| 在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中,载人航天与探月工程被列入16项重大专项之内。重大专项是为了实现国家目标,通过核心技术突破和资源集成,在一定时限内完成的重大战略产品、关键共性技术和重大工程,是中国科技发展的重中之重,对整体提升综合国力将起到至关重要的作用。 两会期间,围绕规划制定的意义和背景、绕月探测工程的技术牵引和带动作用、工程实施两年来取得的重大成就和关键技术突破等问题,记者采访了规划纲要办公室成员、绕月探测工程总指挥、国防科工委专家咨询委主任栾恩杰。 探月工程在《规划纲要》中被列为国家重大专项 栾恩杰说,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的制定工作,是在党中央、国务院直接领导下进行的。我作为规划纲要领导小组下的办公室成员,有机会参与这样一个重大规划的制定,感到非常荣幸。温家宝总理对规划的原则、思路、采取的办法和程序等,都有明确的指示。规划吸收了我国科技发展的经验,经过反复探讨、论证,集中了几千位知名专家学者的智慧,代表了广大科技界,包括各个行业、专业、学科、领域的发展意见。因此,规划的制定是集体智慧的结晶。 作为规划,既体现了长远、全面的特征,又是建立在我国现有力量的基础上,而且突出重点,强调牵引作用,加强重大科技基础设施和条件平台建设,实施若干重大科学工程,支撑科学技术创新。16个重大专项都是对科学技术发展具有推动牵引作用、占领科学技术前沿并能直接为国民经济建设服务的课题,对规划的实施具有画龙点睛的作用。 这次,探月工程等多项国防科技工业项目被列入国家重大专项,表明国防科技工业作为国家战略性产业的重要性。我作为绕月探测工程总指挥,一方面深受鼓舞,又感到国防科技工业战线肩负的责任很重,我们要不辜负党中央、国务院的殷切期望,认真完成好这些重大工程。 绕月探测工程牵引航天技术发展 为什么探月工程能被列入国家重大专项?栾恩杰介绍说,探月工程是作为中国航天发展的第三个里程碑(前两个里程碑是两弹一星和载人航天),对中国航天发展具有重大的推动作用。从探月工程一期的开展过程中,就能充分体会到这一点。探月工程确实给我们出了许许多多的技术难题,有很多需要我们攻关、创新的关键技术环节。这些问题的解决会推动航天事业的发展。工程也得到了国内外各方面的支持和关注,因为最近一个时期以来,国际宇航界都在探讨对深空、对月球的探测,美国、俄罗斯、印度、日本都提出了各自的深空探测思想,并做出探月的具体安排,我们的探月工程计划正符合世界航天技术发展的潮流,也表明了我国航天科技基础的实力。同时,这个工程受到世人瞩目,也是一个对中华民族具有凝聚力的工程。 从探月工程的技术牵引和带动作用来看,首先它可以带动运载技术的发展。我们的卫星要往深空走,已有的火箭运载能力就不够了,必须用大火箭,推动了大型运载火箭的研制工作。其次,我们现有的测发控系统是针对近地轨道飞行器的,深空测控网还未建设起来,探月工程的实施将带动中国深空测控网的发展。第三,与近地观测卫星相比,月球卫星的技术难点和工作状态都发生了很大变化,产生了新的技术需求,从而带动卫星平台和轨道器技术的发展。此外,月球探测还将建立天文观测新的平台,推动我国天文观测的发展。世界上很多国家都把太空轨道器作为天文观测的基地(如著名的哈勃望远镜),推动天文学的发展。美国就利用航天器来探测深空、外太空的状态,探求人类的起源,探求宇宙的奥妙。 栾恩杰介绍了绕月探测工程目前的进展情况。他说,经过两年的研制工作,探月工程一期已经完成了初样阶段的任务,进入了正样阶段。