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探月工程副总设计师:嫦娥二号与一号四大不同

2010年10月01日20:09中国新闻网我要评论(0)
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  中新网10月1日电 嫦娥二号绕月探测卫星10月1日在西昌卫星发射中心发射升空。中国探月工程副总设计师、中国航天科技集团公司科技委副主任于登云介绍了“嫦娥二号”与“嫦娥一号”的四大不同。

  问:请简单介绍一下探月工程和嫦娥二号卫星的有关情况。

  答:中国的探月工程又称“嫦娥工程”,规划为“绕”、“落”、“回”三期,计划在2020年前依次完成绕月探测、落月探测和无人采样返回。与美国、俄罗斯等国不同,我国在探月与深空探测上起步较晚,走的是一条从中国实际出发的自主探月和深空探测的道路。

  一期简称“绕”,其主要目标是开展月球表面的全球性和综合性环绕探测,已经由嫦娥一号卫星圆满实现;二期简称“落”,主要进行探测器月面软着陆,实现月面就位探测和月面自动巡视勘察,主要由嫦娥二号卫星和嫦娥三号探测器实现;三期简称“回”,主要目标是实现月球样品的无人采样返回地球,在地面开展科学研究。这三期工程是相互关联、循序渐进的。前一期工程是后一期工程顺利实施的前提和基础。

  嫦娥二号卫星是以嫦娥一号卫星的备份星为基础研制的,但由于任务目标的变化,进行了较大调整和修改,其主要任务是为探月工程二期尤其是嫦娥三号探测器进行前期工程技术验证和探测,是二期的“探路者”或叫先导星。它将在嫦娥一号卫星的基础上,开展嫦娥三号探测器有关技术的在轨验证,同时对其备选的着陆区进行高分辨率成像。因此,“嫦娥二号”对探月工程具有承前启后、继往开来的作用。在完成主任务后,它的命运将由卫星当时的状态及所携带的燃料决定,或受控撞月,或走得更远,或走得更近。

  问:和嫦娥一号卫星相比,嫦娥二号卫星有什么变化?

  答:作为探月二期工程的先导星,为尽可能减少国家投入,嫦娥二号卫星尽可能地继承和利用了嫦娥一号备份星可以继承和利用的成熟产品和技术。但由于工程目标和科学目标的调整,嫦娥二号卫星的技术状态也有不少新变化。

  首先,“嫦娥二号”在奔月轨道和环月运行轨道上不同于“嫦娥一号”。其将直接由运载火箭送至地月转移轨道进行奔月,这样既可以更好地节约卫星所携带的燃料,同时也可以缩短卫星到达月球的时间。在环月运行轨道上,“嫦娥二号”主要运行在100公里的圆轨道和近月点15公里、远月点100公里的椭圆轨道上,这样便可以更好地探测月球表面环境,验证嫦娥三号关键技术,并对嫦娥三号备选着陆区进行高分辨率成像。

  其次,对有效载荷进行了较大调整和完善。“嫦娥二号”取消了原三线阵立体相机和成像光谱仪,新增了高分辨率CCD相机,旨在获取更高分辨率的月球表面三维影像,分辨率由嫦娥一号卫星的120米提高到优于10米,在近月点15公里处甚至达到1米。

  第三,新增了技术验证分系统,包括X波段测控子系统、视频子系统及数据处理单元三部分,主要用于实现星地X频段测控体制验证,并试验降落相机和小型化、低耗能设计等相关技术,为二期工程进行先期验证和技术储备。

  第四,对卫星平台的其他分系统进行了适应性修改和完善。

  问:探月二期工程和嫦娥二号任务的难点主要有哪些?

  答:探月二期工程难点很多,其中月球轨道的降落过程最难,因为我们对月面环境的认识还十分有限。

  嫦娥二号卫星作为探月二期工程的先导星,其难点就要尽可能多地验证嫦娥三号探测器的关键技术,以降低嫦娥三号探测器成功落月的风险。比如,对近月点15公里的位置,要尽可能地测量控制准确。那时候,卫星是否真的在15公里的位置?我们现在担心的是判断不精确,毕竟离得太远了,空间信号传输过程中会有延迟和衰减,进而影响地面测控。目前,我们对这个轨道还不是很熟悉。

  轨道测量与控制的精度将会直接影响照相机的分辨率。这就好比,我们在地面上使用照相机,离得太近或太远都无法清晰成像。只有在恰当的距离,才能照出满意的照片。换句话说,预计得越准确,探测得来的数据就越准确。

  问:对于嫦娥二号卫星的风险是如何控制的?

  答:任何事情在完成之前都存在着风险,何况是这样一项全新的任务。因此,除了要把工作尽可能做细外,我们还要把预案做得更完整,如发动机点火、轨道修正策略等。我们让每名研制人员都展开想象的翅膀,去识别可能存在的每一个风险点,并制定对策。比如,2011年卫星将会面临太阳风暴,星载仪器是否能抵挡得住?对这些电磁辐射、等离子体变化,我们要想方设法地将之屏蔽掉。

  对于我们航天研制团队来说,从来都是一荣俱荣、一损俱损。因此,每个人都要尽可能地识别风险、控制风险,确保成功。目前,我们已经制定了上百种风险控制方案,但这项工作仍在进行之中,一直要到火箭点火发射为止。

  又比如,发射之后,火箭能不能把卫星很好地送至地月转移轨道?对于这个问题,我们也制定了几种方案。如果送得比较好,执行一种方案;如果送得不是太好,就执行另一种方案。经过校初偏、帆板展开、轨道修正、近月制动、变换轨道等一系列动作后,保证卫星到达预定月球运行轨道。

  进入到月球运行轨道后,嫦娥二号卫星还要在轨工作半年。卫星在完成在轨测试的“体检”后,就可以开展试验。在试验过程中,风险也无处不在。我们目前排了一个计划表和一系列预案,但在具体的实施过程中,还要根据卫星当时的状态做出实时调整。问:嫦娥二号卫星团队有什么特点?答:嫦娥二号卫星团队主要是从嫦娥一号卫星团队分出来的,并补充了一些新人,整体上比较新,也更加年轻。

  在嫦娥二号卫星研制时,嫦娥三号探测器的研制工作已经启动。因此,嫦娥一号卫星的主要科研人员有很大一部分要进行嫦娥三号探测器的研制攻关。这对嫦娥二号卫星的队伍构成了很大的挑战。

  比如,在嫦娥二号卫星总体和10个分系统的主任设计师中,只有1个是嫦娥一号卫星研制队伍留下来的,其他的不是由原来的副主任设计师担任,就是由逐步成长起来的年轻人担任。

  但是,就是这样一支年轻的队伍,却形成了“强烈的成功欲望、认真的负责精神、务实的工作作风、良好的协作素质、精湛的业务能力”为精髓的独具特色的团队文化。在我看来,这是一支敢打、敢拼、值得信赖的队伍。问:对于普通百姓来说,“嫦娥二号”最大的看点是什么?答:嫦娥二号卫星看点是很多的。在完成嫦娥二号卫星的主任务并向全国人民展现一幅比原来更清晰的高分辨率月面图像的同时,我们试图展示给全国人民更多好看的图像,如卫星在奔月过程中关键环节的图像,包括太阳能帆板展开、天线展开、发动机点火等。这些画面以前都只能通过动画演示才能看到,而这次是真实的影像。同时,我们还要尽可能地在奔月过程中对地球和月球进行实时成像。(索阿娣)

[责任编辑:fundyhe]
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