中的暗淡蓝点儿——地球。

 

 

冥王星上的“爱心平原”和冰火山。

 

 

郑永春

 

明天，是中国航天日。五十年前的这一天，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射，拉开了中国人探索太空的序幕。

 

今年，中国人探索太空的步伐，将迈向火星，我国将首次执行火星探测任务。这令被孩子们称为“火星叔叔”的郑永春满怀期待。这位首位获得卡尔·萨根奖的中国科学家，除了科学研究，做得最多的就是太空科普。

 

1968年，人类首次绕月飞行，阿波罗8号飞船上，航天员威廉·安德斯拍下了一张照片——黑色锦缎般的太空中，蔚蓝的地球正从月球的地平线上，冉冉升起。

 

1990年，从地球出发的旅行者1号探测器，已在深空中飞行了13年。在行星科学家卡尔·萨根的建议下，旅行者1号调转镜头，回望太阳系，拍下了太阳系有史以来的第一张全家福。照片中，地球只是一个暗淡的蓝点儿，渺小得像一粒微尘。

 

这两张照片，经常出现在郑永春的科普报告中。“地球，既是宇宙中‘微不足道’的存在，又是承载全人类所有悲欢离合的唯一家园。”郑永春说，虽知渺小，却仍能迈出探索远方的脚步，这正是人类的勇敢之处。

 

胸怀宇宙，这是郑永春的世界观，也是他希望能在孩子们心中种下的梦想。

 

模拟月壤，为登月铺路

 

月球背面，日照更新。

 

4月16日、17日，“玉兔二号”月球车和嫦娥四号着陆器在“安睡”一个月夜后，分别受光照自主唤醒，进入第十七月昼工作期。

 

月壤之上， “玉兔二号”，向着西北方向，平稳前行，继续探测。

 

玉兔的平稳，就有郑永春的努力。

 

本科，西南农业大学环境保护专业；研究生，中国科学院地球化学研究所地球化学专业；后来，开始研究月球、火星，在国家天文台研究天文15年；还在香港高校的数学系里待了三年……郑永春笑称自己“学得很杂”。

 

杂乱之中，也有逻辑相系。这逻辑的起点，是一颗探寻未知世界的梦想之心。

 

郑永春，出生在浙江绍兴的一个小山村。小时候，他的学校门口有一张中国地图，一张世界地图，他经常瞅着地图发呆，原来外面的世界那么大。这两张地图，勾起郑永春对远方的向往，这也是他梦想的起点。

 

2000年，郑永春考上中国科学院地球化学研究所的研究生，师从王世杰、李春来和欧阳自远。当时，欧阳自远还不是探月工程首席科学家，探月工程，也只停留在一份科研报告上。

 

一天，欧阳自远请学生们吃饭，说起了月球。“你们谁愿意研究月球？”郑永春举起了手。“当时月球很冷门，大家都有顾虑，因为研究月球，好像没有一个单位是对口的，毕业了怎么就业？”郑永春边回忆边笑，当时，他没想那么多，只是有一个直觉——月球这么近，中国人未来一定会登月。就是这个直觉，将郑永春的目光从地面，延伸到太空。

 

郑永春的直觉没有错。2004年，探月工程立项。

 

可研究月球，从何入手？“我本科的专业与土壤有关，我就从研究月球的土壤入手。” 郑永春说。

 

根据月球探测的成果，可以获得月球土壤的成分，然后再在地球上寻找类似物质进行加工和配比，从而模仿月壤。郑永春请教地质专家，遍寻中国东北、西南、西北各地的火山喷发物质，用以跟月球上的土壤和岩石进行对比，最终选择了最为接近的吉林长白山地区某火山的火山灰作为加工模拟月壤的基本成分。

 

地球上的土壤一般是岩石经过风、水和微生物的作用后风化形成，而月球上既没有风侵水蚀，也没有微生物，月壤是岩石经小行星和微陨石撞击、熔融，再黏结形成的。月壤颗粒跟地球土壤颗粒很不相同，细小而且棱角尖锐，“就像玻璃碴一样。”郑永春说，为了使模拟月壤尽可能接近真实月壤，郑永春在火山灰中添加钛铁矿、烧结玻璃等物质，经过除杂、球磨等后期加工，终于成功模拟月壤。

 

模拟月壤有什么用？郑永春笑笑，没有立即回答，而是从书架上拿起一个一手可握的小球。“这是3D打印的月球。” 郑永春边说，边转动小球，“月球的背面坑坑洼洼，密密麻麻都是撞击坑，说明它非常古老。月球的正面相对光滑，是月海，是岩浆平原。”郑永春说着，又拿起一个玻璃瓶，里面是模拟的月球土壤，“有了这个土壤，我们就可以模拟出月球的地面，撞击坑，来试验着陆器、月球车。”

