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国际宇航科学院院士解读嫦娥二号发射及科研情况
新闻中心-中国网 news.china.com.cn  时间: 2010-10-01  责任编辑: 陈维松

中国网讯 1日上午,嫦娥二号发射前举行的气象和海洋水文汇报会上宣布:嫦娥二号将于10月1日18时59分57秒发射。下午,中国网就嫦娥二号科研以及发射的情况采访了国际宇航科学院院士朱毅麟。以下是采访实录:

问:朱老师,您是在这个领域已经很长时间了,这次发射嫦娥二号,能不能把它跟嫦娥一号做一个对比,二号比一号有什么改进的地方?

朱毅麟:嫦娥一号是我们国家第一个探测月球探测器,当时它主要的工程目标是打一颗围绕月球运行的探测器。另外,基本能够配套,使运载火箭、探测器、发射、发射场、自控运用这五大系统能够配套,形成一个完整的工程。一号卫星上去为了下一步开展嫦娥二号、嫦娥三号以及其它星空探测打下基础。嫦娥一号四大科学工作,第一,观测月球表面获取三维立体图象。第二,探测月球表面有哪些元素,可以供给人类使用的。第三,研究月球表面土壤的厚度、土壤特性。第四,测量地球空间和月球空间。这次嫦娥二号也有四大科学目标,它和嫦娥一号不一样为以后的嫦娥三号做准备,嫦娥二号探测器是下一步嫦娥工程第二期工程的先导器,为下一步软着陆巡视做准备,实验一些关键技术,这里从工程目标上来说,首次用运载火箭嫦娥二号直接送入奔月轨道,嫦娥一号因为当时用长征三号甲火箭,能力还不够,不足以把嫦娥一号直接送入轨道,先围绕地球运行,近地点达到不了38万公里,近地点只有5万多公里,靠嫦娥一号自己的推进器、能源使轨道远地点一点一点增高,最后达到38万公里,这是嫦娥一号。这次运载火箭的力量增强,现在用的长征三号丙,与长征三号甲的区别在什么地方?三号甲的火箭下面近地点加了两个助推器,推力更打了,能够把2.3吨左右的嫦娥二号直接送到奔月轨道,不需要再围绕地球运行,直接一次推到200公里左右,这个时候的速度达到奔月所需要的速度每秒10.8。这是和嫦娥一号的不同,用运载火箭直接将嫦娥二号送到奔月轨道。

第二个不同,嫦娥一号是在围绕月球的200公里高度的轨道上运行。考虑到月球的重力场变化比较大,如果轨道太低会很快由于地球重力变化影响在半年之内就掉下来。我们第一次做卫星实验把高度提高一点200公里,这样进入200公里轨道控制要求放宽一点。200公里高和100公里相比观察的分辨率低了,虽然站得高看得远,但是局部的精度差,这次100公里,对月球表面观测更精细一点。对于进入100公里控制轨道要求要高,离月球表面更加近,重力影响更大,如果控制不好会再掉到月球上。这个要求更高一些。

问:您刚刚提到因为月球重力场不均匀,会不会使二号寿命比一号短一些?

朱毅麟:二号预期寿命半年,一百公里不控制它的话,它自己会半年之内掉下来,轨道专家们计算是这样的。估计现在在轨道上运行是半年时间,对于嫦娥二号来说和嫦娥一号不一样的第三个不同点。嫦娥一号的是在100—200公里运行,嫦娥二号为了下一次着陆做准备,要变轨把100公里的原轨道变成远地点100公里,近地点下降到15公里,离开月球表面最近地方是15公里,进行这样的变轨。变换轨道比较复杂,离开月球38万公里,变轨要控制很精确,距离越远精度就会变得差。

问:进行变轨主要通过动力系统?

