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中国计划2017年发射嫦娥五号 实现“绕、落、回”

来源:今日月球 | 发表日期:2015-01-12 | 点击数:

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导读:中国计划2017年发射嫦娥五号 实现“绕、落、回”

中国计划2017年发射嫦娥五号 实现“绕、落、回”
   2013年12月16日,国务院新闻办公室举行发布会介绍探月工程嫦娥三号任务有关情况,国防科工局新闻发言人吴志坚表示,嫦娥三号实现了中国航天领域的“七大创新”,任务的圆满成功标志着中国探月工程“绕、落、回”第二步战略目标的全面实现。

他说,探月工程将转入三期,主要目标是实现无人自动采样返回,嫦娥五号将于2017年前后完成研制并择机发射。

嫦娥三号80%是新技术、新产品

吴志坚介绍说,2013年12月15日嫦娥三号探测器进行了两器分离和互拍成像,成功传回五星红旗的图片,标志着嫦娥三号任务的圆满成功。任务整个过程做到了“准时发射、精确入轨、安全着陆、可靠分离、成功巡视”。

据介绍,探月工程2004年经国务院批准立项,2006年2月,中国将载人航天和探月工程列为国家重大科技专项,分为“绕、落、回”三期。

吴志坚说,嫦娥三号任务在动力下降、两器分离、月地间遥操作、月面生存、测控通信等方面,突破了一批重大关键技术,取得了一批具有自主知识产权的科技成果,实现了中国航天领域的“七大创新”。

这些创新包括:首次实现中国航天器在地外天体软着陆;首次实现中国航天器在地外天体巡视勘察;首次实现对月面探测器的遥操作;首次研制中国大型深空站,初步建成深空测控通信网;首次在月面开展多种形式的科学探测等。

针对嫦娥三号探测器的创新和难点,探月工程二期副总设计师、中国航天科技集团公司科技委副主任于登云认为可以概括为“四新”和“两难”。

其中,“四新”指技术新、产品新、平台新、环境新,探测器本身80%是新技术、新产品,嫦娥三号着陆的月球,是中国的航天器从来没有去过的。

“两难”指关键技术攻关难,如月面软着陆、两器分离、月面遥控操作等;地面验证难,要保证落月及落月后万无一失,就必须在地面尽可能做充分验证,比如悬停、避障、缓速下降试验,“我们都做了地面模拟”,于登云说。

吴志坚表示,嫦娥三号着陆器设计寿命1年,巡视器设计寿命3个月。目前,嫦娥三号已经开始着陆器的就位探测和巡视器的自动巡视勘察,科学探测任务陆续展开。

嫦娥五号研制进展顺利

 

吴志坚表示,嫦娥三号任务成功后,探月工程将转入三期,主要目标是实现无人自动采样返回。从目前了解的情况看,执行这一任务的嫦娥五号研制进展顺利,预计于2017年前后完成研制并择机发射。

吴志坚说,嫦娥探月工程三期的主任务由嫦娥五号和嫦娥六号来执行。三期的任务难度更大,将突破包括月面的起飞技术、月面的采样封装技术、月球轨道的交会对接技术以及返回地球的高速再入返回技术等多项关键技术。

他介绍,工程技术人员正在考虑对嫦娥三号的备份星——嫦娥四号进行适应性改造,进行工程和科学目标优化,使它能够为嫦娥五号的任务验证部分关键技术。

“三期任务的完成并不意味着中国探月工程的结束,应该是探月工程新的起点。”吴志坚说,但后续探月工程怎么规划还在研究过程中。

实现全天候深空测控势在必行

关于中国的深空测控能力,探月工程二期测控系统副总设计师、北京航天飞行控制中心总工程师周建亮介绍说,中国完成对嫦娥一号、二号绕月探测期间的测控任务时,就将测控能力延伸到40万公里。此后又对嫦娥二号进行了拓展试验,包括控制嫦娥二号由月球轨道出发到达日地拉格朗日二点和控制嫦娥二号成功飞跃图塔蒂斯小行星。当前,嫦娥二号探测器距地球的距离已经超过了6400万公里,成为围绕太阳飞行的小行星,但它仍然处在深空站的监控下。

