中国探月工程四战四捷 下一个目标是火星?
图为2013年12月,嫦娥三号着陆器和月球车在北京飞行控制中心的大屏幕上相互拍照。探月工程是中国中长期科技发展的重大工程之一。这是继成功发射人造地球卫星和载人航天飞行之后,中国航天科技的第三个里程碑。
新华社
2004年1月,国务院批准建立并实施月球探测项目(月球探测项目第一阶段)。
2007年10月,嫦娥一号成功绕月飞行,标志着中国在深空探测方面迈出了第一步。
2010年10月,嫦娥二号卫星获得了世界上第一张分辨率为7米的满月地图,目前预计将飞往3亿公里的深空。
2013年12月,嫦娥三号探测器部署成功,在月球表面软着陆。中国成为世界上第三个实现月球表面软着陆和月球巡逻探测器的国家。
2014年11月,月球探测工程第三阶段重返大气层和返回大气层飞行试验取得成功,为确保嫦娥五号任务顺利实施和月球探测工程继续推进奠定了坚实基础。
嫦娥是一小步,中国是一大步。在过去的十年里,中国的探月工程赢得了四次战争和四次胜利。为什么你取得了如此辉煌的成绩?你有什么经验?未来的深空探测计划是什么?带着这些疑问,记者专访了中国工程院院士、探月工程第一任总指挥栾,中国科学院院士、探月工程第一任总设计师孙家栋。
当条件不成熟时,不情愿地进行深空探测将是一种浪费。
记者:与美国和俄罗斯相比,我国的空间发展道路有何不同?
孙家东:美国和俄罗斯在卫星发射升空后就开始了太空探索活动。我们的国家完全不同。第一颗卫星成功发射后,我们没有急于进行深空探测,而是继续开发一系列各种应用卫星,以满足当时我国经济建设的需要。
记者:选择这样一条发展道路的原因是什么?
孙家东:这条路非常适合中国的发展。做出这个决定有两个主要原因。首先,当我们开始发展卫星时,**明确表示它们应该是实用的,它们应该真正解决国家经济建设中的紧迫问题,并完全为国家经济建设服务。其次,当时各方面的技术条件还不够成熟。在这种情况下,如果深空探测是绝对必要的,那将是对国家财产、资源和人力的浪费。因此,20世纪70年代第一颗星发射后,我们立即抓住了国家经济建设的需要,开展航天活动。直到20世纪末,中国的经济发展水平不断提高。在这种背景下,除了继续发展国家经济建设所需的一些卫星外,我们已经有能力进行载人航天和深空探测活动。深空探测的第一步是先去月球,中国的月球探测项目已经正式启动。
充分利用成熟技术和现有设备,进行适应性改进和创新。
记者:月球探测项目的整个技术路线现在看来非常正确。但这不是那么容易决定的,不是吗?
栾恩杰:月球探测是中国第一次直接探测地球以外的天体。与以前的人造地球卫星和太空飞行技术相比,这是一个我们从未涉足的全新领域。它在卫星设计、轨道设计、适应地月空间环境、远程测控通信、科学数据处理和反演等诸多方面极具创新性、挑战性和风险性。在我国目前的技术水平和有限的资金条件下,如何实施复杂的多学科、高技术集成创新项目?如何通过项目的实施选择正确的技术路线来实现科学目标?这真的不容易。
纵观人类月球探索的历程,可以分为三个步骤:“探索、登船和停留”。基于上世纪末和本世纪初中国的经济条件和技术能力,我们反复梳理和分析了当时的现有资源和能力。经过多次权衡利弊,我们最终决定以“探索”为主攻方向,分“盘旋、坠落、返回”三步实施,突破无人探索的基础技术。每一步之间,前一步是后一步的基础,后一步是前一步的飞跃。每项任务的安排应基于过去和未来,并应尽可能利用前一项任务的结果对后一项任务进行验证。
这一技术路线后来被实践证明是非常正确的。这就是充分利用成熟的技术,充分利用现有的条件和设备,通过可靠的适应性改进,在有限的资金支持下,在一定的时间内完成项目任务。例如,嫦娥一号卫星的平台选择了中国东方红三号通信卫星的公共平台。当时,该平台已成功用于7颗国内通信卫星。这是一个成熟可靠的平台。只要经过改造和设计,就能满足嫦娥一号卫星的需要。
这条路线是基于降低风险和提高项目的可靠性。同时,在各种系统的适应性改进中,也极大地推动了集成创新和原创创新。它使我们突破并掌握了大量具有自主知识产权的核心技术和关键技术,牢牢掌握了深空探测的主动权。
在未来的任务中,备份问题值得好好研究。
记者:十年来四战四胜的背后原因是什么?
