国际宇航科学院院士解读嫦娥二号发射及科研情况

2010年10月01日19:43 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 嫦娥二号 嫦娥 嫦娥一号 奔月 嫦娥奔月 低温推进剂 激光高度计 时刻表 转移轨道 发射场 低温燃料

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问:刚才纵向上把嫦娥一号和嫦娥二号做了对比有哪些提升,横向比较一下,中国都是通过火箭发射。通过火箭发射的有嫦娥探测器,有卫星还有飞船,这三者有什么不同?

朱毅麟:这是航天的三大领域,我们分成三大领域。第一个领域叫做人造地球卫星,围绕地球卫星的,不管几百公里高度还是椭圆轨道也好还是地球同步轨道也好。所有的国家包括我们自己首先从人造地球卫星开始进入。第二个领域,载人航天,把卫星扩大之后人坐进去,增加生命保障系统,人在里面工作,我们现在实现载人飞船,包括美国的国际空间站以及俄罗斯以前的和平号空间站,这些都是载人航天。第三个领域,深空探测。深空探测离开地球开始,包括行星探测包括火星、金星、水星等这叫深空探测。航天三大领域,从火箭来说这个特点是基本差不多,它的能量越来越大,因为飞得越远能量越大,探测器也好卫星如果本身重量越重,相对于运载火箭来说有效载荷,有效载荷的运送能力,有效载荷越重能力越大,火箭有的一吨两吨,大的三五吨重,载人飞船坐人带东西比较多起码七八吨,深空探测虽然重量不是七八吨以后来势是无人的,几百公斤到两三吨,我们做的是两吨多,但是距离远,所以速度要大,运载能力要强一点。我们国家航天系从长征2号、4号到现在长征5号,运载能力越来越强,但是基本从本质上是不变的。

从探测器本身从卫星来说,卫星最多是运用卫星,为地面生产生活工作服务的,气象卫星、遥感卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、广播卫星,主要为地面的生产劳动服务,为人们提供天气预报、地情况、海洋情况、灾害情况、碳排放情况,更符合我们人类的生活工作需要。载人航天为了将来人能够在空间进行工作,因为大部分的工作可以无人靠卫星工作,靠卫星自己获取数据,有些精细活动还需要用人脑进行精细操作分析,这是发展载人航天。最终人还是主宰,人要进入太空。目前人主要还是在近地空间,同时利用空间的条件开展一些活动。下一步深空探测,能够进入离地球更远了解太阳系的情况,目前了解太阳系的不同行星的情况。从科学角度来说了解太阳系各个行星和地球是怎么形成的,怎么演变的,另外通过深空探测也会反观地球应该采取什么措施避免发生像金星、火星的情况。从功能和用途来说,卫星能够比较直接为人类的各个方面进行社会、经济、政治、科技甚至军事方面服务,载人航天主要是为将来人在太空进行操作,将来人在进行空间装配,利用一些空间条件进行分析的科研活动,深空探测了解整个太阳系的情况。

总的来说,航天不管哪个领域都是比较复杂的一门技术,是高技术,因此只要在航天方面有所突破有成功的话就会大大提高一个国家的技术实力、科技实力和综合实力。

问:您刚才提到这三个领域就是你中有我,我中有你,这三个当中有没有独家武器?您刚才说嫦娥可能到了月球附近要实现变轨,飞船也要有自己的动力系统,卫星是不是也要有自己的动力系统?

朱毅麟:从航天专业技术来说,好多技术是通用的。首先火箭技术大家都一样,不管进地球轨道还是进月球轨道,探测器探测卫星探测载人航天有几个系统大家是共有的,首先要有能源要有电源,电源怎么办?在空间里面不能把发电机搬到天上去,大家要用太阳能电池,利用太阳能发电提供电源系统,这是一致的,当然也可能用一些蓄电池,氢氧电池发电,基本用太阳能,太阳能在空间不需要掏钱的。

另外,姿态控制。不管卫星也好飞船也好,在空间如果不去控制它可能乱翻,另外我观测地球得需要把镜头对准镜头,发动机调整到向前或向后,不能没有姿态乱开不行。不管是卫星也好飞船也好,我们统称叫它航天器,航天器这些基本的需求和功能差不多。变轨技术在地球轨道上也有变轨技术,有些卫星希望拍照的时候分辨率高一点,原来在600公里,我降低到300公里,这样拍出来的分辨率肯定会高一倍。我平时飞到600公里,为什么飞到300公里轨道上运行?300公里轨道上的运行大气影响比较大,所以不要老去推它,否则它会慢慢掉下来,在300公里不管它半年之内就掉下来,平常还是在600公里轨道上运行,大气很少很少,即使不管它也可以运行好几年的时间。变轨技术到了月球也有轨技术,只是在地球轨道上我们可以随时控制,离地面比较近,控制比较快。在月球比较远,必须深度探测器来控制它,这个是差别,有些基本的还是一样的。

不管是哪种航天器,这三大类卫星、载人航天器、深空探测器统一叫做航天器或者空间飞行器,基本技术、基本系统大家是相同的。首先要有一个结构,硬壳子,不能散在那儿,这些结构必须很轻,但是又要很薄。现在靠火箭一般来说一公斤的有效载荷大概要有50—100公斤的火箭来推动它,做得越轻,火箭要求降低。第二,电源。没有电没办法工作。要有姿态控制,要有热控制,在空间热条件下没有空气对流,环境很恶劣的,太阳晒的一面很热100多度,太阳背面冷到100多度,热控制在月球上更加厉害,月球黑夜时间比较长,见不到太阳的时间有时候半个月的时间,温度非常低,这些都要热控,和卫星有一些差别,要求更高。还有测控通信,不管是哪个要和地面联系,这靠什么?无线电联系,可以用S波段还有X波段。每个空间飞行器都要有这么一套测控通信装置,当然除了这些之外,载人飞船来说人坐在里面要有调节湿度,还有生命保障系统,提供饮水、大小便等等这套系统在载人飞船里面增及了。

还有返回系统,大部分的卫星是不回来的,自由坠落或者永远在天上静止轨道上,变成空间垃圾。有些要回来,尤其是载人飞船。

问:嫦娥二号有什么不一样的地方,相对其它的空间器?

朱毅麟:嫦娥二号如果作为嫦娥三号着陆探测、巡视探测的先行探测器的话,主要是适应装置,实验性技术,应该说没有太大的不同。

问:我们再回到嫦娥二号本身,马上就要发射了,在发射之前还会对它做哪些工作,有哪些检测包括加注包括检测的工作,您能简单介绍一下吗?

朱毅麟:检测相当复杂,有一套程序,先是在发射之前24小时把嫦娥二号里面各个分系统、火箭各个分系统全面检查一遍,检查之后离发射前12小时开始加注,准备工作开始。根据今天的介绍大概中午11点就开始正式加注,先加一二级常规燃料,常规燃料加注大概两个半小时,到下午两点多钟到三点氢燃料加注,氢燃料加注因为是挥发性比较强,低温零下一百多度二百多度,不断补充,一直补充到发射前的三分钟才停止。在加注过程当中,每隔两个小时四个小时都要检测一次,检测的参数各个火箭上的部分、探测器上的各个部分都要检测。

问:您刚才讲到火箭方面的检测,系统内部检测主要是检测什么?

朱毅麟:火箭发动机部分、控制系统部分、遥测部分、安全系统部分,这些都要拿到数据看看是否正常。对探测器来说,有自控系统也有推进系统也有电源系统,这些都要测量,还有电压,电源输出几种电压,有6伏的有12伏的不同电压,测量一下输出电压对不对,还有电流是否对。

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