嫦娥1打算什么时候回国?

朱一林:嫦娥一号最终是否撞月,目前还没有定论。

我国首颗探月卫星“嫦娥一号”计划于10年10月24日至26日在西昌卫星发射中心发射,优选发射窗口为24日18左右。为此,Sina.com于24日10: 20邀请中国航天科技集团公司空间技术研究院专家朱一林做客访谈间,就网友关心的探月问题进行在线交流。以下是采访记录。主持人:亲爱的新浪网友,你好,这里是新浪做客聊天室。大约八小时后,嫦娥一号卫星将飞向月球。今天我们邀请中国航天科技集团公司空间技术研究院的专家朱一林为您解答。

朱一琳:大家好。

主持人:欢迎朱先生。据你所知,卫星发射前八小时左右,火箭和卫星会处于什么样的状态?

朱一林:最重要的是给火箭和探测器加注推进剂。火箭推进剂用量很大,加注时间很长。推进剂有一定的危险性,加注中间要小心。另外,探测器还需要推进剂,因为在飞行中途需要推进剂来调整轨道和加减速,这是最后阶段最重要的工作。加注后,要彻底检查火箭上的所有仪器和探测器上的仪器,检查开关情况、信号接收和信号返回情况。加注推进剂后,所有的门窗,包括一些塞子,都必须拆除,人员也要撤离发射台。

主持人:有网友会问为什么不提前几天加推进剂?

朱一林:因为推进剂是一种燃料,所以是危险的。大多数人不得不离开这个网站,所以它应该放在最后。此外,在此之前我们还有很多工作要做。

主持人:我们知道卫星发射后会先绕地球一圈,在合适的时候会变轨绕月球一圈。这种变轨是如何实现的?

朱一林:发射月球探测器一般是一个过程,就是先用火箭把探测器送入绕地轨道,然后在绕地轨道上加速飞离地球飞向月球,到达月球时再减速,这样就可以绕月飞行了。具体来说,按照中国国家航天局新闻发言人的说法,就是在地球轨道上进行三次调相变轨,在火箭起飞后约10分钟内可将探测器送入绕地轨道。说到嫦娥一号,它从24日下午6点离开地球到31,做了三次变轨,也就是分阶段加速。第一次没有飞到月球,但是它的远地点从51000公里增加到了71000公里。第二次加速到12万km,第三次加速到10.8 km。这个时候月亮接住,也是需要一些条件的。第一,嫦娥一号飞近月球时,嫦娥一号应该能看到月球。它的探测器有一些传感器,相当于人眼看月亮。看到月球后,它向地面发回信号,告诉地面它已经捕获了月球。这时地面可以发出指令调整姿态。你在做什么调整你的姿势?慢慢来。如果速度不慢下来,它就会飞过去。如果准确的话会撞上月球,所以让它的速度小于月球的脱离速度。进入月球轨道后,也进行了三次减速。第一次是在月球附近200公里的地方,也就是12小时的轨道。第二次减速是在远月点进入1700公里的轨道,这个轨道的周期是3.5小时。最后在近月点第三次减速,使其进入200公里的轨道。也就是说,从1700公里到200公里,这200公里长的轨道就是嫦娥一号需要的工作轨道,这个工作轨道经过月球南北两极,每圈127分钟。

所以整个过程相当复杂,比我们平时发射地球卫星复杂多了。插一个我没说的。从地球到月球的飞行过程中,要不断跟踪测量它的轨道,看它飞行过程中有没有偏差,及时修正。

主持人:刚才朱老师解释了为什么发射前绕地球一周需要五天左右的时间,以便进行相对调整。

朱一林:我可以解释为什么月球探测器或者行星探测器要提前几天绕地球运行。它有三个目的。一个是地球轨道的数据测量更精确,因为火箭送入轨道后可能会因为各种原因出现偏差。绕地球圈数越多,对地观测时间越长,测量越精确。第二个目的是嫦娥一号上的探测仪器是否正常工作,各个分系统是否正常工作。要看会不会出现一些大的误差。第三个目的是调整发射窗口,即选择离开地球的最佳时间和地点,从哪里开始离开,开始点火,然后加速。这是三个目的。

主持人:有三班。为什么?

朱一琳:当然一个变速也是可以的。变速就是用火箭加速一次。这当然是可以的,但是我们现在一般的方法是火箭把它送入地球轨道,然后探测器本身对它进行加速。探测器加速三次就好了。可以一次性加速。偏差大了就飞出来了,纠正起来就比较困难了。分三次加速,每次都可以调整,就像我们去很远的地方,途中我要休息修整一下,再走一会儿再修整。分阶段加速也是这样的优势。就是每次加速修正,最后加速的时候能少修正一点。

主持人:有个网友想问你,我们探月的目的是什么?