 

2013年中国首个月球车“玉兔”奔月之前就曾在用模拟月壤铺设出的模拟月球试验场中，反复测试。

 

“嫦娥”“玉兔”已登临月背，郑永春也在为中国人登月做着准备。他新的研究方向是“月球上的‘PM2.5’”。“月球上的‘PM2.5’，就是月尘。”郑永春笑着解释，月尘，可以带电飘浮又有棱角，磨损性非常强，不仅会遮挡镜头，对月球车、宇航服等造成损伤，而且一旦附着在宇航服上被带入登月舱，还会对宇航员的健康造成损害。模拟“月尘”之后，郑永春与医学专家合作实验，证明吸入“月尘”的小鼠会有一系列病理反应，产生类似尘肺病的一些特征。“这些研究，都是日后载人登月过程中需要规避的风险。”郑永春说。

 

星球研究，寻找新世界

 

今月曾经照古人。

 

郑永春说：“月球上有地球的‘昨天’。”

 

近五年来，郑永春负责一项国家自然科学基金项目，研究月球早期重大撞击事件。30多亿年前，有许多小天体撞击月球，形成了大型的盆地，在月球上留下永恒的印记。但地球上，当年的印记早已荡然无存。风霜雨雪、海陆变迁，地球的“脸”早就被岁月偷偷改变。“看着月球上的撞击坑，就会想当时地球上是什么样子？当时有没有生命？此后的漫长岁月里，地球上又发生了什么？”郑永春说。

 

如果说，月球上，有地球的过去；那么火星上，就有地球的未来。

 

电影《流浪地球》里，太阳逐渐老化，急速膨胀，整个地球都将被太阳吞没。科学家提出了“流浪地球”的大胆计划，寻找另一个栖息之地。

 

“在无垠的宇宙中，地球只是一个暗淡的蓝点儿。在漫长的宇宙历史中，人类只是一个短暂出现的物种。电影中的想象，不是不可能发生。”郑永春说，宇宙中，到底有没有另一颗适合人类居住的星球，科学家们一直在寻找答案。

 

“从生存条件来讲，火星是太阳系中最有可能实现大规模移居的行星。”郑永春说着，拿起书架上另一个玻璃瓶，里面装着比月壤颜色浅些的暗红色土壤，“这是模拟的火星土壤。”

 

今年，曾在模拟火星土壤上演练过的探测装备，将启程奔赴火星，开始中国人的火星探测之旅。

 

2015年上映的《火星救援》，是郑永春很喜欢的一部电影。当时看完电影，他说，那不是科幻片，而是20年后的现实，“2035年时，我58岁，那时候，人类将登陆火星。”

 

郑永春的视野里，不仅仅只有月球和火星。

 

2006年，冥王星，不再是太阳系的“第九大行星”，由于不符合新的行星定义，经国际天文联合会投票，冥王星被“降级”为矮行星。就在这一年，NASA（美国国家航空航天局）发射新视野号，飞向遥远的冥王星。

 

2015年7月14日，经过了9年半的飞行，新视野号探测器飞越冥王星，传回冥王星的首张照片，人类第一次清楚地看到了这颗太阳系外围矮行星的模样。

 

人类为什么要坚持探索冥王星？

 

“因为，我们要探索新世界。”郑永春说。比如冥王星，人类以前以为那是一颗冰球，但实际上，冥王星上有蓝天，有雾霾，有冰原，有峡谷，有高山……那也是一颗活跃的星球。

 

飞越冥王星后，新视野号的脚步并未停止。2019年元旦，新视野号从更遥远的柯伊伯带小天体2014 MU69发回新年祝福，这形似“小黄鸭”的天体，也是人类航天器迄今“拜访”过的最远天体。

 

郑永春相信，人类还可以飞得更远。

 

火星叔叔，善待每一份好奇

 

冥王星的第一张照片中，暗淡的星球表面，竟有一个巨大的“心”形平原。

 

这颗“冥王之心”，似乎打动了全世界。此前，因未知而显得“高冷”的冥王星，瞬间变成了人们津津乐道的“萌王星”。

 

是什么人在坚持探索冥王星？科学家在冥王星上有哪些新发现？

 

……

 

当天微博开设的“新视野号飞掠冥王星”话题，获得了近亿阅读量。

 

兴趣比能力更重要，问题比答案更重要。郑永春觉得机会来了，“公众的兴趣就是科普的最佳时机！”

 

