http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-10-21
探月工程总师:2020年前嫦娥完成月球采样
本报专访探月工程总设计师吴伟仁 嫦娥三期实施方案国务院已批准
随着嫦娥二号在环月圆轨道的正常运行,嫦娥二号的组件细节逐渐被公开。
探月工程总设计师吴伟仁透露,嫦娥二号星箭组合共使用8万多个元器件。
在嫦娥二号之后,嫦娥二期工程(嫦娥三号和四号)将在2013年“软着陆”月球。嫦娥三期工程实施方案已被论证敲定,将在2020年前完成无人采样返回任务。
8万个元器件构成星箭组合
吴伟仁透露,嫦娥二号从发射到现在能在环月圆轨道上成功稳定运行,与参与设计的工程师、技术员们的努力密不可分。
“单从元器件这方面来说”,吴伟仁介绍,光火箭系统就有3万多个元器件,卫星系统又有5万多个元器件,将火箭和卫星加起来,光元器件一项就8万多个。
此外,技术员们还要给火箭系统设计制造近10万电缆电线,缝合4800多条焊缝,在空中点火起爆的火攻品有200多种,这些火攻品在点火起飞时能不能准确起爆,与焊缝有没有漏缝直接相关。
任何一个小小缝隙出问题,都会造成整个任务的失败。
吴伟仁还透露,目前,嫦娥二期工程已经全面展开。二期工程包括嫦娥三号、嫦娥四号,一共三次任务。
另外,记者还获悉,嫦娥二号的结局虽然目前没有具体设计,但是他认为嫦娥二号的结局必然是撞月,并且最后可能会撞落到未来要降落的“虹湾”地区。
中国探月工程“三步曲”
绕——2007年,嫦娥一号卫星首次实施中国人的绕月探测
落——在2013年前后,实现首次月球软着陆和自动巡视勘测并开展
月基天文观测
回——2020年前进行首次月球样品自动取样
嫦娥三期工程方案已敲定
吴伟仁告诉记者,除去已发射成功的二号外,三号和四号目前已处于初样研制阶段,估计2013年前后,能够在月面实现软着陆,而且在月面释放出月球车。
“这之后,我们要实现回的任务”,吴伟仁解释,也就是三期工程(嫦娥五号、六号)。三期工程主要是要进行采样返回,而且是无人的。现在相关部门已经论证了实施方案。
党中央、国务院已经批准了这个方案,目前正在组织实施。大致时间是在2020年之前完成这项工程。
深空探测首站将为金火两星
吴伟仁透露,在把探月工程搞好的基础上,在不远的将来,我们首先探测火星、金星是完全有可能的,因为这两个星球离地球最近。
火星在地球轨道的外面,在地球轨道的内侧就是金星。
此外,探月的一些技术,诸如火箭技术、运载技术、探测技术、控制技术用到火星探测、金星探测这都是有可能的。
如果国家要对深空进行探测,我觉得首先要进行这两个星球的探测,然后再对太阳系的其他星球进行延伸。文/记者 李莎莎
[法治晚报]
嫦娥二号工程目标和科学目标
□欧阳自远(中国探月工程高级顾问、中科院院士)
截至10月13日,嫦娥二号卫星已向地面传回了32G的科学探测数据。14日,嫦娥二号卫星与地面进行了天地通信链路测试。到15日,嫦娥二号上所有的有效载荷除CCD立体相机外已全部开机,按计划对月球进行深入探测。至此,有专家认为,嫦娥二号预定的主要任务已基本完成。在此重要节点,我们特约请专家就嫦娥二号的使命及其完成的任务做一介绍。
此前,媒体普遍报道我国嫦娥二号的主要任务是要突破六大关键技术,实现六大工程目标,如突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射技术,试验X频道深空测控技术,验证100公里月球轨道捕获技术,验证100公里×15公里轨道机动与快速测定轨技术,对嫦娥三号任务预选着陆区进行高分辨率成像,等等。为什么要有这六个技术突破?作为二期工程的先导星,嫦娥二号卫星到底要先导什么?
