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揭秘嫦娥五号:首次尝试“弹跳式”返回

2013年12月24日21:02    来源:南方网    手机看新闻
原标题:揭秘嫦娥五号:首次尝试“弹跳式”返回

  “我希望我在有生之年能够看到中国有人登上月球!”今日上午,一把浑厚的声音在华师附中掷地有声。话音刚落,热烈的掌声骤然响起,嫦娥三号探测器系统首席科学家、中国科学院叶培建院士满怀爱国情怀的发言打动了在场的每一个人。(蔡明奕/摄)

  南方网讯(记者邹长森 蔡明奕 通讯员吴晶平)嫦娥五号返回方式将有很大创新,首次尝试“弹跳式”返回。“嫦娥之父”叶培建院士在珠江大讲堂上透露。今日(24日),华南师范大学附属中学东阶梯教室座无虚席,素有“嫦娥之父”之称的叶培建院士来到校园,为华附师生带来了一场精彩讲座,讲述了中国实施太空及月球探测过程中众多感人故事,并与在座师生展开互动交流,现场气氛热烈,对于能近距离接触大师,并聆听大师教诲,华附师生大呼过瘾。

  嫦娥三号成功落月,其一举一动都举世瞩目。“嫦娥三号到目前为止表现非常好,也超出了设计者本身所预想的结果。我刚才在来的路上还接到一张图片,目前仍未对外发布。”叶培建院士首先向现场汇报了嫦娥三号的最近进展,并手机向现场观众展示了嫦娥三号拍摄这张珍贵的最新月球照。叶培建院士称,“嫦娥三号在预定的时间、预定的地点准确落到了我们要求的地方,很给力”。

  据叶培建院士介绍,昨天至今,嫦娥三号所有的科学载荷都已开机并正常工作。今晚或明日凌晨,月球车将开启冬眠模式。到下月初,当太阳再升起来的时候,我们将通过唤醒电路把它叫醒。

  嫦娥三号探测器具体是如何工作的,有何特别之处?院士为学生们一一揭开了嫦娥三姑娘的什么面纱。叶院士称,为了嫦娥三号能够安全着陆,中国航天团队研究了独特的着陆腿,每条腿上还穿了一个“大鞋子”,以保持四条腿倾斜时高度一致,嫦娥三号在月球范围倾向20度都能正常工作。目前探测器今天已经在月球上开出了一段距离,将来还要开得更远。除了行走,探测器还得与巡视器以及地球通信。叶培建院士告诉现场观众,巡视器对地球有两条通路,一是巡视器可以对地球直接通话、发射信号、传输图象,所以它要保持和巡视器的通讯。现在设置的月球车可以走10公里,通过它和着陆器上装备的科学载荷,比如着陆器上的地形地貌相机,可以获取地形地貌图,巡视器上还有导航相机,巡视器既由地面控制,也可以自己看,哪儿有坑、哪儿有大石头都能避开,20厘米的石头可以爬过去,10厘米的坑可以跨过去,巡视器上面还装了一个天文望远镜,这个望远镜已经看到了我们肉眼看不到的情形。装在巡视器上的雷达可以一边走一边可以探测30米到100米的月下结构,并且即时把图传回地面,这样我们就能够对月球有一个更加清楚地认识。

  叶培建院士与华师附中学生交流(蔡明奕/摄)

  我们为什么要烧钱探月?

  ——为了资源

  嫦娥探月工程取得科技成就有目共睹,美国20年做成的事情中国6年就完成了。然而就是这样一个伟大的成果,也有人提出了质疑的声音:我们国家还有人吃不上饭,还有生活很贫困的地方,为什么我们要把钱烧到月亮上去?

  “资源。”叶培建院士惜字如金给出“2字答案”,“说来说去,就是资源”。深空探测可以给我们带来丰富的信息资源、高位资源、空间环境资源和矿物资源。叶培建在讲座上表示,信息资源是第一个也是最重要的因素。人类要进步,就要不断地探索,人类现在已经能够上天、入地、下海,但很多很基本的问题,宇宙是怎么形成的,太阳系是怎么形成的,地球是怎么形成的,地球上最早的生命是哪来的至今都回答不了。第二是高位资源。“所有通讯、广播、导航、动地观测、海洋监测卫星利用的都是高位置资源。”叶培建说,“而且在天上的空间器有一个好处,它不受地面的影响,无论是洪水、天崩地裂都不影响,我们在汶川大地震以后主要的通讯是靠卫星。”高位资源还直接影响国家力量,叶培建院士举例,“美国每打一次战争,无论系伊拉克战争、科索沃战争,都要在天上动用100颗以上的卫星,来负责通讯、导航、对地观测。如果没有这些卫星,它几乎就不能打仗。”

  第三个资源是空间的环境资源,叶培建进一步解释。除了微重力外,空间还非常洁净、有很多有利辐射,利用这些环境可以在空间生产地面上不能生产的药品、晶体,进行金属的冶炼。另外,有很多种子在空间会发生神奇的变异,这种种子在地面经过栽培,一个南瓜可以长到200多斤,一条豇豆可以省长到1米多长,辣椒的素可以是普通辣椒的N倍,或许它会为我们的吃饭问题找到一条出路。第四个是矿物资源。叶培建院士称,太阳系还有很多小行星,已经命名的就有4万多个,有的小行星整个行星上就是钻石,有的小行星就是由金矿组成。目前在月球上已经探测到丰富的氦3稀缺资源,第四代核发电最好的元素。“现在全中国一年的发电,光是火力发电消耗的煤,据说是多少万亿吨,但如果我们能够用氦3来发电几吨就够了。”叶培建说,“嫦娥一号上空后已经探测到月球上的氦3有一百万吨,我们下一步就是要把它开采回来。”

