中國新聞社 2002年11月28日星期四
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南方周末:中國探月“第一步”將如何走?(圖)

2002年11月28日 16:53


  隨著神舟四號(hào)飛船的即將上天,中國很快就將在載人航天領(lǐng)域跨出自己那炫目的一步。至此,航天領(lǐng)域的“三駕馬車”中,中國在衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天兩個(gè)方面快馬加鞭,取得了讓世人嘆服的成就。

  于是,中國航天人又將探尋的目光轉(zhuǎn)向了月球。他們希望,中國月球探測(cè)計(jì)劃的提出和實(shí)施,能成為我國邁向深空探測(cè)的第一步。

  探月三步走,走出自己特色

  2000年11月,中國發(fā)表《中國的航天》白皮書,在近期發(fā)展目標(biāo)中明確提出“開展以月球探測(cè)為主的深空探測(cè)的預(yù)先研究”。由此,我國月球探測(cè)計(jì)劃開始“浮出水面”。

  在制定計(jì)劃時(shí),航天專家普遍達(dá)成共識(shí):雖然我們起步較晚,但中國的月球探測(cè)活動(dòng)不會(huì)重復(fù)別人已經(jīng)做過的工作。中國的月球探測(cè)計(jì)劃起點(diǎn)要高,要有特色,要科學(xué)地選擇我國進(jìn)行月球探測(cè)的目標(biāo),既要填補(bǔ)我國月球探測(cè)的空白,也要為人類建立月球基地增添新的科學(xué)依據(jù)。

  根據(jù)中國月球探測(cè)計(jì)劃首席科學(xué)家、國家天文臺(tái)歐陽自遠(yuǎn)院士介紹,我國月球探測(cè)計(jì)劃將分三步走:

  第一步,利用我國現(xiàn)有技術(shù)和條件,向月球發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星。月球探測(cè)衛(wèi)星將繞環(huán)月軌道運(yùn)行,對(duì)月球進(jìn)行遙感探測(cè),除了探明月球上蘊(yùn)藏豐富的氦3、鐵、鈦、水冰等能源和資源外,還將查明月球表面的環(huán)境、地貌、地質(zhì)構(gòu)造與物理場(chǎng),爭(zhēng)取對(duì)月球的形貌特征、資源性元素分布規(guī)律及開發(fā)利用前景有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。

  第二步,使用月球車在月球“軟著陸”,腳踏實(shí)地地在月球上進(jìn)行探測(cè)。

  第三步,機(jī)器人登上月球,在月球有代表性的區(qū)域進(jìn)行采樣,完成任務(wù)后返回,為載人登月并返回做準(zhǔn)備。

  事實(shí)上,中國為探測(cè)月球所做的準(zhǔn)備已經(jīng)開始了。據(jù)了解,目前包括多家高校在內(nèi)的研究機(jī)構(gòu),正在展開研制月球車的“競(jìng)賽”,一些研究機(jī)構(gòu)因?yàn)樵虑蜍囇兄萍夹g(shù)日益成熟,已有些按捺不住,迫不及待地在媒體展開了宣傳,期望在日后的月球探測(cè)計(jì)劃技術(shù)招標(biāo)中,自己設(shè)計(jì)的月球車能夠受到青睞。

  中國還專門成立了一個(gè)空間機(jī)器人的研究機(jī)構(gòu),目前該中心已設(shè)計(jì)出多種太空機(jī)器人,其中用于月球表面探測(cè)的機(jī)器人輕小靈巧,會(huì)自由移動(dòng)、爬坡和躲避障礙,并能適應(yīng)月球上大溫差和輻射等環(huán)境。

  長(zhǎng)三甲火箭加?xùn)|方紅三號(hào)衛(wèi)星

  “探月三步走”已確定,但第一步如何走?我國將采取什么方法,怎樣發(fā)射自己的月球探測(cè)衛(wèi)星?這始終還是個(gè)謎。

  不久前,在北京航空制造工程研究所組織的一次學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上,中國運(yùn)載火箭研究院火箭總指揮龍樂豪院士抑制不住自己的激動(dòng),向人們講述了正在醞釀中的我國月球探測(cè)第一步計(jì)劃的大致構(gòu)想。

  龍?jiān)菏拷榻B,采用多級(jí)大推力火箭,發(fā)射1至2噸的月球探測(cè)器進(jìn)入環(huán)月軌道,環(huán)繞月球進(jìn)行探測(cè),是我國首次月球探測(cè)計(jì)劃的基本設(shè)想。

  “使用長(zhǎng)三甲火箭作運(yùn)載工具,將東方紅三號(hào)衛(wèi)星稍作改進(jìn),依靠現(xiàn)有技術(shù),一旦立項(xiàng),我國有望在3年內(nèi)發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星!饼?jiān)菏康臉酚^是大家始料未及的。