朱毅麟:要由地面发指令,嫦娥二号有发动机,什么时候点火点多长时间,在什么位置上点火,这都是很关键的。15公里这个近地点一定要在月球正面,我们能看到的,将来月球着陆地点要着陆在月球正面,这样地面才会观测到,如果到月球背面的话看不着了。现在变轨过程在100公里的远地点上要加速,然后减速到近地点15公里,远地点是在月球背面,月球背面地面控制不上,要靠嫦娥二号自己来到时候点火,要预先设计好程序,时间由它自己来控制。如果正面变轨的话,正面就可以看到就可控,这个控制要求比较高。

嫦娥二号、嫦娥一号差别的第四点,这次嫦娥二号多带了几个新的照相机,其中有一个相机着陆相机,准备在将来嫦娥三号降落到月面的过程当中对月面进行拍摄,这个相机的结构、性能和一般的CCD相机在轨道上不完全倚音。另外嫦娥二号又增加了若干个相机,观测嫦娥本身的工作情况,它的喷气情况、自态的情况照一些相。这是增加新的着陆式相机。

第五点,对着陆点附近的地区进行详细观测,原来200公里高度上CCD相机对地面观测分辨率是120米,要有几百米的距离才能看得清楚,一般的汽车或者是人根本看不见,分辨率120米很模糊,只能看一些大的环形山、山脉、平原之类。这次嫦娥二号要观察着陆点附近的地形地貌,要求最高分辨率达到1.5公里,在一百公里原轨道上分辨率是10米,下降到15公里的时候可以看得更细1.5米,CCD相机本身要做很多改进,高度降低也是一个因素,尤其降到15公里附近看着陆点的情况。

为什么降到15公里?这个和下一步着陆是有关系的,先进入原轨道,然后在近地点降到15公里再减速,不减速又回到200公里,所有的速度都减掉,水平速度基本等于零,这时候在力学重力吸引下自由下落,离地面还有一段时间,下降到一定速度要减速,要不然撞到月面,每秒钟下降3—4米在月球着陆。15公里这个比较关键,这次先是轨道变轨到15公里,下降以后是下一步的事。15公里可以仔细观测着陆点附近的地形地貌,为下一步选择着陆点做准备。

第六点,地面测控体制不同。嫦娥一号地面测控通信都是用的无线电测控,频率是S波段,大概是2000兆赫左右。现在深空探无线电通信采用的是X频段,频率从2000提高到8000左右,带宽宽了,信息量就大了,传输速率提高。在X频段原来地球卫星上用,无论是资源卫星还有通信卫星用的X频段,但是在深空领域嫦娥一号里面没有用,为了快速取得信息这次采用X频段的体制,这样可以把速传速率从原来的每秒3兆提高到6兆提高了一倍,另外再进行码速率更高的实验每秒12兆信息的传输。

嫦娥二号和嫦娥一号无论从火箭到探测器本身到地面测控通信都有很大的改进,为下一步着陆做很多先期的准备。从技术上来说这些都是创新原来没有过的,这六大创新。

问:刚才纵向上把嫦娥一号和嫦娥二号做了对比有哪些提升,横向比较一下,中国都是通过火箭发射。通过火箭发射的有嫦娥探测器,有卫星还有飞船,这三者有什么不同?

朱毅麟:这是航天的三大领域,我们分成三大领域。第一个领域叫做人造地球卫星,围绕地球卫星的,不管几百公里高度还是椭圆轨道也好还是地球同步轨道也好。所有的国家包括我们自己首先从人造地球卫星开始进入。第二个领域,载人航天,把卫星扩大之后人坐进去,增加生命保障系统,人在里面工作,我们现在实现载人飞船,包括美国的国际空间站以及俄罗斯以前的和平号空间站,这些都是载人航天。第三个领域,深空探测。深空探测离开地球开始,包括行星探测包括火星、金星、水星等这叫深空探测。航天三大领域,从火箭来说这个特点是基本差不多,它的能量越来越大,因为飞得越远能量越大,探测器也好卫星如果本身重量越重,相对于运载火箭来说有效载荷,有效载荷的运送能力,有效载荷越重能力越大,火箭有的一吨两吨,大的三五吨重,载人飞船坐人带东西比较多起码七八吨,深空探测虽然重量不是七八吨以后来势是无人的,几百公斤到两三吨,我们做的是两吨多,但是距离远,所以速度要大,运载能力要强一点。我们国家航天系从长征2号、4号到现在长征5号,运载能力越来越强,但是基本从本质上是不变的。