朱一林:探月的目的很广。首先,月球是怎么形成的?月球和地球几乎同时形成,大约在40亿年前。关于月球和地球的关系有许多推测。过去,有些人认为月球是地球的一部分。我们现在探索月球,了解它的地形、成分、结构和组成,可以为我们了解月球的起源、地球的起源甚至整个太阳系的起源提供一些科学依据。

第二,从资源开发利用的角度,要考虑月球上有没有可供地球人利用的资源,因为地球上的资源越来越少,人越来越多。从其他方面来说,月球探测是整个空间技术的一个重要方面,也就是说,月球探测是深空探测的第一步。我们知道,空间技术领域一般可分为三个主要领域。第一个方面是人造卫星,如通信卫星、气象卫星、资源卫星、海洋卫星等。这些卫星绕地球运行,观察地球上的事物。

第二个领域是载人航天。除了美俄,第三国的载人航天有其特殊的意义,可以提升整个国家的威望,增强民族的凝聚力。

第三个方面是深空探测,这也是空间技术的一个重要方面。我刚才说的探月是深空探测的第一步。除了一些科技意义之外,它还有一个政治意义,就是表明我们国家在航天技术上又迈出了一大步,体现了我们国家综合国力和科技实力的水平,对鼓舞全国人民,振兴中华具有重要意义。

主持人:我知道一位苏联科学家曾经说过,地球是人类的摇篮,但是人类不会永远躺在这个摇篮里。你觉得这句话怎么样?

朱译林:这句话是齐奥尔科夫斯基一百年前说的。现在人类基本实现的就是走出地球。人类的发展有几个过程,先是陆地,然后是海洋,甚至后来通过海洋发现新大陆。本世纪初,飞机发明后,人类可以在大气层中运动,后来又预言人类可以进入太空。第一个是进行几百到几千公里的卫星观测,然后是深空。对于人类来说,宇宙是无限的。现在中国探月是第一步。事实上,一些国家已经探索了太阳系的许多行星,飞行距离地球数百亿公里。我想未来人类会按照这个预言一步步深入宇宙。

主持人:能给我们描述一下嫦娥一号吗?

朱一琳:网友们看过东方红三号卫星的照片吗?嫦娥一号和它外形相似。它的主体是一个正方体,具体大小我说不上来,不过大概2米见方,并不是一个完美的正方体。另外两边延伸出两块太阳能电池,很长,加起来有十几米。这个是用来装太阳能电池的,然后机身上下还有天线,2300多公斤,其中将近一半是推进剂,因为我们刚才说它已经绕了三圈,进入了月球附近。在绕月一年的工作中,它必须提升轨道。我没这么说,但这也是一个很重要的问题。在绕月飞行的过程中,我们现在设计的工作轨道距离月球表面200公里。如果你不管它,它每隔一段时间就会掉下来,说不定一年后就会自动掉到月球表面。为了保证在200公里的高度飞行,嫦娥一号会不断用发动机加速。所以对推进剂的需求非常大。

主持人:它的重量大部分是推进剂的重量,自身重量没有那么多。

朱一林:大概几百公斤是仪器,其他的有电源,结构,自动控制系统等等。设备挺多的,总的来说就是探测器或者卫星。它由两部分组成,一部分叫平台,一部分叫有效载荷。嫦娥一号上,有效载荷是七种探测器,探测四个项目。

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[1楼]:

主持人:据我们所知,嫦娥一号是在东方红三号的基础上改造的。相比之下有哪些改进?

朱一林:主要是变轨控制系统有了很大的改进。原来东方红三号在绕地球飞行。现在它要离开地球飞向月球。当它到达月球时,它必须捕获月球。一般地球卫星上使用的传感器称为红外传感器。到达月球后,月球的温度相对较低,其红外辐射基本很小。所以选择一种叫做紫外传感器的传感器是一件新鲜事。由于红外敏感器在月球附近失效,除此之外,它还需要一个星体跟踪器来观测星体,以确定其在沿月飞行轨道飞行过程中的姿态,并以这颗星体和太阳作为参考,特别是在姿态控制和轨道控制方面。另外软件方面也做了一些修改,整体框架和外部框架变化不大。

主持人:据我所知,月球上昼夜温差很大。卫星能承受如此巨大的温差吗?

朱一林:这个热控系统对于我们的卫星来说已经相当成熟了。一般我们采用被动控制。它在表面覆盖几层隔热材料,可以起到保温的作用。如果温度太低,检测仪上有一些电加热的方法来提高温度。温度高的时候有一些散热器和散热片散热,一般都是这样设计的。曾经,它在月球背面,那里看不到太阳。这时,可以使用一些电加热器来提高温度。当受到太阳强烈照射时,它可以打开辐射板,散发热量。这套系统已经相当成熟,可以移植到嫦娥一号上。

主持人:有网友关心一个问题。比如卫星遇到故障,地面指挥部能修复吗?