  航天界人士認(rèn)為,其實(shí)我國現(xiàn)在就已基本具備發(fā)射月球探測(cè)衛(wèi)星的技術(shù)條件。

  一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)是,雖然我國航天技術(shù)與國外先進(jìn)水平相比還有很大差距,但目前運(yùn)載火箭技術(shù)及運(yùn)載能力卻大大超過美國和前蘇聯(lián)三四十年前進(jìn)行第一輪探月時(shí)的能力。

  醞釀中的我國探月計(jì)劃,運(yùn)載火箭一共有三大類型九種方案可供選擇。其中,我國自行研制的長(zhǎng)三甲系列的3種火箭,可分別將1600千克、2400千克和3300千克的探測(cè)器直接送入奔月軌道,由于它們運(yùn)載能力大,并且已成功進(jìn)行過10次發(fā)射,因此長(zhǎng)三甲火箭是發(fā)射探月飛行器首選。

  專家們還樂觀估計(jì),即便是在將來,在月球探測(cè)器既要在月球表面著陸,又要從月球返回地球,所需的發(fā)射質(zhì)量較大的情況下,中國規(guī)劃中的最大運(yùn)載能力達(dá)到28噸的新一代運(yùn)載火箭,也能完全滿足要求。

  研制月球探測(cè)器不是新手

  事實(shí)上,中國在研制月球探測(cè)器上并不是新手。從1962年起,中國就開始對(duì)“月球號(hào)”、“徘徊者”、“勘測(cè)者”、“月球軌道”和“阿波羅”等月球系列探測(cè)器進(jìn)行跟蹤研究,還參與了阿波羅17號(hào)樣品的研究工作,中國已有多年研制空間環(huán)境探測(cè)器和空間遙感器的能力與經(jīng)驗(yàn)。

  目前,月球探測(cè)器的各個(gè)分系統(tǒng),如結(jié)構(gòu)、熱控制、姿控、軌控、電源、測(cè)控、數(shù)據(jù)管理等,我國基本可利用現(xiàn)有的研制成果。

  我國歷經(jīng)10年研制的“東方紅三號(hào)”是我國目前性能最為優(yōu)良的通訊衛(wèi)星,自1997年5月12日發(fā)射升空后,至今已在太空安全運(yùn)行5年。這是一顆有著箱形結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星,太陽能電池板像兩只翅膀一樣分布在衛(wèi)星的兩旁,最大跨度達(dá)18.1米。它最受月球探測(cè)專家們青睞的是,“東方紅三號(hào)”衛(wèi)星平臺(tái)就像是“一臺(tái)卡車”,既可以搭載通信系統(tǒng)成為通信衛(wèi)星,也可以搭載探測(cè)器搖身變成一顆月球探測(cè)衛(wèi)星。

  此外,我國現(xiàn)有的地球測(cè)控網(wǎng)也完全能夠勝任月球探測(cè)的遙測(cè)和遙控任務(wù)。近年來,我國開展了大量的空間科學(xué)研究,先后利用探空火箭和衛(wèi)星測(cè)量了近地空間的磁場(chǎng)、太陽射線、宇宙射線、高能質(zhì)子、電子等,還對(duì)太陽活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),在空間探測(cè)方面積累了相當(dāng)經(jīng)驗(yàn),這些都為月球探測(cè)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

  113個(gè)小時(shí)飛臨月球

  龍?jiān)菏拷榻B,一般而言,將月球衛(wèi)星送入環(huán)月軌道有兩種方式。一是依靠運(yùn)載火箭直接將月球衛(wèi)星送入環(huán)月軌道,第二種是先用運(yùn)載火箭把月球衛(wèi)星送入地球軌道,再由月球衛(wèi)星依靠自身動(dòng)力加速進(jìn)入環(huán)月軌道。這兩種方法各有利弊,未來我國探月計(jì)劃究竟采用哪種方案,還需進(jìn)一步論證。

  一種典型的軌道發(fā)射方案是:先用運(yùn)載火箭將月球探測(cè)器送入近地軌道,在離地球3000公里的高空進(jìn)行修正后,飛向月球并最終將衛(wèi)星送入環(huán)月軌道,全程38萬公里,飛行時(shí)間達(dá)113個(gè)小時(shí)。龍樂豪院士說,由于利用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行月球探測(cè),我國發(fā)射月球衛(wèi)星的研發(fā)周期將不會(huì)超過3年。也就是說,一旦立項(xiàng),我國的月球探測(cè)衛(wèi)星有望在3年內(nèi)上天。

  來源:南方周末 作者:曾偉



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