从探测器本身从卫星来说,卫星最多是运用卫星,为地面生产生活工作服务的,气象卫星、遥感卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、广播卫星,主要为地面的生产劳动服务,为人们提供天气预报、地情况、海洋情况、灾害情况、碳排放情况,更符合我们人类的生活工作需要。载人航天为了将来人能够在空间进行工作,因为大部分的工作可以无人靠卫星工作,靠卫星自己获取数据,有些精细活动还需要用人脑进行精细操作分析,这是发展载人航天。最终人还是主宰,人要进入太空。目前人主要还是在近地空间,同时利用空间的条件开展一些活动。下一步深空探测,能够进入离地球更远了解太阳系的情况,目前了解太阳系的不同行星的情况。从科学角度来说了解太阳系各个行星和地球是怎么形成的,怎么演变的,另外通过深空探测也会反观地球应该采取什么措施避免发生像金星、火星的情况。从功能和用途来说,卫星能够比较直接为人类的各个方面进行社会、经济、政治、科技甚至军事方面服务,载人航天主要是为将来人在太空进行操作,将来人在进行空间装配,利用一些空间条件进行分析的科研活动,深空探测了解整个太阳系的情况。

总的来说,航天不管哪个领域都是比较复杂的一门技术,是高技术,因此只要在航天方面有所突破有成功的话就会大大提高一个国家的技术实力、科技实力和综合实力。

问:您刚才提到这三个领域就是你中有我,我中有你,这三个当中有没有独家武器?您刚才说嫦娥可能到了月球附近要实现变轨,飞船也要有自己的动力系统,卫星是不是也要有自己的动力系统?

朱毅麟:从航天专业技术来说,好多技术是通用的。首先火箭技术大家都一样,不管进地球轨道还是进月球轨道,探测器探测卫星探测载人航天有几个系统大家是共有的,首先要有能源要有电源,电源怎么办?在空间里面不能把发电机搬到天上去,大家要用太阳能电池,利用太阳能发电提供电源系统,这是一致的,当然也可能用一些蓄电池,氢氧电池发电,基本用太阳能,太阳能在空间不需要掏钱的。

另外,姿态控制。不管卫星也好飞船也好,在空间如果不去控制它可能乱翻,另外我观测地球得需要把镜头对准镜头,发动机调整到向前或向后,不能没有姿态乱开不行。不管是卫星也好飞船也好,我们统称叫它航天器,航天器这些基本的需求和功能差不多。变轨技术在地球轨道上也有变轨技术,有些卫星希望拍照的时候分辨率高一点,原来在600公里,我降低到300公里,这样拍出来的分辨率肯定会高一倍。我平时飞到600公里,为什么飞到300公里轨道上运行?300公里轨道上的运行大气影响比较大,所以不要老去推它,否则它会慢慢掉下来,在300公里不管它半年之内就掉下来,平常还是在600公里轨道上运行,大气很少很少,即使不管它也可以运行好几年的时间。变轨技术到了月球也有轨技术,只是在地球轨道上我们可以随时控制,离地面比较近,控制比较快。在月球比较远,必须深度探测器来控制它,这个是差别,有些基本的还是一样的。