朱一琳:要看过错。有些故障无法修复。我们经常称他们为后援。如果一些仪器停止工作,我可以切换到另一个仪器。但是如果有一些大的故障,当然是很难修复的。另外可以通过软件调节,只能说是电子方面的一些修理。如果有一些机械故障,那就比较困难了。一般来说,机械故障不太可能存在。

网友:用天文观测设备能在地面看到嫦娥一号吗?

朱一林:如果卫星还在绕地球运行,特别是在近地点附近,如果你有专门的观测望远镜,当它经过你观测点附近的上空时,你就可以观测到。我们刚才提到绕地球轨道的远地点很远,几万公里甚至几十万公里,所以如果地球观测点正好在远地点下面,刚好在近地点附近,在1000公里范围内,一般需要用天文专用望远镜才能看到嫦娥一号,但不可能像照片上那样看得那么清楚,是一个光点。当在月球附近飞行时,它太小了,看不见。

主持人:所以只有用天文望远镜在地球附近才能看到。用肉眼是不可能看到的。

朱一琳:是的,尤其是用双筒望远镜。不可能的。

主持人:嫦娥一号在月球或绕月的工作时间是如何规划的?

朱一琳:现在估计工作时间是一年,也就是工作年限是一年。我刚才提到嫦娥一号进入了绕月工作轨道,这是一个200公里高的工作轨道。在这一年中,可以完整地探测月球表面几圈。因为月球也在自转,所以嫦娥一号探测器围绕月球南北方向旋转。在一年的时间里,它必须完成四项科学探索任务。第一个是探测月球表面的三维图像,月球表面的地形地貌,不是平面图像,估计是其他国家探测的。我们探索的亮点是能够观察到它的三维图像。

二是探测月球上存在的矿物元素的成分以及这种元素的丰度。现在初步计划探测14元素,也是比较多的,包括非金属元素和金属元素,当然丰度也是可以测量的。

第三个探测是月球的特征。月球表面有一层类似土壤的月壤。表面温度和颗粒形状是怎样的,尤其是我们需要知道月球土壤的厚度。这也是我们比较创新的一点。

四是地月之间的月球空间,以及月球附近的一些空间环境。这个太空环境和地球环境很不一样,因为没有大气层。我们离开地球后,整个月球空间就没有大气了。是真空状态,头部主要探测各种离子,也就是辐射的影响。这是一个非常重要的环节,因为这个辐射环境对人,对生物,对一些电子仪器有一些不好的影响,所以要把这个情况搞清楚,这样以后不管是我们的飞行器在月球,还是人在月球,我们都可以采取相应的防护措施,所以这四大方面是嫦娥一号要完成的一些科学内容。

网友:嫦娥一号能看到美国阿波罗系列在月球上留下的痕迹吗,比如插的美国国旗,比如宇航员的脚印,或者月球车在月球上留下的车轮印?

朱一琳:现在也不清楚。要看发回的图片。嫦娥一号是为了探测月球表面的地形。它有一个摄像头,它会在捕捉到表面后发回图像。根据中国国家航天局的介绍,第一张图可以看到11结尾,发回的时候可能更早。送回来后,在地面处理后会显示出来。如果这个图片的分辨率比较高的话,也许你可以看到一些痕迹,因为这些痕迹都是几十厘米,不到一米的大小,所以一般不太容易分辨出来,除非有高分辨率的图像来分辨,所以我觉得现在很难说,要看我们发回来的图片的分辨率。

主持人:还有一种说法是阿波罗登月涉嫌造假。作为专家如何看待这种说法?

朱一琳:这种荒谬的说法已经流传很多年了,现在还有这些问题,已经流传很多年了。我也可以在这里说说。

阿波罗登月是否造假早在七八十年代就有人说了,还有人一直否认。当然完全是真的。认为存在欺诈的理由有几个,我认为这些理由都是站不住脚的。一个原因是月球表面插了一面旗子,旗子在那里飘扬。既然飘动,就认为有风。如果有风,可能是在地球上,不是在月球上。我觉得这个很好解释,因为美国国旗的杆子是有弹性的,你动一下它就会晃动,这面国旗也可能会晃动。这种晃动是因为没有空气阻止,所以会晃很久。如果地面有空气,可能很快就会因为空气阻力而停止。还有人认为两位宇航员在月球表面有长长的影子,这没什么,因为太阳也在月球上升起落下。太阳从地平线上升起的时候,当然影子会很长,太阳下山的时候,他的影子也会很长,因为月球上也有日落,所以这也是很正常的事情。

