備受關(guān)注的中國(guó)探月工程將邁出實(shí)質(zhì)步伐,嫦娥三號(hào)將于12月初擇機(jī)發(fā)射。昨天,相關(guān)權(quán)威專家也對(duì)這次探月過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)解讀。專家表示,相比近地面飛行,月球探測(cè)風(fēng)險(xiǎn)大,嫦娥三號(hào)的技術(shù)難度不比載人航天小。而我國(guó)的載人航天技術(shù)將為將來(lái)我國(guó)航天員登月提供技術(shù)支持。這次月球車探月,也將為今后把中國(guó)航天員送上月球奠定基礎(chǔ)。
須保證玉兔在月夜不被凍壞
“由著陸器和巡視器組成的嫦娥三號(hào)探測(cè)器,將首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器地外天體軟著陸,新研技術(shù)比例達(dá)到80%以上?!眹?guó)防科工局新聞發(fā)言人吳志堅(jiān)說(shuō),“工程實(shí)施過(guò)程中,要闖七道‘坎’,包括多窗口、窄寬度準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,月面軟著陸,兩器分離,月地間遙操作,月面生存,測(cè)控通信,地面試驗(yàn)驗(yàn)證等?!?/P>
中科院院士、中國(guó)探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組高級(jí)顧問(wèn)歐陽(yáng)自遠(yuǎn)表示,盡管嫦娥三號(hào)的落月著陸區(qū)虹灣相對(duì)平坦,但并非一馬平川,技術(shù)上有很多難點(diǎn)。
歐陽(yáng)自遠(yuǎn)介紹,最大的難點(diǎn)是軟著陸,月球上沒(méi)有大氣??蒲腥藛T采用變推力發(fā)動(dòng)機(jī)、自主導(dǎo)航控制技術(shù)和研發(fā)緩沖吸能部件來(lái)攻克這一難關(guān)。其次是月夜生存。月晝?cè)乱褂?30多攝氏度溫差,必須保證各載荷在寒冷的月夜下著陸器和探測(cè)器不被凍壞,太陽(yáng)出來(lái)時(shí)再自動(dòng)喚醒開始工作。
38萬(wàn)公里外控制是極大挑戰(zhàn)
嫦娥在月球上進(jìn)行的每一個(gè)動(dòng)作,都需要地面發(fā)出指令。和之前的載人航天只是在近地面活動(dòng)不同,這一次月球車是要在38萬(wàn)公里外活動(dòng)。
如何從38萬(wàn)公里外控制嫦娥三號(hào)?要在月面上駕駛巡視器,在嫦娥三號(hào)上面裝了3對(duì)相機(jī),相當(dāng)于給她裝了3對(duì)眼睛。利用相機(jī)拍回的照片,恢復(fù)出月球表面的三維地形,然后進(jìn)行路徑規(guī)劃,把控制數(shù)據(jù)發(fā)送到巡視器上,讓巡視器按照地面上設(shè)計(jì)的路線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
探月難度不比載人航天小
北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院焦維新教授昨天表示,探月和載人航天是兩個(gè)不同的工作系統(tǒng)。載人航天是要把飛船運(yùn)抵近地球軌道,生物保障系統(tǒng)尤為重要,就是說(shuō)一旦出了問(wèn)題,也要能保障航天員安全。而探月工程,我們現(xiàn)在是不載人的,不用考慮人的安全,首要考慮的是如何在月球表面著陸。由于兩者解決的問(wèn)題不一樣,側(cè)重點(diǎn)不一樣,對(duì)任務(wù)的要求也不一樣。所以,也不好說(shuō)哪個(gè)難度更大,但探月技術(shù)的挑戰(zhàn)不比載人航天小。
他同時(shí)表示,載人航天和探月也是有聯(lián)系的。我國(guó)的載人航天技術(shù)現(xiàn)在是近地軌道,將來(lái)要把人送到月球,人要飛38萬(wàn)公里,如何讓航天員安全著陸,離開月球表面,環(huán)繞月球軌道和飛船對(duì)接,飛船再返回地球,我國(guó)載人航天技術(shù)將為我國(guó)未來(lái)開展載人登月提供技術(shù)支持。
探月高風(fēng)險(xiǎn)
全球成功率僅51%
□解讀
發(fā)射時(shí)間
如何確定?