不管是哪种航天器,这三大类卫星、载人航天器、深空探测器统一叫做航天器或者空间飞行器,基本技术、基本系统大家是相同的。首先要有一个结构,硬壳子,不能散在那儿,这些结构必须很轻,但是又要很薄。现在靠火箭一般来说一公斤的有效载荷大概要有50—100公斤的火箭来推动它,做得越轻,火箭要求降低。第二,电源。没有电没办法工作。要有姿态控制,要有热控制,在空间热条件下没有空气对流,环境很恶劣的,太阳晒的一面很热100多度,太阳背面冷到100多度,热控制在月球上更加厉害,月球黑夜时间比较长,见不到太阳的时间有时候半个月的时间,温度非常低,这些都要热控,和卫星有一些差别,要求更高。还有测控通信,不管是哪个要和地面联系,这靠什么?无线电联系,可以用S波段还有X波段。每个空间飞行器都要有这么一套测控通信装置,当然除了这些之外,载人飞船来说人坐在里面要有调节湿度,还有生命保障系统,提供饮水、大小便等等这套系统在载人飞船里面增及了。

还有返回系统,大部分的卫星是不回来的,自由坠落或者永远在天上静止轨道上,变成空间垃圾。有些要回来,尤其是载人飞船。

问:嫦娥二号有什么不一样的地方,相对其它的空间器?

朱毅麟:嫦娥二号如果作为嫦娥三号着陆探测、巡视探测的先行探测器的话,主要是适应装置,实验性技术,应该说没有太大的不同。

问:我们再回到嫦娥二号本身,马上就要发射了,在发射之前还会对它做哪些工作,有哪些检测包括加注包括检测的工作,您能简单介绍一下吗?

朱毅麟:检测相当复杂,有一套程序,先是在发射之前24小时把嫦娥二号里面各个分系统、火箭各个分系统全面检查一遍,检查之后离发射前12小时开始加注,准备工作开始。根据今天的介绍大概中午11点就开始正式加注,先加一二级常规燃料,常规燃料加注大概两个半小时,到下午两点多钟到三点氢燃料加注,氢燃料加注因为是挥发性比较强,低温零下一百多度二百多度,不断补充,一直补充到发射前的三分钟才停止。在加注过程当中,每隔两个小时四个小时都要检测一次,检测的参数各个火箭上的部分、探测器上的各个部分都要检测。

问:您刚才讲到火箭方面的检测,系统内部检测主要是检测什么?

朱毅麟:火箭发动机部分、控制系统部分、遥测部分、安全系统部分,这些都要拿到数据看看是否正常。对探测器来说,有自控系统也有推进系统也有电源系统,这些都要测量,还有电压,电源输出几种电压,有6伏的有12伏的不同电压,测量一下输出电压对不对,还有电流是否对。

问:据报道,加注低温燃料之后发射是不可逆的,为什么是不可逆的?

朱毅麟:所谓不可逆,不光对氢燃料加进去,其它常规燃料加进去一定要发射掉,不发射这些燃料常规燃料对推进器是有腐蚀作用的,放在那里时间一长不发射就腐蚀,即使推进去排掉以后这个箱子也要重新换过。氢氧燃料更是这样,加进去之后如果不发射就全部挥发掉了,白白浪费了。一般来说不可逆是这个意思。

问:现在还没有发射,最直观的就是矗立在那儿的火箭,以往发射的时候往往像十一处于窗口期,有时候故意避开十一,这次没有避开,是不是某种程度上说明我们的发射技术更加成熟了,有信心在十一给大家一个礼物或者给国庆送上一个礼物,有没有这方面的因素?

朱毅麟:今天所定的发射窗口时间叫零窗口,实际上最佳的发射时刻就定在今天下午6:59,这个时间叫零窗口,这是最佳的发射时间。早一点晚一点应当说不是不可能,但是也可以发的,但是要求做一些修正、调整多一点。今天是最好的,下一次如果不行到10月2号、10月3号应该说也是有一个发射时间,时间不是6:59,可能时间错后或者提前。另外强调气侯条件,今天下午没有因气象条件限制的因素,天气很好。

问:现在进入不可逆的过程当中,如果现在发射停止的话,明天后天也发不了,要等到后续问题都处理了再发?

朱毅麟:如果说今天发射不了,那看看明天是不是有发射时间,这段时间里面推进器不能排出掉,液氢液氧蒸发掉不停地补充进去,还是可以的。嫦娥一号发射在三天之内都可以发射。

问:我们还是有可能遇到突发的天气情况,还有可能调整到明天?

