備受關注的中國探月工程將邁出實質步伐,嫦娥三號將于12月初擇機發射。昨天,相關權威專家也對這次探月過程進行了詳細解讀。專家表示,相比近地面飛行,月球探測風險大,嫦娥三號的技術難度不比載人航天小。而我國的載人航天技術將為將來我國航天員登月提供技術支持。這次月球車探月,也將為今后把中國航天員送上月球奠定基礎。
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探測器,將首次實現我國航天器地外天體軟著陸,新研技術比例達到80%以上。”國防科工局新聞發言人吳志堅說,“工程實施過程中,要闖七道‘坎’,包括多窗口、窄寬度準時發射,月面軟著陸,兩器分離,月地間遙操作,月面生存,測控通信,地面試驗驗證等。”
中科院院士、中國探月工程領導小組高級顧問歐陽自遠表示,盡管嫦娥三號的落月著陸區虹灣相對平坦,但并非一馬平川,技術上有很多難點。
歐陽自遠介紹,最大的難點是軟著陸,月球上沒有大氣。科研人員采用變推力發動機、自主導航控制技術和研發緩沖吸能部件來攻克這一難關。其次是月夜生存。月晝月夜有330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器不被凍壞,太陽出來時再自動喚醒開始工作。
38萬公里外控制是極大挑戰
嫦娥在月球上進行的每一個動作,都需要地面發出指令。和之前的載人航天只是在近地面活動不同,這一次月球車是要在38萬公里外活動。
如何從38萬公里外控制嫦娥三號?要在月面上駕駛巡視器,在嫦娥三號上面裝了3對相機,相當于給她裝了3對眼睛。利用相機拍回的照片,恢復出月球表面的三維地形,然后進行路徑規劃,把控制數據發送到巡視器上,讓巡視器按照地面上設計的路線進行運動。
探月難度不比載人航天小
北京大學地球與空間科學學院焦維新教授昨天表示,探月和載人航天是兩個不同的工作系統。載人航天是要把飛船運抵近地球軌道,生物保障系統尤為重要,就是說一旦出了問題,也要能保障航天員安全。而探月工程,我們現在是不載人的,不用考慮人的安全,首要考慮的是如何在月球表面著陸。由于兩者解決的問題不一樣,側重點不一樣,對任務的要求也不一樣。所以,也不好說哪個難度更大,但探月技術的挑戰不比載人航天小。
他同時表示,載人航天和探月也是有聯系的。我國的載人航天技術現在是近地軌道,將來要把人送到月球,人要飛38萬公里,如何讓航天員安全著陸,離開月球表面,環繞月球軌道和飛船對接,飛船再返回地球,我國載人航天技術將為我國未來開展載人登月提供技術支持。
探月高風險
全球成功率僅51%
□解讀
發射時間
如何確定?
肩負“落月”重擔的嫦娥三號任務計劃下月上旬擇機發射。這個發射時間段是如何確定的?
對氣象條件
要求苛刻
在衛星發射時間的選擇上,有一個“窗口期”。所謂發射窗口期是指運載火箭發射比較合適的一個時間范圍。這個范圍的大小也叫做發射窗口的寬度。窗口寬度有寬有窄,寬的以小時計算,甚至以天計算;窄的只有幾十秒鐘,甚至為零。
國防科工委月球探測工程中心工作人員接受媒體采訪時表示,由于衛星發射要求的氣象條件是非常苛刻的,對溫度、濕度、平均風速和高空風速等都有嚴格的要求,同時,要求距發射中心30~40公里范圍內無濃煙、雨和雷電,能見度不小于20公里。若不具備發射條件,必須更改發射計劃。
每月僅1~2次
發射機會
焦維新接受記者采訪時表示,嫦娥三號“窗口期”的考慮因素特別多,根據地月的運動規律,嫦娥系列每月只有1~2次的發射機會。若考慮到軌道光照條件對電源子系統的影響,對兩次發射機會還要進一步限制。
“要考慮節省能量。”焦維新表示,探月衛星飛行時間越多,能量就越少,路徑不同,導致使用能量也不同。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,決定了發射的最佳時間,如果延遲可能多花一些能量”。
“還要考慮的一個因素是嫦娥的下落點。”焦維新表示,嫦娥三號調整軌道后要進行著陸,著陸點選在虹灣地區,要保證“落月”的時候是白天。綜上考慮,才能確定嫦娥三號發射的“窗口期”。
□背景
探月工程副總指揮李本正說,月球探測是一項非常復雜并具高風險的工程,據我們掌握的資料統計,截至目前,不包括嫦娥三號,世界上共進行了129次月球探測活動,其中,美國59次,蘇聯64次,日本和中國各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%。
嫦娥三號任務肩負我國首次軟著陸月球和月面巡視勘察的重擔。目前,全球僅有美國、蘇聯成功實施了13次無人月球表面軟著陸;只有美國實現了載人登月,蘇聯開展了2次月面無人巡視探測任務。(據國防部網)
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