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下载安装Flash播放器中国网讯 1日上午,嫦娥二号发射前举行的气象和海洋水文汇报会上宣布:嫦娥二号将于10月1日18时59分57秒发射。下午,中国网就嫦娥二号科研以及发射的情况采访了国际宇航科学院院士朱毅麟。以下是采访实录:
问:朱老师,您是在这个领域已经很长时间了,这次发射嫦娥二号,能不能把它跟嫦娥一号做一个对比,二号比一号有什么改进的地方?
朱毅麟:嫦娥一号是我们国家第一个探测月球探测器,当时它主要的工程目标是打一颗围绕月球运行的探测器。另外,基本能够配套,使运载火箭、探测器、发射、发射场、自控运用这五大系统能够配套,形成一个完整的工程。一号卫星上去为了下一步开展嫦娥二号、嫦娥三号以及其它星空探测打下基础。嫦娥一号四大科学工作,第一,观测月球表面获取三维立体图象。第二,探测月球表面有哪些元素,可以供给人类使用的。第三,研究月球表面土壤的厚度、土壤特性。第四,测量地球空间和月球空间。这次嫦娥二号也有四大科学目标,它和嫦娥一号不一样为以后的嫦娥三号做准备,嫦娥二号探测器是下一步嫦娥工程第二期工程的先导器,为下一步软着陆巡视做准备,实验一些关键技术,这里从工程目标上来说,首次用运载火箭嫦娥二号直接送入奔月轨道,嫦娥一号因为当时用长征三号甲火箭,能力还不够,不足以把嫦娥一号直接送入轨道,先围绕地球运行,近地点达到不了38万公里,近地点只有5万多公里,靠嫦娥一号自己的推进器、能源使轨道远地点一点一点增高,最后达到38万公里,这是嫦娥一号。这次运载火箭的力量增强,现在用的长征三号丙,与长征三号甲的区别在什么地方?三号甲的火箭下面近地点加了两个助推器,推力更打了,能够把2.3吨左右的嫦娥二号直接送到奔月轨道,不需要再围绕地球运行,直接一次推到200公里左右,这个时候的速度达到奔月所需要的速度每秒10.8。这是和嫦娥一号的不同,用运载火箭直接将嫦娥二号送到奔月轨道。
第二个不同,嫦娥一号是在围绕月球的200公里高度的轨道上运行。考虑到月球的重力场变化比较大,如果轨道太低会很快由于地球重力变化影响在半年之内就掉下来。我们第一次做卫星实验把高度提高一点200公里,这样进入200公里轨道控制要求放宽一点。200公里高和100公里相比观察的分辨率低了,虽然站得高看得远,但是局部的精度差,这次100公里,对月球表面观测更精细一点。对于进入100公里控制轨道要求要高,离月球表面更加近,重力影响更大,如果控制不好会再掉到月球上。这个要求更高一些。
问:您刚刚提到因为月球重力场不均匀,会不会使二号寿命比一号短一些?
朱毅麟:二号预期寿命半年,一百公里不控制它的话,它自己会半年之内掉下来,轨道专家们计算是这样的。估计现在在轨道上运行是半年时间,对于嫦娥二号来说和嫦娥一号不一样的第三个不同点。嫦娥一号的是在100—200公里运行,嫦娥二号为了下一次着陆做准备,要变轨把100公里的原轨道变成远地点100公里,近地点下降到15公里,离开月球表面最近地方是15公里,进行这样的变轨。变换轨道比较复杂,离开月球38万公里,变轨要控制很精确,距离越远精度就会变得差。
问:进行变轨主要通过动力系统?
朱毅麟:要由地面发指令,嫦娥二号有发动机,什么时候点火点多长时间,在什么位置上点火,这都是很关键的。15公里这个近地点一定要在月球正面,我们能看到的,将来月球着陆地点要着陆在月球正面,这样地面才会观测到,如果到月球背面的话看不着了。现在变轨过程在100公里的远地点上要加速,然后减速到近地点15公里,远地点是在月球背面,月球背面地面控制不上,要靠嫦娥二号自己来到时候点火,要预先设计好程序,时间由它自己来控制。如果正面变轨的话,正面就可以看到就可控,这个控制要求比较高。
嫦娥二号、嫦娥一号差别的第四点,这次嫦娥二号多带了几个新的照相机,其中有一个相机着陆相机,准备在将来嫦娥三号降落到月面的过程当中对月面进行拍摄,这个相机的结构、性能和一般的CCD相机在轨道上不完全倚音。另外嫦娥二号又增加了若干个相机,观测嫦娥本身的工作情况,它的喷气情况、自态的情况照一些相。这是增加新的着陆式相机。
第五点,对着陆点附近的地区进行详细观测,原来200公里高度上CCD相机对地面观测分辨率是120米,要有几百米的距离才能看得清楚,一般的汽车或者是人根本看不见,分辨率120米很模糊,只能看一些大的环形山、山脉、平原之类。这次嫦娥二号要观察着陆点附近的地形地貌,要求最高分辨率达到1.5公里,在一百公里原轨道上分辨率是10米,下降到15公里的时候可以看得更细1.5米,CCD相机本身要做很多改进,高度降低也是一个因素,尤其降到15公里附近看着陆点的情况。
为什么降到15公里?这个和下一步着陆是有关系的,先进入原轨道,然后在近地点降到15公里再减速,不减速又回到200公里,所有的速度都减掉,水平速度基本等于零,这时候在力学重力吸引下自由下落,离地面还有一段时间,下降到一定速度要减速,要不然撞到月面,每秒钟下降3—4米在月球着陆。15公里这个比较关键,这次先是轨道变轨到15公里,下降以后是下一步的事。15公里可以仔细观测着陆点附近的地形地貌,为下一步选择着陆点做准备。
第六点,地面测控体制不同。嫦娥一号地面测控通信都是用的无线电测控,频率是S波段,大概是2000兆赫左右。现在深空探无线电通信采用的是X频段,频率从2000提高到8000左右,带宽宽了,信息量就大了,传输速率提高。在X频段原来地球卫星上用,无论是资源卫星还有通信卫星用的X频段,但是在深空领域嫦娥一号里面没有用,为了快速取得信息这次采用X频段的体制,这样可以把速传速率从原来的每秒3兆提高到6兆提高了一倍,另外再进行码速率更高的实验每秒12兆信息的传输。
嫦娥二号和嫦娥一号无论从火箭到探测器本身到地面测控通信都有很大的改进,为下一步着陆做很多先期的准备。从技术上来说这些都是创新原来没有过的,这六大创新。