两类工程目标
如果从探月工程二期系统地看嫦娥二号任务,可以将其工程目标概括为要实现两个目的。
第一类目标是对嫦娥三号运行过程的某些关键技术进行演练和验证。
根据嫦娥三号在月面软着陆之前的运行过程,嫦娥二号必须对嫦娥三号运行过程的某些关键技术进行演练和验证:一是突破运载火箭直接将卫星发射至地月转移轨道的发射与测控技术;二是由于嫦娥三号将从距离月面100公里位置开始调轨,因此嫦娥二号的运行轨道要采用100公里×100公里的极轨;三是由于嫦娥三号将从距离月面15公里处开始降落进入软着陆轨道,因此,嫦娥二号需要演习100公里×15公里的椭圆轨道的轨道机动与快速测定轨技术;四是为保证嫦娥三号降落时的快速测轨,在嫦娥二号运行期间要建立X频段测控系统。
第二类目标是测绘嫦娥三号预选着陆区——虹湾高分辨的精细地形地貌图。
为了绘制嫦娥三号预选着陆区的精细地形地貌图,嫦娥二号卫星必须完成两件事:一是提高CCD立体相机分辨率,在距离月面15公里拍摄时,相机的空间分辨率要接近1米;同时提高激光高度计的工作效率,从嫦娥一号激光高度计1秒钟测1个点的高程提高到1秒钟测5个点的高程。二是由于相机分辨率的提高和激光高度计工作效率的改进,嫦娥二号获取的数据量会大幅提高,因此嫦娥二号卫星必须开发和具有一种高速传输数据的能力,由原来嫦娥一号3兆的传输码速率提高到6到12兆。
嫦娥二号任务的六大技术创新点都是围绕演练、验证嫦娥三号运行过程的某些关键技术和如何绘制着陆区的高分辨地形地貌图这两类工程目标服务的。
四项科学目标
嫦娥二号制定了4个科学目标,分别是获取月球表面三维影像、分辨率优于10米;探测月球物质成分;探测月壤特性;探测地月与近月空间环境。尽管这4个目标和嫦娥一号基本相似,但由于嫦娥二号与嫦娥一号的运行条件完全不同,因此导致它们的科学目标有很大差别。
一是嫦娥二号的运行轨道与嫦娥一号完全不同。嫦娥一号的运行轨道是200公里×200公里的极轨,嫦娥二号将有两种运行轨道,即100公里×100公里极轨和15公里×100公里椭圆轨道。
二是嫦娥一号运行的2007年到2008年间是太阳活动的低谷年,而嫦娥二号运行的半年时间2010年到2011年太阳活动进入了小峰年。
运行轨道和运行环境的改变,会给嫦娥二号任务带来很多新的内容。
第一目标是高分辨三维影像图。嫦娥二号不会再做全月三维影像图,因为它无法再对全月面进行全覆盖,但它要完成诸多预选着陆区的地形地貌高分辨率的三维影像,像元分辨率要小于10米。其中,嫦娥三号着陆区——虹湾的高分辨率三维影像的空间分辨率要达到1米左右。其次,要尽量制出月球高分辨率的三维影像,像元分辨率要小于10米。此外,要将嫦娥一号与嫦娥二号的三维影像数据进行对比、验证、校正与融合,优化数据反演和处理模型。
第二个目标是开展太阳活动峰年期间月球表面某些元素的含量与分布探测。嫦娥一号运行期间处于太阳活动谷年,嫦娥二号任务期间正值太阳活动的小峰年,为嫦娥二号卫星上携带的γ射线谱仪和X射线谱仪提供了极为有利的探测条件,可以得到更高探测精度和更多的元素的含量与分布的科学探测数据。
第三个目标是制作高分辨率的全月球微波图。嫦娥二号将获取高分辨率的全月球微波图像,可将这个图像与嫦娥一号任务制作出的全月微波图的数据互补、相互校正和融合,将取得领先水平的研究成果。
第四,探测太阳活动峰年近月空间包括行星际空间、月球屏蔽区间、地球的磁鞘与磁尾区高能粒子和太阳风离子的通量、能谱及其随时间的变化情况,一定会有更多的新发现。
北京航天飞行控制中心向嫦娥二号卫星发出指令,成功进行第三次近月制动,控制卫星进入高度为100公里环月圆轨道——这一绕行周期为117分钟的环月工作轨道又被称为嫦娥二号的“使命轨道”。在这个轨道上,“嫦娥二号”要逗留半年,完成对月球的科学探测任务。
截至昨天,嫦娥二号卫星已绕月飞行了110圈。
与“嫦娥一号”相比,“嫦娥二号”科学数据传输能力已从3兆/秒最高扩展到12兆/秒。
嫦娥二号卫星最重要的使命之一是降轨探测,即在距离月球15公里处拍摄未来“嫦娥三号”落月备选着陆区,为后续月球软着陆提供精细资料。按计划,这次“大考”可能在10月底前后进行。
[东方网-文汇报]
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俄拟2015年后月球建着陆基地
深圳特区报讯 俄罗斯主要的航天器研究和生产企业之一拉沃奇金科研生产联合体经理兼总设计师哈尔托夫18日说,俄计划在2015年之后在月球上建自动航天器着陆基地。
哈尔托夫说,2015年之后,俄罗斯将启动“月球-资源2”探测计划。根据这一计划,俄罗斯将在月球兴建航天器着陆基地、发射具有大作业半径的月球车、研制能从月球上发射的火箭、研制装载和储存准备运回地球的月球土壤样本的设施等。按照计划,俄罗斯航天部门还将实施航天器在月球的精确着陆。
哈尔托夫说,“月球-资源2”探测计划是俄罗斯重返月球探测计划的第三阶段。在这一阶段,首先要将一个重型月球车送上月球,并让月球车在月球表面采集土壤样本;在该阶段的第二步,将使用从月球上发射的火箭把月球土壤样本带回地球。 (谢荣)
[深圳特区报]
美宇航局长访华以防“被孤立”
在美国国会两党为了赢得中期选举频打“中国牌”之时,美国宇航局局长近日的中国之行受到了各界的密切关注。
据美国媒体报道,中国成功发射“嫦娥2号”月球探测器两周之后,美国宇航局(NASA)局长查尔斯·博尔登于10月16日至21日访华。
半岛英文台报道说,中国的太空事业发展在世界上仅次于美国、俄罗斯,而与此同时,美国的太空事业却因为预算不够而有停滞迹象,这或许是促成博尔登中国行的原因之一。
美国“太空”网站称,博尔登此次中国行任重道远。他走前,多名美国议员写信给他,表达对他访华的支持,并希望博尔登能与中国商谈“太空共同救援”的可能性。
德新社披露,早在今年4月,博尔登在谈到国际空间站的未来时曾直言:“除了美国之外,所有的合作伙伴都在与中国对话。认为我们能孤立中国,那是一种幻想。被孤立的将是美国自身。”
如今,博尔登来到了中国,德新社报道说,他将与这个世界上最大的崛起中的太空力量对话,寻求合作的可能。法新社猜测,NASA可能认为与中国的合作有助于美国未来克服太空项目中的障碍。文/记者 王燕
[法治晚报]