工程的所有技术指标都满足技术要求和总体要求,所有的分系统、支持系统也都符合工程需求并得到验证,现在已经转入正样星的生产。正样星——“嫦娥一号”,就是飞往月球的真正卫星。今年,我们将完成“嫦娥一号”卫星的建造,年底待命出厂。现在,全体参研人员按照中央领导提出的“高标准、高质量、高效率”的指示,按照绕月探测工程领导小组组长国防科工委主任张云川提出的“出成果、出人才、出模式、出经验”的要求,正按计划稳步开展第一期的研制工作。 全国“两会”结束后,我们将召开绕月探测工程动员会。今年是工程的决战年,明年是决胜年。 绕月探测工程攻克了大量关键技术 谈到绕月探测工程取得的重大成就和关键技术突破,栾恩杰如数家珍地说,在工程初样研制阶段,我们攻克了大量的关键技术,主要包括卫星轨道设计、飞行程序控制设计、卫星三轴稳定姿态控制、月球环境适应性设计、远距离测控、应对月蚀设计等。 首先是深空探测方面的突破。探月工程是我国首次进行深空探测。过去我们的卫星运行轨道最远的是“双星”,为7万多公里,而月球距地球的平均距离是38万公里,这对我们来说是一个挑战,在深空探测方面就遇到了困难。我们现有的测发控系统使用的天线口径较小,而国际上深空探测使用的一般都是35米,甚至70米。由于我们的天线小,从38万公里外的月球上接收到的信号就弱。经过研制人员的共同努力,现在我们已经解决了这个问题。我们在山东青岛、新疆喀什建设了较大的天线,通过增大天线口径,增加接收信号的能力。 第二,从轨道来看,按照我们的设计,“嫦娥一号”卫星先绕地球飞行4-6天,经过三次加速后,进入第二个飞行阶段,飞往月球,即进入奔月轨道。在奔月轨道过程中,我们要进行二至三次的轨道修订,要时时观察测量卫星的轨道运转情况,如果有差异,就要进行适时的修订。最为关键的是,当卫星进入月球引力区时,我们要对卫星进行适时“刹车”,让其被月球引力捕获。而“刹车”是否成功,关键取决于卫星当时的位置和速度矢量是否正确,为此我们要进行精确的测量和判断,然后指挥“嫦娥一号”及时“刹车”。如果“刹车”晚了,就要撞到月球上去,而“刹车”早了,就会飘向太空,所以这是一项非常关键的技术。我们经过反复的复核、复算,已经突破了这个技术难题。 第三,卫星在设计上还要考虑经受两次月蚀环境、月球表面温差等影响。在月蚀期间,卫星太阳翼帆板将得不到太阳光,一次能源供应就断了。因此,要解决月蚀期间的能源供应问题。另外,月球表面温度浠艽螅呶率?30度,低温是零下180-170度。卫星绕月运行的周期大约2个小时,卫星要在300多度温差的循环环境下运行,经受冷热环境的周期考核,卫星上的所有仪器设备都要进行完整的热设计。这个技术难题也已经取得突破。 第四,要保证卫星的正常工作,需要卫星上的探测仪器对着月球、太阳翼帆板对着太阳、通讯系统和指控系统对着地球,这三个矢量的控制很复杂,我们也已经解决了这个问题。 再有,卫星要对月球状况进行探测,首先要获得月球的三维影像,即三维照片。要用激光高度计、CCD相机、干涉成像光谱仪、伽马和X射线探测仪,以获取三维影像和月球有用物质的分布,还要用微波探测器探测月壤的厚度。因此,卫星要从微波、红外、可见光,到紫外、X和伽马射线,全谱段进行探测,有效载荷都是新研制的装置和设备,它们的工作特性要满足工程需求,其可靠性要满足一年的连续观测,这些技术难点的攻关都已经完成,今年将开始建造。此外,在理论分析上,我们要对得到的信息进行分析处理,从而得到科学数据,这些技术难点都已经全部攻克。(文/侯季光 摄/任荣珍)
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