“如果今天我们也能迈出一小步,把中国的行星科学教育建设起来,让每一个小小的太空梦都能得到实现,那么明天,我们就有可能实现我们的中国梦。”
我来自中国科学院大学地球与行星科学学院,所以今天由我跟大家来分享行星科学,是很自然的事。可是为什么我还会讲到教育和教育的未来呢?这要从2019年4月份我去参加中国航天日的活动说起。
2019年4月份,湖南省举行了中国航天日的主题活动,在活动现场我遇到了几位做航天教育的朋友,他们给我讲了一些故事,我们从吃完晚饭一直聊到夜里两点都还不想结束。到底是什么事能让我们一见如故,让我们第一次见面就聊这么长时间呢?我们聊的是一些有关航天教育的故事。
北京市八一学校,这个学校很厉害,一个中学居然自己发射了一颗卫星。
通过制作卫星和发射卫星,不仅锻炼了同学们的学习动手能力,卫星团队的核心成员还被清华大学、北京理工大学等高校录取了。北京市平谷中学有一整套的航天课程教育体系,同学们都取得了非常好的成绩。太原市进山中学有一个航天实验班,第一届班主任高敏老师说,航天带给大家更多是的自信和动力。
石家庄鹿泉一中有一个荣臻实验班,这个班有两位同学特别突出,一位男生叫赵硕,通过参加航天实验班,他的成绩从年级百名提高到了年级第六名。还有一位佟冬胜同学,她是一位女生,她的物理成绩也从不及格提到了满分。她的故事特别令我感动,当问及她是怎么做到的时候,她说以前觉得物理特别没意思,很枯燥,但通过航天实验班的学习,她觉得物理很有用、很有意思,她就主动去学,所以最后取得了很好的成绩。
安徽庐江二中也有一个航天实验班,这个班刚开始进校的平均分只比另两个重点班高4分,但一个学期之后,居然高出了40分。这样的故事还有很多。听完之后我就很好奇,我问这几个朋友,你们做航天教育的初心是什么?是不是要帮同学们提高成绩?他们说,不是。他们做航天教育的目的是要探索太空,是要给孩子们一个太空梦,让他们长大以后能够去探索太空。我就又问,发射一颗卫星算不算探索太空呢?他们说,那怎么能不算呢?
我说,探索太空应该以获取知识为主要目的,如果只是把卫星发上去而不考虑有没有获得知识,那么这个探索到底算不算完成了呢?如果没有完成,那么接下去孩子们的太空梦到哪里去实现?谁帮他们实现呢?对于我的疑问,他们没有给出答案。回到北京后,我仍然一直在思考,到底怎样帮孩子们实现太空梦,他们有没有可能实现太空梦。
要想实现太空梦,首先得知道什么是探索太空,探索太空是什么样的感觉。我们先通过这张图来感受一下。这是太阳系的八大行星图。最左边最大的是太阳,右边依次是水星、金星、地球和火星,这四颗离太阳最近,是岩石星球。后面四颗是木星、土星、天王星、海王星,这四颗是气态行星,比地球要大得多。当然,还有很多彗星和小行星。
我们想象一下,如果我们坐着航天器或者宇宙飞船从地球出发,向太空去探索,当我们回望地球的时候,是一个什么样的感觉?地球是什么样子的呢?从300千米外的空间站看地球,它是这个样子的:
如果我们到了火星,从7000万千米外看地球,它是这样子的:地球在哪里呢?图中有三颗很亮的星,最下方最亮的就是地球。我们从1.8亿千米外的水星去看地球,如果照相机像素足够好,我们还可以分得清哪个是地球,哪个是月球。而如果从14.4亿千米外的土星去看地球,地球只不过是一颗普通的亮点,一颗普通的星。
探索太空非常依赖飞行器。截止到目前,人类已经进行了200多次太空探测,主要由美国和前苏联完成。在这200多次探测中,我们探测最多的是月球,有80多次,其次是金星和火星。太阳系的每一颗行星我们都探测过,当然,最感兴趣的还是火星。截止到今天,我们仍然没有放弃在火星上寻找生命的希望,尽管目前还没有找到。
探索太空需要基于丰富经验的联想。虽然我们进不到行星的内部,但我们仍然有能力知道它内部的结构是怎么样的,仍然能够探索看不见、摸不着的东西。我们还要追寻太阳系的起源与演化。通过追寻太阳系的起源和演化,可以推知整个宇宙的历史和规律。
行星科学跟我们的关系非常密切,举几个例子大家来感受一下。现在人人都有的手机从何而来?其实,手机最初是给宇航员作为通信工具用的。手机上的摄像头,最初也是为了放在飞船上拍摄天文照片用的。现在很多人家里都不再使用钨丝灯泡,而是使用LED照明设备了。LED照明设备也是太空探索所诞生的一个产物。
太空梦如此重要,它给我们带来了知识,它给我们的生活带来了非常重大的改变,我们生活中的方方面面都跟太空探索产生紧密的联系。那怎样才能实现太空梦呢?首先,具有太空梦的中小学生要有一个地方能接受系统的教育,这个地方显然就是大学,大学里必须要有专门的院系开设专门的课程来进行行星科学教育。
那么,对于拥有太空梦的中国中小学生而言,他们要上中国的哪所大学才能实现自己的太空梦呢?对不起。中国还没有这样的大学,以上列举的都是别国的大学,中国目前能开展行星科学教育的大学,一所都没有。
建设中国第13个一级学科——行星科学,建设从小学到中学到大学的一整套行星科学教育体系,这是我们这个时代应该尽快完成的一个任务。我们要让每一个太空梦都能实现。
回到最开始的问题:太空梦是谁的?
很显然,一开始我就讲到了八一中学,讲到了很多中小学生,所以太空梦肯定是这些怀有太空梦的中小学生的。但仅仅只是中小学生的太空梦吗?这是2019年1月12日,嫦娥四号成功登陆月球背面之后,中共中央发来的一封贺电,贺电里写道:“探索浩瀚宇宙、和平利用太空,是全人类的共同梦想。”这说明,太空梦不仅是中小学生的,还是我们全人类的。为了全人类的共同梦想,我们中国人也在贡献自己的力量。
嫦娥四号实现了人造航天器首次登陆月球背面,这个连美国和前苏联都没实现的伟大壮举,由我们中国人完成了。我们还有一大堆的规划,我们需要千千万万有太空梦的青年人加入到行星科学的队伍中来,国家需要这么多的行星科学家,可惜目前我们还没有系统的行星科学教育体系,还没有这样的培养体制。行星科学的未来,靠的就是教育。