朱毅麟:这次嫦娥二号因为还没有听说,嫦娥一号当时说准备有三天的时间可以发射,但超过三天可能就不行了。

问:您刚才提到这次发射的火箭加了两个助推器,除了加这两个助推器之外其它还有什么改进?

朱毅麟:主要增大推力,把原来长征三号甲,长征三号甲的能力把1600公斤的有效载荷送入奔月轨道,使得在200公里的地方达到10.8公里/秒的速度。嫦娥一号是2.3吨,它的能力不够,所以长征三号甲只能把嫦娥一号送到椭圆轨道上,这个椭圆轨道近地点达不到38万公里,长征三号丙主要是加两个助推器,其它的过程应该说没有太大变化,当然有一些小的修改。

问:我们一直用长征单号好像用了很长时间。

朱毅麟:长征三号主要是打通信卫星用的,西昌发射场长征单号系列火箭已经打了60发,今天是第60发,长征三号甲系列打同步轨道地球轨道,我们自己的东方1号、2号、北斗星,国外的尼日利亚星、委内瑞拉的星,还有风云2号。长征三号甲系列打的卫星相当多。

问:将来长征五号将来出现的还是现在正在研制的?

朱毅麟:长征三号、四号都有了,只是长征五号在研究当中。太原发射场还是东风发射场九泉发射场中间轨道用长征二号还是长征四号,现在长征五号正在研究,可以把20吨有效载荷送到近地轨道,大概10吨左右的有效载荷送到奔月轨道。长征五号正在研制,无毒无污染的推进器地原来的长征二号、三号推进器有时候化学燃料,氢氧产生的推力比较大,燃料同样分量的燃料产生的推力要比一般燃料大的多。

长征五号将来在海南发射,海南建立一个新的发射基地,不光是发射商业卫星,而且要开展旅游、教育,成为一个综合性基地,现在正在建造。长征五号的装配厂设在天津,天津有一个基地,海运过去。直径五米,没有哪个车厢或者飞机能够装得下五米直径,海上运输可以很大,不管用飞机火车也好,受到空间的限制。长征五号为下一步在2020年前搞较大规模的空间站,空间站的直径达到四米多。

问:太原发射基地、西昌、九泉纬度都在上面,文昌纬度靠赤道了。

朱毅麟:发射地球同步轨道近地轨道,在地球同步轨道上或者近地轨道上,发射的时候尽量靠近赤道能量更小。太原和九泉纬度比较高都在40度左右,西昌原来稍微低28度,西昌发射场去发射地球近地轨道,建这个发射场的目的为了发射地球同步轨道的卫星。以后再往南移,移到更南更近赤道,更省燃料。同样的火箭在西昌发射场和九泉发射场要多增加几十公斤的有效载荷。

问:西昌发射场处于雷暴区,有一些雷阵雨,海南接近赤道是不是下雨的几率更大,天气会不会对发射有所影响?

朱毅麟:海边当然是海洋性气候更强一些,但是现在看来有利有弊,平衡下来利多一些。火箭发射最怕雷电雨,雨过天晴之后比较好,今天上午有气侯会商小组,今天下午6点多钟有没有雷暴,下午有一点小雨,之后天气还可以放晴。整个上午西昌有雾,傍晚会散掉,天气很重要的。

问:据报道小毛毛雨对于火箭发射的影响已经不是太大了,还有风的影响。

朱毅麟:火箭稳定比较好,风速大点也无所谓,除非台风来了,一般小的风每秒五米左右的速度都可以发射,根据不同的情况来调整。海南总的平衡来说在冬天发射可能机会更多一点,可能雨季少一点,台风来了避一些。

问:现在预测台风还是比较成熟的技术了。

朱毅麟:国外除了俄罗斯发射场都在大陆,其它国家都在海边的,美国就是东西海岸各有一个发射场,一个在东海岸一个在西海岸,一个大西洋一个太平洋,日本的鹿儿岛也是在海边,欧洲发射场在法国也是靠海,还有巴西的也靠海,靠近海边不会造成危险,海边发射场是一个趋势。

问:是不是跟运输有关系?