此时，中国科协推出的科普平台“科普中国”刚刚创立，郑永春应邀写了许多科普文章，后来，这些文章结集成册——《飞越冥王星——破解太阳系形成之初的秘密》。

 

这一年，郑永春还开通了微博，“新视野号已经在黑暗寒冷的太空中孤独飞行了3462天”“这是人类有史以来飞行速度最快的航天器”……时至今日，郑永春已经更新了3300多条微博，那其中除了月球、火星、冥王星，还有更广阔的宇宙。“@火星叔叔郑永春”，已坐拥近30万粉丝。

 

“火星叔叔”因何得名，是因为微博中很多内容与火星有关？郑永春没有点头，也没有摇头，他想了想，讲起了自己到大山深处做科普的故事。

 

郑永春曾多次到新疆克拉玛依、湖北黄石、安徽六安、广西马山、陕西铜川、青海德令哈的大山深处，给那里的孩子们讲太空里的故事，也许是因为讲火星讲得多，孩子们都喜欢叫他“火星叔叔”。“那里有些孩子从来没上过科学课，他们也没有听说过，太空里的种种故事。”郑永春说着，声音变得低沉起来，他忘不了，那些孩子听到太空时，眼里闪烁的光芒，“大山深处，同样需要科学之光照耀。”郑永春说，他愿意永远做这些孩子的“火星叔叔”。

 

“传播科学是科学家的责任和义务。”郑永春说。《暗淡蓝点》的作者、太空探索领域科学家卡尔·萨根，《星际穿越》的作者、天体物理领域科学家基普·索恩等，还有《时间简史》的作者、著名物理学家霍金……这些热心科普的科学家，都被郑永春视为榜样。

 

4年光阴，郑永春一直在努力。他先后在各地的大中小学和科技场馆做了200多场科普报告，撰写科普文章200多篇，出版了《火星零距离》《太空地图——火星叔叔带你游太空》，译著《寻找宜居行星》等10多部科普作品。

 

郑永春还联合中科院和高校的数百位青年科技工作者，发起成立了青年科学家社会责任联盟，为扶贫扶智、提升全民科学素养贡献智慧和力量。

 

“科学教育，只靠教育工作者不行，只靠科技工作者也不行。”郑永春认为，行之有效的科学教育，应该在校内教育。2017年，郑永春的想法，开始变成了现实。

 

这一年2月，教育部印发并实施《义务教育小学科学课程标准》，小学科学课被列为与语文、数学同等重要的“基础性课程”，课程的起始年级延伸到小学一年级。这一年秋季，全国小学一年级新生的课表上，出现了一门全新的必修课程——《科学》。

 

郑永春和中科院十几位青年科技工作者，参加了这门课程教材的编写工作。

 

“我国著名气象学家竺可桢坚持观察与记录，他认真记录每天观测到的气象数据，并仔细观察和记录各种植物发芽、开花和结果的日期，河流、湖泊结冰和解冻的状况，各种候鸟南飞与北归的时间……”郑永春翻开《科学》教材，展示了一个“科学家这样做”的单元。这是科学家团队建议、编写的教学内容，目的是让孩子们觉得科学研究并非神秘莫测，而是始于一点一滴的积累，从而学习像科学家那样分析问题、解决问题。“让孩子们学会像科学家一样思考,这就是我们的目标。”郑永春说。

 

目前，郑永春正忙着义务教育科学课程标准的修订工作。“修订将在今年完成，它一定程度上决定着下一个10年孩子们将接受怎样的科学教育。”每念及此，郑永春就感到责任重大，“让孩子们认识中国的江河湖海、山川草木，他们自然会发自内心地热爱自己的祖国。让孩子们认识到地球是人类唯一的家园，他们也自然会保护环境，珍惜这个美丽的星球。”

 

郑永春觉得，中小学生的教室里除了悬挂中国地图和世界地图以外，还应该挂上一幅太空地图。在他看来，太空是释放人类好奇心的最大的领域，“太空无边无际，无始无终，不管有多大的好奇心，都可以无限的释放，而且，不管你做了多少的努力，对太空的了解，始终还是无知的。”郑永春说，心怀宇宙的人，一定会常怀谦卑之心，也一定会向着更大的世界、更远的未来努力探索。他愿意迎接和善待每一份有关宇宙的好奇心，他愿意陪着心怀好奇的孩子们，走上星辰大海的征途。（记者 孙乐琪）

 

相关链接

 

卡尔·萨根奖

 

该奖项为纪念著名行星科学家和天文学家卡尔·萨根而设立，1998年开始由美国天文学会行星科学分会颁授，主要授予那些在公众传播方面有杰出贡献者。