主持人:其实网友有一个问题。完成任务后,嫦娥一号可能最终会撞上月球。

朱一琳:不知道有没有这个计划。当然,寿终正寝之后,美国还可以有一个叫探索者1号的月球探测器。它的主要目的是探测水。任务完成后,我们应该发挥余热。如果我们不把废热发挥出来,它就会落到月球表面,就会撞上月球。然后我们就可以从地面观察月球的尘埃,通过光谱分析看有没有水。欧空局在2003年发射了智慧1号月球探测器。在2006年秋天它的生命结束时,它还故意撞上了月球表面,目的是敲出一些尘埃,观察地面上的尘埃分布,看看尘埃反射的光谱是否含有水或什么成分。但是结果并不理想,因为距离太远,灰尘很小很细。我也这么认为如果要在月球表面一两百公里的高度看不清楚的东西,效果不会很好。嫦娥一号最后会不会发挥余热还没有定论,还是根据工程部门来做最后的决定吧。

2007-10-24 17:37:16

- sonney楼主|回复

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[二楼]:

这不是即将推出。

2007-10-24 17:37:24

- cgl0932 |回复

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[三楼]:

主持人:您刚才提到了美国和欧洲的探月设计或实践。能否介绍一下国际探月形势?

朱一林:总的来说,所谓的第二轮探月高潮是从上世纪90年代开始掀起的。在此之前,第一轮探月高潮始于上世纪六七十年代。美国前总统宣布他将在20世纪60年代把美国人送上月球。此后,苏联也积极探索月球。苏联的探月走在了美国人的前面,因为苏联的探月一号、探月二号、探月三号都是59年成功发射的,美国前几次探月都失败了。但是,美国人想在登月上超过苏联。当时的探月是载人登月任务。经过十年的努力,美国终于把人送上了月球。俄罗斯做了很多无人探月,取得了很多成果。总的来说,当时的目标是为了政治需要。为了提高自己的政治地位,冷战时期的探月并不多。能拿出来的结果是,美国12名航天员6次登月带回了***380公斤的月球矿石和土壤。而俄罗斯没有人探月,可以自动采样返回。这当然是一些科学成就。自第二次探月以来,人们更加关注探索的目的,即从科学、资源勘探和国际合作的角度。为了开展国际合作,各国都先做了一些准备工作,都有一定的基础。比如日本、欧洲、中国也开始做这方面的工作。从现在来看,有些活动,比如探月、深空探测,比卫星、载人航天更科学,所以更开放,更全球化。从未来来看,探月合作会逐步发展。

主持人:说起国际探月热潮,有两个后起之秀,一个是日本,一个是印度。他们在这方面做得怎么样?

朱译林:日本应该说在1990年撞上了一颗非常小的月球卫星。实际上并没有起到任何科学作用,也没有发回任何数据。但毕竟它把探测器送到了月球附近,绕着月球转。这也是其空间技术的一大进步。另外上个月它发射了一个叫嫦娥的探测器,也带了很多科学仪器,跟中国的差不多。当然,它有一些关键点,比如建立月球的重力场。如果你绕月亮飞得好,它会自己慢慢落下来。月球没有大气层,不会有阻力。但是这个轨道慢慢减小是因为月球重力场的偏移,地球重力场比较均匀,月球重力场变形比较大,所以这是一个特点。日本在深空探测方面也做了一些工作,印度明年将发射一颗探月卫星。既然亚洲三个国家都有探月能力,我觉得未来有可能在这方面开展一些合作。

主持人:嫦娥一号和他们相比有什么优势?

朱一林:我刚才说了我们四个探索项目在科学上各有特色。我已经全部谈过了。此外,在探测月球的特性时,我们还需要测量它的厚度。每个国家都要发挥自己的长处,互相填补一些空白,做一些互补的工作,不要完全重复别人的工作。当然,我们必须自己做一些工作,一些第一手资料必须自己获得,不能完全依赖他人。此外,还有知识产权问题。有些数据别人可能不公布,但我们自己要获取一些数据。

主持人:那么在今天节目的最后,回答一个网友的问题。

网友:月球发回的数据加密了吗?

主持人:他可能也考虑到了知识产权的问题。

朱一琳:我觉得是这样的。不一定需要特别加密。我们对数据本身进行编码,因为当数据加载到无线电载波上时,其负载波必须进行编码。在这个编码过程中,每个国家都会有自己的编码方式,这本身就起到了保密的作用。但是为了加强保密性,我可以多加一些代码。例如,原始代码由500位数字组成。如果我扩展到1000位数,那就更麻烦了。

主持人:好,非常感谢您今天做客新浪聊天室。也希望嫦娥一号发射顺利。感谢您的关注。聊天到此结束。再见。

朱一琳:再见。