周建亮说,虽然目前中国已经建成佳木斯和喀什两个深空站,充分利用了中国国土的东西纵深,但对深空探测器的测控跟踪不能做到全天候覆盖,每天也会有8—10个小时跟踪的盲区。他说:“为弥补测控盲区,做到全天候的跟踪覆盖,实现未来深空探测的全天候测控跟踪,势在必行。”

探月工程将带来高新技术的发展

有记者提出,有人认为,探月工程花了很多钱,没有太多实际用处。对此,吴志坚表示,中国实施探月工程是遵循中国和平利用太空的一贯宗旨,是在具备了开展航天活动基本的物质条件、技术条件以及经济许可的条件下所做出的选择。它的目的是要从科学的角度去了解月球,同时发展中国的航天技术,带动相关的高新技术的发展。

他表示,探月工程将带来高新技术多方面的发展,比如大推力的运载火箭技术、深空探测和通信技术、新能源技术等等,“这些技术对于我们国家社会发展、科技进步都会发挥重要的作用”。

探月工程二期副总设计师孙辉先表示,嫦娥三号探测器离我们的生活并不遥远。仅以其动力技术为例,研制单位中国航天科技集团六院在科研中掌握了发动机热能控制技术,催生了十余项燃烧技术,用于煤化工、炼油厂、天然气化工厂、火力发电厂等,可大量减少有害物质向大气排放,保护我们的生存环境。

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航天探索有“大用”

 

探月工程在展示中国技术能力和综合国力的同时,有哪些战略意义,在哪些方面会对我们的日常生活产生影响,中国的探月工程有哪些特点?就这些问题,记者采访了相关专家。

为什么要开展探月工程

月球有丰富的能源和特殊的空间环境资源

人类为什么去月球?中国科学院院士、探月工程首任首席科学家欧阳自远表示,探月工程有很大的远期效益。首先,月球上有丰富的能源,这些资源是未来人类争夺的一个非常重要的领域。“假如我们从不问津的话,将来很难维护自己的权益,也没有任何发言权。”同时,月球特殊的空间环境资源,如超高真空、无大气活动、低磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染、宇宙射线丰富等,也很重要。我们可以借此建立精度高、造价低、运行与维护费用低的天文观测站与研究基地。

航天科工二院研究员杨宇光也表示,“月球对于地球来说很重要,地球目前呈现的状态跟月球有很大关系。天王星自转轴跟轨道夹角很小,躺在轨道面上,而地球自转轴和轨道有一个23.5度的夹角,因此地球有四季之分。如果没有月球,这个角度是不稳定的。月球上还有很多资源,有人称月球或许会成为21世纪的波斯湾,就是因为月球上有目前地球上没有的丰富的氦—3资源。”

参与陨石研究的中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺认为,航天探索不能以“有用没用”来衡量,做企业肯定要关心当前的收益,但一个国家应该考虑得更远,比如未来30至60年后的事情。随着国家经济发展和国际地位的提升,需要在一定程度上支持基础研究和科学方面的探索。

探月工程与民生有关吗

人类探月活动带动了高新技术发展,回报是巨大长期的

针对探月工程“花很多钱却没有太多实际用处、与日常生活也没什么关系”的质疑,中国工程院院士、探月工程首任总指挥栾恩杰表示,科学探索带来的科技进步一定会跟民生相关,但未必能很快转化为日常应用,需要一定的时间。

欧阳自远也表示,人类探月活动带动技术发展的一个典型例子是美国阿波罗计划,带动了上世纪六七十年代世界高新技术的发展,其影响一直延续到今天,在计算机、通讯、医疗卫生等各个领域都发挥了巨大作用。

杨宇光说,“许多权威机构调查发现,美国阿波罗计划的回报率最低的比例也是1∶6,也就是说投入1美元,整个社会的收益可以达到6美元,得出结论为1∶7、1∶11的都有。”

探月工程二期副总设计师孙辉先说,发射嫦娥三号火箭的每台主发动机上有3000多道焊缝,要经历温差、震动、辐射的严苛考验,这使中国航天科技集团六院积累了丰富的焊接工艺技术经验。除了焊火箭,相关技术还被用于对焊接要求极高的木糖醇大型反应器、结晶机,当前已经广泛应用于食品领域。