朱毅麟:也有关系。火箭发射都是一级二级,一二级工作完之后四五米的直径,20几米长,掉下来掉到陆地上掉到哪儿都是一个危险品,一般都选择海上,掉到大海里就没事。一些比较好的发射场都是选择在海边。

问:您刚才提到各个国家,现在我们看到前期有新闻报道,像华裔科学家是美国宇航局航天研究中心的研究员罗徽元,在中国访问的时候说在航空航天领域中国已经是仅次于美国在世界可以排名第二,您认同这个说法吗?

朱毅麟:我觉得他过誉了,我们还是属于第二梯队第三梯队的。美国,接下来是欧洲、中国、日本、印度,我们属于第二梯队。我们和美国和俄罗斯相比还是有距离的,还是有相当大的距离。

问:他在说这个说法的时候有一个前提,现在俄罗斯因为经济的原因可能投入不是太足。

朱毅麟:基础比较雄厚,载人航天飞行多少次了,和平号空间站现在国际空间站很多都是参考和平号空间站,它在上世纪八九十年代就已经建成了,载人航天连美国人都向它学习的。美国国际空间站把俄罗斯拉进来,俄罗斯当时钱也不太多,造一个核心舱,美国人出钱,在这个基础上大家合作。俄罗斯现在好一些,GPS一样的系统,俄罗斯很早就建立了,当然有一些缺失,精度可能不如GPS,后来经济不强没有补充,只有十几个在那儿工作,毕竟很早就建成了。相对中国来说,我们刚刚开始建立一个北斗二号卫星发射器,我们和俄罗斯还是相当大的差距。

问:美国肯定是老大这是毋庸置疑,俄罗斯基础实力雄厚,跟其它几个同属于第二梯队的国家相比,中国有哪些优势和不足?

朱毅麟:各有所长,欧共体的发展科学卫星还是比较快的,科学卫星、遥感卫星上发展比较快,欧洲用斯马特月球探测器在几年以前用比较新的电火箭,进入地球轨道之后靠斯马特探测器本身的电火箭一点一点转,转了半年多的时间才飞到月球,电火箭能够工作这么长时间这个也是很了不起的。欧共体进行小行星探测,也做得不错。日本技术实验比较先进,但是运用卫星不如我们,我们资源卫星、应用卫星、海洋卫星比较好,通信卫星实际地面用的还是用美国的通信卫星,没有自己的卫星。我们东方红三号卫星都是自己的,日本在深空探测比中国先进,火星探测器发射过,中国失败了,现在又发射金星探测器。印度主要是遥感卫星图片用的比较多,而且在市场上卖,很早就搞卫星应用,而且通信卫星也搞得不错。第二梯队各有所长。

问:中国更重要的优势中国是独立的,不像日本和欧洲因为跟美国的关系,有一些技术是受制于美国或者跟美国共享。

朱毅麟:这个是我们发展航天事业的特点,独立自主自力更生,我们国家的社会制度和西方不太一样。西方国家很多先进的电子元器件、先进材料都不卖给中国,我们中国只能自己来做。从水平来说有的地方还有差距,先进的元器件我们还是从国外进口,有些高性能的材料得进口,还是有差别。

问:会不会练成独门武器有这方面的东西?你跟他们交流不多,自己在家练功,是不是能练出独门武器来?

