“玉兔”将回传国旗登月照 带月壤2020年以前实现
中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,此次“嫦娥三号”任务除了测月还要观测太空。中国探月工程的下一步计划是月球无人采样返回,这将在2020年以前实现。
使命
测月之外
还要观察太空
吴伟仁说,嫦娥三号这次搭载了多种有效载荷或科学载荷,要实现的一方面是工程目标,一方面是科学目标。“怎么上去是工程上要解决的问题。有能力从地面到月球,然后着陆在月球,这是工程上要实现的。那要去干什么呢?这是科学上要实现的。”为此,嫦娥三号配置了月基光学望远镜、测月雷达等多种科学载荷。
嫦娥三号探测任务
配备月基光学望远镜,要在月球上看天体。月球看天体有什么好处呢?因为我们在地球上看天体、研究太阳系、研究宇宙或者某个星球,地球大气层对我们影响很大。月球因为没有大气,所以在它上面是“直通车”,清晰度非常高。
月球上14个白天,14个黑夜,一个月球日相当于我们28个地球日,所以它在同一个地点可以长时间观测某一个天体或天区,这对我们认识太阳系、认识天体还是很有科学价值的。比如美国哈勃望远镜,它是在几百公里轨道上看天空,我们在月球上肯定看得更远。
配备测月雷达,可以探测月球上30米到100米左右的范围,我们要观察月球的组成,这些都是科学目标。
命运
着陆器月球车
留在月球
嫦娥三号任务完成后,着陆器和月球车会永远留在月球上。网友们很关心这两个“宝贝”的下落,它们能坚持工作多久,将来会毁坏或者“牺牲”吗?
着陆器在月球工作一年,月球车在月球工作3个月,这是它们的设计寿命。
“当然,我们希望它能够实现这个寿命,也希望超过这个寿命,就像嫦娥二号一样。”吴伟仁说,嫦娥二号设计的工作时间是半年,到现在还在工作,已经三年多了,而且飞到了6200万公里。因为嫦娥二号现在是绕着太阳运行的人造小行星,如果不出意外,17年之后,它还可以返回到地球附近。
也就是说,空间飞行器的设计寿命是一个方面,另一方面,设计得好会超过这个寿命。着陆器和月球车的寿命也可能超过它们的设计寿命。吴伟仁说,这也和月球环境有关系。
月球环境的主要问题是昼夜温度:绝对温度是300℃,在月球正面是120℃,在月球背面又是零下180℃。“着陆器和月球车要适应这种环境变化,恐怕还是有相当的难度。但我们尽量让它们工作时间长一点,工作过后,就不打算拿回来了,也不可能拿回来了,因为设计时也没这么考虑。”吴伟仁说,“设计寿命过后,就看它们的生存能力了。最后肯定是工作一段时间以后,因为能源耗尽或者其他方面的原因,比如某个部件损坏,那它们就贡献生命了。”
关切
会把五星红旗插到月球表面吗?
对于网友们关心的一些热点问题,吴伟仁也作出了回答。很多网友关心这一次国旗会不会插到月球表面,吴伟仁说,着陆器和月球车上都有五星红旗,但不一定是插在月球上面。嫦娥三号降落下去以后,月球车走下来,月球车和着陆器分别都有相机,会互相拍照,希望能够把五星红旗拍到并传回来。
属于我国的机密会不会被窃取?
说到着陆器和月球车涉及的机密,吴伟仁并不担心,他解释说,这些主要是技术上的东西,留在月球上没关系,短期内也没人能够到上面去探测它或者窃取它。以后时间长了,说不定某个国家发射探测器上去了,那有可能探测,但还要在同一地点或者在附近。而且技术总是在发展的,若干年过后,技术不知道又发展到什么程度了,又会上到新的台阶,所以不必担心泄密。
月球上的能源有望开发利用吗?
吴伟仁介绍,根据美国和嫦娥一号、嫦娥二号的科学探测结果,月球上氦3确实比较丰富,而氦3在地球上很少。嫦娥一号、嫦娥二号的探测结果认为,月球上有100万吨到500万吨氦3。吴伟仁说,有科学家计算过,如果将氦3用于核聚变,以1992年全世界用电量为基础,只要用8吨氦3就可以解决全地球的能源问题。但是,要实现氦3的探测、采集、运输、返回是一个很大的科学难题,不是短期内能够实现的,虽然从长远看不排除这种可能性。
探月三部曲
1绕
主角
嫦娥二号
获国家科技进步特等奖
亮点
直接奔月的轨道设计;
拿到了世界上最高分辨率的全月图,就是7米分辨率全月图;
第一次在深空探测里面采用了X频段进行测控通信数据传输;
在月球上开展了多种科学探测;
第一次降轨到15公里,为嫦娥三号做好了准备;
拓展实验很成功,从月球轨道出发奔向拉格朗日L2点,在国际上是第一家;从拉格朗日L2点探测了10个月后,又去进行了小行星探测,就是4179。美国人认为4179潜在威胁地球,因为它的轨道是变化的,最近距离地球20万公里,撞击地球的概率比较大。嫦娥二号从4179旁3公里的地方飞越探测,拿到了很精确的高分辨率图像。
2落
嫦娥三号
80%技术和产品是创新
我国首个能在月球降落的探测器,实现在月球的软着陆。新研制的软着陆技术包括带腿的着陆器、变推力的发动机、高精度激光测距激光三维成像系统、微波测距测速雷达,整个探测器的形体也是一个全新的构造。
我国首次在月球上释放月球车,科学名称叫巡视器。
为了月球探测,研制了大型的深空站。在喀什研制建设了35米口径的S频段、X频段和ka频段大型深空站。在佳木斯研制建设了66米口径的S频段、X频段的深空测控站。同时,也规划了在南美洲要建设一个大型深空站。在上海也建设了一个VLBI站,65米的大型深空望远镜。这些大型深空站的建设,为月球探测和以后的火星探测及太阳系深空测控解决了问题。世界上美国和俄罗斯有大型的深空测控网,欧空局也建立了相应的深空测控网,我国是第四家,虽然建设比较晚,但起点比较高,应该说水平、精度、技术难度更好、更强,为以后开展太阳系探测奠定了基础。
这些创新都是自主研发的、百分之百的国产化,80%的新技术、新产品就体现在这里。
3回
嫦娥N号
要把月壤带回地球
嫦娥三号任务完成以后,我国在深空探测领域的下一步是众月球采样返回。
“这次目标实现以后,按照原来‘绕’、‘落’、‘回’三步走,下一步应该是从月球采样返回。”吴伟仁介绍说,月球采样返回相关工作正在进行中,而且进展也比较顺利。“会在2020年以前实现月球无人采样返回,目前是要采样2公斤月壤,最后带回地球。我们应该有这种信心,也有这个决心,能把这项工程做得比较圆满。”
专题:嫦娥三号发射任务