他还表示,事实上,从“时尚潮人”鼻梁上的太阳镜,到爱美女性的“离子烫”,乃至吃的方便面、穿的气垫鞋、枕的记忆海绵、用于拍照的手机高清摄像头……都是航天技术在生活中的应用,只不过我们有时没有注意。

有人提出疑问:“探月工程从近期乃至中期效益来看都太小,而远期效益虚无缥缈。”

对此,杨宇光表示,探月工程直接转化为近期效益的并不多,社会效益和经济效益多体现在间接方面。成果转换周期比较长,很难马上看到效果,但回报是巨大的长期的。

发达国家停止探月了吗

人类探月从未停止,中国与航天强国仍有差距

杨宇光介绍,国际上共有两轮月球探测高潮。第一轮是在1958年至1976年,冷战期间,美国和苏联曾展开了一场以月球探测为中心的空间科学技术竞赛。美国共发射先驱者等7个系列54个探测器,苏联共发射4个系列64个月球探测器,这些探测器或逼近或登陆月球,取得了丰硕成果。1969年7月,美国“阿波罗11号”飞船实现了人类登月梦,是迄今为止月球探测最辉煌的成果。

有网友提出“美国、俄罗斯等航天强国早已不再探月”,杨宇光表示,这一说法与事实并不相符。

他介绍,1989年,美国宣布要在21世纪第一个10年内重返月球,在全球引发了第二轮月球探测热潮。“美国现在仍有探月器在绕月采集实验数据,前不久也刚发射一个探测器,可以说,到目前为止美国仍然有探测器在进行探测。”杨宇光表示,苏联自上世纪70年代后期开始,基本停止了探月活动,主要原因是冷战时期科学目标并不明确,多是政治意义而不是基于科学理由,另外也有资金不足方面的原因。

如今,更多的国家和地区开展了月球探测,日本、欧洲、中国和印度成为月球探测俱乐部成员,韩国等国也提出月球探测计划。杨宇光说,据统计,第二轮探月活动目前共有11次,其中有1次失败,1次部分成功,其余全部成功。相比第一轮探月活动,成功率大大提高,显示全球探月技术有了极大跨越。

杨宇光说,2004年初,中国正式批准绕月探测工程,几乎在同一时间,美国和欧洲也宣布了各自的太空探索计划。印度也正式宣布启动月球初航探月计划,人类对月球探测从来没有停止。

虽然中国在深空探测方面取得了可喜成果,但业内专家表示,相比美国、俄罗斯等航天强国,中国还存在不小的差距。国防科工局新闻发言人吴志坚在介绍嫦娥三号任务情况时表示,这些差距表现在诸如动力、元器件和原材料等方面。

中国探月技术有无创新

着陆的虹湾区是月球研究的空白,着陆技术等优于别国

美国在40多年前就进行了登月,有人质疑中国的探月工程只是跟着亦步亦趋。

欧阳自远表示,中国探月工程并不是简单的重复,而是对太空新技术的探索。

他说,美国等国家月球探测多在月球赤道附近,高纬度地区不多。而嫦娥三号选择在虹湾地区着陆,这一带是月球研究的空白,没有勘察过。另外,中国有一些别人没做过的探索,比如说测量月球表面层土壤的厚度,中国仪器探测的灵敏度比那个时代也要好很多。

林杨挺认为,中国深空探测从无到有,这中间应该允许有一个过程。实际上嫦娥一、二、三号都有不少有特色的东西,而且创新的比例在明显增多。比如玉兔携带的测月雷达、着陆器上对地观察的极紫外相机、对空巡视的月基天文望远镜等在国际上都是第一次,可以期待有大的科技成果产出。

杨宇光表示,“认为中国探月技术只是简单模仿的说法并不正确。比如说,美国等国家第一次做软着陆都是采取了一种简单的方式,探测器从地球进入奔月轨道以后,轨道本身就和月球相交,交点就是落点,快降落的时候,反推发动机落到月球表面,虽然过程简单、易于实现,但是资源浪费比较大。我们采取的是先绕月再落月的方法,先进入绕月轨道,使得落月点的选择范围很宽,可以选择任意一点进行着陆。自主选择着陆点很重要,因为我们没有航天员在但是落月时间又很紧,所以我们应用了激光、微波和伽马关机敏感器等技术、装置。综合来说,我们的探月技术节约了成本,而且更可靠。”

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