  叶培建还透露,中国或有可能在月球上或者在地球上几百万公里以外的地方建一个电站,把它建成微波传送到地面,地面接收以后再转化成电能,中国很多院士都有团队在研究空间太阳能发电的问题。

  科技不要与民生对立

  “今天必须有人来关注今天的民生,也必须有人关注人类的未来。”叶培建说,他引用了温家宝总理在同济大学曾经讲过的一段话,“我们既要脚踏实地地干好现在的事,同时也要仰望星空,如果一个国家、一个民族没有仰望星空的人,这个国家是没有出路的”,叶培建表示,“我们不应该把科技和民生对立起来,我认为两个都很重要,关键是要平衡”。

  未来有望上中国空间站做实验

  叶培建院士在讲座上透露,下一步中国还要发展我们自己的空间站,先发射一个核心舱,宇航员可以在里面生活、工作,然后还有一个接口,可以把实验舱一、实验舱二对接,形成一个庞大的空间站整体。届时我们还可以送宇航员上去,接宇航员回来,还可以送吃的、喝的。据了解,按照计划,现有的国际空间站再过两年就退役,到了2020年在茫茫宇宙中或只有中国有一个空间站。叶培建称,“中国的步子走得很稳,相信到2020年我国有一个空间站在天上,到那个时候我们的刘院士就可以到空间上去进行实验,到时候你们在座的哪位成了科学家,也可以到那里去做实验。”

  回忆嫦娥一号背后故事:不和日本“铁疙瘩”扯上关系

  叶培建院士还在讲座上透露了嫦娥一号研制背后的一些有趣故事。其实,在2007年的2月份中国就已经具备嫦娥一号发射条件,但是很遗憾,日本人比我们抢先了一步。“它扔了‘铁疙瘩’上去,但是我们的卫星会唱歌,它不会。”院士笑称。

  叶培建回忆,当时开了一个总会议,很多人问到底嫦娥一号和那个“铁疙瘩”有什么关系,他说是表兄弟,不是亲兄弟,不是一回事。

  后来种种原因,到了9月份,日本人又打了一个卫星,又抢先了我们一步,中国在10月24日发射了嫦娥一号。12月12日在人民大会堂召开庆功大会,胡锦涛总书记的发言当中肯定了嫦娥一号是一个完全独立自主的创新,申请了60多项专利,嫦娥一号和过去的卫星很不同,我们克服了重重困难。

  嫦娥一号成功以后,获取了一张分辨率120米的全月球图象,视觉感官要比美国的效果要好。嫦娥一号发射成功后,世界月球大会就在北京开。

  据叶培建院士透露,中国探月工程花钱很少,嫦娥一号一共只花了14亿。嫦娥二号与嫦娥一号相比,分辨率大大提高,达到7米,拿到了虹湾地区很清晰的图片,所以为嫦娥三号选择着陆点有了依据。目前,嫦娥二号现在还在飞,它已经变成了太阳的一颗小行星。

  揭秘嫦娥五号:返回方式有大创新

  嫦娥三号任务尚未结束,嫦娥五号又成为了街谈巷议的话题。叶培建院士就嫦娥五号的创新之处做了详细披露。

  嫦娥五号和嫦娥三号相比其中一个巨大跨越是嫦娥五号由4个器组成,着陆器、上升器、轨道器、返回器,4个器加起来质量很大,现在全部的所有发射场都已发射不了,必须要到新建的海南发射场发射,还要用新研制的长征五号发射。

  叶培建院士还详细解释了嫦娥五号发射、落月、返回的流程。长征五号把4个器的组合体发射到月球轨道,轨道器、返回器成一个组合,着陆器、上升器成另一个组合,两个组合分离,着陆器带着上升器降落在预定地区。降落到预定地区以后,着陆器上的一个机械手会在月球表面抓东西塞到一个容器里面,另一个机械手会打窟窿,能在月球上打2米深的窟窿,把东西抓住,然后再装到容器里面。机器手还将把容器转移到着陆器的上升器里面,之后上升器再月面上起飞。起飞起来以后再进入月球轨道,然后与轨道器和返回器的组合体对接,把上升器里面的样品转回到转移器,然后把上升器扔掉,轨道器和返回器绕过月球返回地球。

  叶培建院士现场透露,嫦娥五号的返回会有一个很大的创新。过去返回和神州非的返回都是直接返回,这一次为了解决落点的问题,为了解决载陆角以调整冲击力的问题,分离进入大气层到60公里时将再跳回到宇宙当中去,再跳回大气层,然后再回来。“距离越长,走的时间越长,我们可以得到很多好处,这个办法可以减少发热,减少载陆角等等,所以这种返回方式也将是我们的第一次试验。”叶院士说。

  当然,嫦娥五号这次大跨越并非贸然尝试,嫦娥四号将为首尝“螃蟹”。叶培建院士称,嫦娥四号不落月,将绕过月球走一个自然返回的轨道,尝试获得10.7公里的速度和弹道,这个返回器和嫦娥五号的一模一样,以验证这个返回器能否返回,能否落到预定区域。叶院士表示,明年大家可以看到它绕过月亮再飞回中国。(编辑杨志明)

  作者: 邹长森 蔡明奕

(责编:值班编辑、赵竹青)

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