朱毅麟:这就要求我们创新,过去我们比较多的是跟着人家,人家怎么做我们就怎么做,现在我们创新搞自己的,不一定完全按照人家的道路走,美俄已经做过的事情我们模仿他们来做可以减少风险,人家都已经成功了,我们照着做不一定风险小一些,人家没干过我们自己干,现在强调创新。现在为止,还不是太多和美国、俄罗斯过去做过的东西有什么完全本质上的不同,所谓原始创新的东西不多,我们现在比较多的可能还是引进以后消化吸收以后再创新。再一个是集成创新,我们国家比较善于集成创新,这点在航天系统比较突出。

问:像我们知道美国在40年前就已经登月了,我们现在的登月其实跟当时的探月和他们当时的登月还是不太一样的,可能它所运用的技术和我们所运用的技术到现在是不太一样的,不是说我们去模仿它,可以这么说吗?

朱毅麟:我们还是有创新的地方,我们现在还不能跟它比,人家是载人工业,我们现在是无人探月,这些技术和载人不完全一样。作为载人登月来说我们现在虽然还没做,但是只是一个时间问题,我们现在从事不管是载人航天也好还是登月探月也好都是为载人登月打基础,载人航天做第二工程交会对接,发射小规模的空间站,到了2020年前后发射比较大的可能是好几个组合的空间站,不仅解决了空间交会,解决空间装配的问题。这个解决以后为探月打基础。登月工程第三阶段,软着陆采样以后还要返回,返回技术也很关键,那载人航天水到渠成。从月球返回来比从地球轨道返回来的难度大得多。从月球返回来从月球起飞问题不太大,进入大气层的时候这时候进入大气层的速度,从地球轨道上进入大气的速度要高40%,还要以每秒10.89的速度进入大气层,原来在近地轨道的速度7点几,和大气摩擦产生的热量和温度高得多,防热措施要有一些。

问:2020年前后我们就得回了,是不是可以理解2049年建国一百周年的时候我们就可以实现登月?

朱毅麟:这个太保守了,去年就有一些探月专家说过,我们可能在2025年左右就可以载人登月,2020年前后载人航天技术大空间站技术解决了,返回也解决了,这个结合起来五六年的时间应该说可以,最晚2030年,这是我个人估计。真正实现国家有规划,而且先期启动关键技术的解决。

问:美国当时进行载人登月,让美国再来一次载人登月好像不是很容易的事情,也需要一步步把前期的工作完成。

朱毅麟:因为原来一套基础的技术工作抛弃了,完全抛掉了,转过来搞航天飞机,再回过头来搞登月要有一定的基础,比如大火箭的问题,原来是土星5号火箭,运载能力一百多吨,有50吨可以飞往月球,奔月轨道的重量是50多吨,这样的大火箭抛掉了,包括资料还有工艺技术等等,现在重新研制一个大运载火箭代替土星5号,这当然有一个过程。有一定的时间一定的投入,最近美国总统奥巴马认为没有必要,已经实现过载人登月,不如往火星小行星探测,载人登月已经登过了,六次12个人都登上了,再次登月体现不出它的领先性,有这样的想法。

问:近年来美国在载人飞船探索太空方面大的突破好像不是很多。

朱毅麟:90年代以后这几年载人航天技术主要是在建设国际空间站,精力和投资都用于国际空间站上。

问:有人说因为冷战过后两个星球大战两方阵营角力有所放松。

朱毅麟:前苏联解体以后,俄罗斯有很长一个阶段没有竞争对手了,它是最大最强的航天国家,当然在这方面可能放松一点,没有五六十年代冷战时代一定和苏联争先,可能有这个因素。但是总体来说航天技术往前发展,美国人在后来这几年在航天飞机上投入不足,航天飞机出过两次重大事故,另外投资不多,过于少的钱做过于大的事情这是要出问题的。奥巴马上台之后表示还是要增加一些投资。

问:在美国这种状态之下,一对比,中国的动作特别多。中国的投入划算吗?您觉得它的主要产出不像卫星很直接能够运用到国计民生或者军事领域方面,载人探测器、月球探测器最大的意义在什么地方?

