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探月工程设计师:探月花费相当于修两公里地铁

2010-10-01 08:47:41 来源: 中国经济周刊 举报
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“嫦娥二号 ”的发射备受瞩目。

9月20日,中国工程院院士、战略导弹与运载火箭 技术专家、中国运载火箭技术研究院 运载火箭系列总设计师、国家首次月球探测 工程副总设计师龙乐豪 在启程赴西昌前夕接受《中国经济周刊》独家专访,从航天技术发展的大背景下,讲述中国的登月愿景。

“ 嫦娥二号 是 嫦娥 号 的备份星,将由长三丙火箭发射。它的主要任务是为 嫦娥三号 实现月球着陆进行部分关键技术试验,并对 嫦娥三号 着陆区进行高精度成像。” 龙乐豪说。

龙乐豪介绍说,中国的月球无人探测将在2020年前全部完成,这其中包括大家已经所熟知的绕、落、回小三步。“绕”,“嫦娥一号”绕月探测已获得圆满成功;“落”,是指计划在2012年 2014年间发射一个探测机器人软着陆到月球,人们也形象地称其为月球车 ,进行巡视探测。“回”,是指机器人着陆月球后,要在上面进行采集取样,然后带回地球。

为在月球上挖锹“泥土”探路

《中国经济周刊》:“嫦娥二号”与“嫦娥一号”相比,技术细节上有何不同?

龙乐豪:“嫦娥二号”可能下个月就要起飞了,过些天我要去发射场。

“嫦娥二号”是探测一期工程的备份星,这样一个大的工程,一颗星不可靠,风险太大,所以要确保安全性。因为工作做得不错,第一次飞得很成功,备份星技术方案作了调整,于是就有了“嫦娥二号”,成为我国月球探测第二期工程的先导星。两颗星在外形和重量上并没有太大差别。

“嫦娥二号”的亮点在于:环绕月球原来是在200公里,现在是100公里的高度运行。而且最后还把100公里的圆轨道变成远距点100公里、近距点15公里的椭圆。因为作为二期工程的先导星,它是要“软着陆”的,要落到月球上去。

此外,“嫦娥二号”还配有高清晰度的CCD照相机,去为将来“嫦娥三号”携带月球车在月面着陆探路,要把地况地貌照下来。

《中国经济周刊》:您刚才提到“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。那么,探月的一期工程与二期工程的时间点是怎么分的?

龙乐豪:时间点只是一个方面,主要是一期和二期的功能和作用不一样。一期工程是“嫦娥绕月”,就是环绕着月球转,已经圆满完成了。我们获得了全世界覆盖最全、精度最高、范围最广的全月图的图像。二期工程是“落”,即落到月球上。二期工程的时间,按计划,到2012年大概要“落”一两次。三期工程则是从2012年以后,再到2016年、2017年甚至2018年。机器人不仅要落到月球,还要取样回来,在月球上挖一锹“泥土”、拿矿物质取样返回地球。

探月一、二期工程:花费相当于修两公里地铁

《中国经济周刊》:探月第一、二期工程的研发费用大概是多少?

龙乐豪:探月第一、二期工程共花了不到20亿元,其中一期约14亿元,其实并不多。这相当于北京修两公里地铁的费用,相当于修从北京到上海的十几公里高铁的费用。

目前,三期工程国家没有正式批,还正在申报。探月是个庞大的系统工程,周期长,10年甚至更长,但一旦定下来就得干成。

《中国经济周刊》:中国的科研能力与当年美国启动“阿波罗计划”时相比如何?

龙乐豪:如果我国启动载人登月工程,从目前的技术上和经济实力上来讲,和40多年前美国启动“阿波罗计划”时相比,至少是不差的,甚至比他们要好。一旦中央定了,我们这些人都会全力以赴、摇旗呐喊,一定会确保按时完成任务。

《中国经济周刊》:现在要突破的技术瓶颈主要是什么?您此前也提到过中国缺乏重型火箭。

龙乐豪:我国是世界上第三个掌握载人运载火箭、第二个掌握液氢液氧火箭发动机高空二次点火技术的国家,也是第一个具有完整运载火箭系列的发展中国家。我国的火箭运载系数在上世纪90年代中期就达到世界第三位。但是,近十年来,我国的运载火箭技术与国际先进水平的差距加大了。

差距在哪里?像美国人那样的重型火箭,起飞重量将近3000吨,低轨的运载能力大概在120吨,我国现在还没有这个技术储备。但也不好说,如果国家真要下决心,有个10多年时间是有希望搞出来的。

其实,长征五号 大型运载火箭我们1986年左右就提出来了,但是没有去做,人家1994年提出来就开始做了,咱们已经比人家晚了十几年。

“宇宙空间的任何角落我们都可以去”

《中国经济周刊》:2010年初,美国国家航空航天局正式决定将日渐老化的航天飞机 全部退役。这是什么原因?中国的宇宙飞船的有何优点?

龙乐豪:航天飞机设计得很先进,它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船 那样在轨道上运行,还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。但实际与以前的设计初衷是不一致的。他们设计航天飞机,一是为了降低成本,二是多次重复使用。但这两条都没有完全实现。因为每次飞下来维修要花很多钱,降低成本的目标没达到。此外,它的配套工业设计水平目前还达不到,再加上两次重大事故牺牲了14名航天员,其中包括两位女性,损失非常惨重。它设计上有一个致命的弱点,一旦出事故没有安全逃逸的通道。

而“神舟”号飞船有逃逸的系统,起飞一旦火箭出毛病它会把你拽走,拽到一个安全的地方,在那里脱离火箭危险区,因为火箭有可能爆炸。人在另一个装置里面有办法出来,有降落伞。

《中国经济周刊》:逃逸系统是中国人的首创还是国际航空领域的固有创造?自动关机是怎么实现的?

龙乐豪:不只是中国有,外国也有。苏联和美国都有。后来美国把这个“扔”了,搞航天飞机了。但中国的系统比较小巧玲珑、简单。当火箭的推力大于它的起飞重量,它就飞了,火箭是“自由”的,我们有一个时间上的判断,出故障就自动关机了,这种方式在世界上是独有的。1992年3月22日,第一颗“澳星”点火后,没有起飞,下达了“紧急关机”命令,箭星都挽留了。但西方人不是这样的,他们把火箭先“捆住”,计算机判断发动机等没有毛病了再放飞,这从理论上是好的,但是多了一个环节,增加了新的不可靠因素,可能是各有长短吧。

《中国经济周刊》:有没有比航天飞机更先进的太空飞行器?

龙乐豪:那就是空天飞机了,那就更遥远了。今年,美国的航天飞机开始退役,现在正在研制空天飞机。这种飞机跟航天飞机差不多,但是它有军事上的用途,那就不说它了。

《中国经济周刊》:中国的航天器发射能够到多远?

龙乐豪:笼统地讲,中国的运载火箭可以将一个实用航天器发射到宇宙空间任何一个需要抵达的地方。但是要看你的载货的大小,因为我们的运载能力还不算太大,但是一些实用的航天器,比如说运一个几十公斤、百八十公斤可以上去。比如,可将两吨左右的航天器送到火星去,那么,再远一点的地方,那就再小一点。不过,太远的犄角旮旯,谁都不愿意去的,我们去了也没有意思(笑)。

从理论上讲这是可以的,但要有配套的工程,比如测量控制、地面跟踪站,从运载火箭的运载能力角度看,要去哪个宇宙空间的角落都可以去。(记者 周海滨 路涛 实习生 郭存举)

netease 本文来源:中国经济周刊 责任编辑:王晓易_NE0011
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