肩負(fù)“落月”重?fù)?dān)的嫦娥三號(hào)任務(wù)計(jì)劃下月上旬擇機(jī)發(fā)射。這個(gè)發(fā)射時(shí)間段是如何確定的?
對(duì)氣象條件
要求苛刻
在衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間的選擇上,有一個(gè)“窗口期”。所謂發(fā)射窗口期是指運(yùn)載火箭發(fā)射比較合適的一個(gè)時(shí)間范圍。這個(gè)范圍的大小也叫做發(fā)射窗口的寬度。窗口寬度有寬有窄,寬的以小時(shí)計(jì)算,甚至以天計(jì)算;窄的只有幾十秒鐘,甚至為零。
國(guó)防科工委月球探測(cè)工程中心工作人員接受媒體采訪時(shí)表示,由于衛(wèi)星發(fā)射要求的氣象條件是非常苛刻的,對(duì)溫度、濕度、平均風(fēng)速和高空風(fēng)速等都有嚴(yán)格的要求,同時(shí),要求距發(fā)射中心30~40公里范圍內(nèi)無(wú)濃煙、雨和雷電,能見(jiàn)度不小于20公里。若不具備發(fā)射條件,必須更改發(fā)射計(jì)劃。
每月僅1~2次
發(fā)射機(jī)會(huì)
焦維新接受記者采訪時(shí)表示,嫦娥三號(hào)“窗口期”的考慮因素特別多,根據(jù)地月的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,嫦娥系列每月只有1~2次的發(fā)射機(jī)會(huì)。若考慮到軌道光照條件對(duì)電源子系統(tǒng)的影響,對(duì)兩次發(fā)射機(jī)會(huì)還要進(jìn)一步限制。
“要考慮節(jié)省能量?!苯咕S新表示,探月衛(wèi)星飛行時(shí)間越多,能量就越少,路徑不同,導(dǎo)致使用能量也不同。此外還要考慮盡量與月球軌道共面,“月球與地球所處的位置,決定了發(fā)射的最佳時(shí)間,如果延遲可能多花一些能量”。
“還要考慮的一個(gè)因素是嫦娥的下落點(diǎn)?!苯咕S新表示,嫦娥三號(hào)調(diào)整軌道后要進(jìn)行著陸,著陸點(diǎn)選在虹灣地區(qū),要保證“落月”的時(shí)候是白天。綜上考慮,才能確定嫦娥三號(hào)發(fā)射的“窗口期”。
□背景
探月工程副總指揮李本正說(shuō),月球探測(cè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜并具高風(fēng)險(xiǎn)的工程,據(jù)我們掌握的資料統(tǒng)計(jì),截至目前,不包括嫦娥三號(hào),世界上共進(jìn)行了129次月球探測(cè)活動(dòng),其中,美國(guó)59次,蘇聯(lián)64次,日本和中國(guó)各2次,歐空局和印度各1次。以上共成功或基本成功66次,失敗63次,成功率僅有51%。
嫦娥三號(hào)任務(wù)肩負(fù)我國(guó)首次軟著陸月球和月面巡視勘察的重?fù)?dān)。目前,全球僅有美國(guó)、蘇聯(lián)成功實(shí)施了13次無(wú)人月球表面軟著陸;只有美國(guó)實(shí)現(xiàn)了載人登月,蘇聯(lián)開展了2次月面無(wú)人巡視探測(cè)任務(wù)。(據(jù)國(guó)防部網(wǎng))
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