朱毅麟:从整个航天来说除了整个人造卫星你刚才讲的这些,运用卫星为国计民生和经济发展、社会发展提供直接的服务,其它两项说到底要看它的政治影响、大国形象影响,你完成了这样两项任务体现出你一个国家的综合实力、经济实力、科技实力先进水平,这是一个标志性的工程。所以不能往往局限于投多少钱,收回多少钱,有一个说法跟地铁相比也就两公里的地铁十几亿,我们也十几亿,但是地铁完全不一样,地铁国计民生所需要的,而且是国计民生的重点项目,像北京现在地铁还不够。这个回收是很快的,几年之内几十个亿收回来。但是对于月球探测来说,虽然十几个亿投下去,但是产生的政治效益,对一个国家民族的凝聚力,对于国家形象国家社会地位的提高国际威望的提高,当然不是钱所能带来的。

问:我们跟俄罗斯有一些合作萤火计划,发射一颗火星探测器,探测火星跟探测月球又不一样。

朱毅麟:有很大的超越。萤火一号计划不是我们自主发射,而是研究一百多公斤小的探测器,放到俄罗斯的大火箭或者跟俄罗斯自己的探测器,俄罗斯主要是探测火星的卫星,火卫1、火卫2,用俄罗斯的火箭送到火星附近,然后我们的萤火1号分离准备火星探测。这个不是自主的,要依靠俄罗斯的火箭发射器,主要依靠俄罗斯的深空空间站修正它的轨道。萤火1号到火星发回数据,搭载人家的火箭,本来说2009年10月份发射,俄罗斯种种原因推迟了,我们就等在那儿了。萤火一号有自己的特点,主要是科学目标。观测火星的气侯,拍摄火星表面照片,探测火星空间环境等等。

问:回到嫦娥系列,中国的探月工程为软着陆做准备,在15公里的时候实现变轨,15公里已经是很近的距离了,接下来放上月球的不是人而是探月车,这个探月车研制的怎么样有哪些特点?

朱毅麟:软着陆是这样的,软着陆巡视探测,嫦娥三号着陆以后和嫦娥四号着陆以后,着陆器本身带着月球车,软着陆以后打开门,月球车出来。着陆器本身带的是科学仪器,包括相机包括探测环境的仪器。月球车可以在着陆点附近几十米几公里范围内进行探测,可以进行钻探,看月球表面的土壤岩石硬度如何,这是巡视探测。如果仅仅是着陆器,在着陆点附近最多几十米,如果有个小车可以走的远一点,走多远看小车上带的能源够不够。如果在明后年发射的话现在已经做得差不多,我估计进入正样阶段。初样做一些实验,正样就是研制出的可以准备发射了。

问:落完之后就是回,回这个技术比从同步轨道上回难很多,神舟也是在回,是不是都可以借鉴运用?

朱毅麟:着陆除了轨道以外,下来的时候一定要带足够的推进剂,要抵消月球的重力,如果不去控制的话着陆就撞到每秒大概1公里的速度,那这个冲力很大了,因此消耗相当多的能量。另外在下降过程当中要实现姿态控制,必须垂直方向不能歪了,对控制也是一个难题。下来以后小月球车在着陆点附近巡视过程当中有一个导航控制系统,不能乱跑,应该指挥它向东还是向西,指挥数据还有照相数据传回来。着陆器包括小车的重量可能要比嫦娥二号重得多,嫦娥二号现在比嫦娥一号重量增加一些,到了嫦娥三号更重。到了返回阶段,除了着陆过程要减速需要消耗推进剂能量以外,起飞的时候克服月球重量又要消耗大量推进剂。取样返回嫦娥五号、六号那时候的重量比现在的嫦娥二号重量重得多,把这么重的东西先要送到月球表面,那不是长三丙所能解决的,至少要长三乙捆绑四个助推器,到时候看看重量到底多少,选择推力更大的火箭。

嘉宾:朱毅麟,男,研究员, 科学家,科普作家。1934年8月17日生。国际宇航科学院院士,中国空间技术研究院研究员,北京空间科技信息研究所顾问,前中国空间技术研究院,科学技术委员会秘书长,前863国家高技术航天领域专家委员会委员。

  新闻眼 |  2010.10.01
 
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