栾恩杰:我认为有四个原因。首先,这是改革开放的重大成就。改革开放政策使我国的经济和科技飞速发展。只有这样,我们才有财力和技术能力来开展月球探测等深空探测活动。同时,也离不开*领导的英明决策和全力支持。二是刚才提到的正确技术路线和配套工程系统的改进。第三是宇航员的辛勤工作。他们顶住了国外技术*的压力,以最短的时间、最低的成本、最高的效率和最稳定的质量完成了工程任务。第四,整个国家正在共同努力,“每一万人一把枪”
孙家东:最重要的是**的大力支持。同时,我们选择了一条非常符合中国国情的发展道路。我们一步步取得了稳步进展。在积极发展的同时,合理安排了投资比例。
记者:我们还应该关注和改进月球探测项目吗?
孙家东:继嫦娥系列的前四次任务之后,今后如何备份值得认真研究。因为只有一个开发项目会担心,如果失败了呢?但是,如果您只做一次,您必须暂时考虑如何避免重复和备份浪费。这个问题确实很难解决。因此,我建议,我们能否在下一次探月任务*同研究好这个问题,至少应该提前考虑。
月球探测工程必须关系到国计民生,深空探测应该在应用中大放异彩。
记者:你更关心的是探月工程将给人们带来什么好处?
栾恩杰:科学技术的发展不会很快转化为日常应用,但将来肯定会。科学进步必须与人们的生活相关。这只是时间问题。因此,探月工程对未来民生的好处并没有充分体现在现阶段的成果中。如果我们以能否立即得到应用来判断是否应该进行科学探索,我们往往会延误科学技术的发展。
另一方面,如果我们的深空探测活动不能最终使人类受益于空间资源,那么这项事业的发展将不会持续很久,也不会有任何动力。在新的大空间概念中,有一个非常重要的内容叫做空间应用。因此,我们的航天飞行不可能满足于每一次成功的发射,但是我们应该进一步思考我们的成功发射将如何与国家经济建设和普通人民的生活联系起来,我们作出了什么贡献,我们发挥了什么作用。也就是说,深空探测应该在其应用中发挥凯歌。
事实上,人类社会和生活的许多领域现在都离不开空间技术,如手机通信、天气预报、导航定位、远程教育和医疗等。在通过“盘旋、坠落、返回”掌握了月球的到达和返回技术之后,我们应该着眼于月球未来的开发利用,开展后续的探索活动。我相信在人们的生活中会有越来越广泛的应用。
月球探索仅仅是个开始,中国将会进一步深入太空。
记者:中国未来的深空探测计划是什么?
孙家东:我们的深空探测绝对不仅限于月球探测。月球探索实际上是深空探索的开始。严格地说,月球还没有完全脱离地球的影响。现在它被归为深空探测领域,因为它相对较远,属于三体运动。首先,我们将探索月球,为整个深空探索奠定基础。
月球任务完成后,我们肯定会进一步发展到深空。目前,可能共同点是火星。国家科学技术工业局目前正在研究这个问题。我希望主管部门能根据我国的实际情况对这项工作做出合理的安排,不要心急。
栾恩杰:从深空探测的角度来看,中国才刚刚开始。我个人认为,在1998年之前,这是一个讨论和研究的过程。我们的深空探测是在2004年国家项目获得批准后才开始的。到目前为止,中国在深空探测方面还有很长的路要走。如果国家决心推进深空探测,就必须提高其运载能力,这是基本条件。我相信,经过十几年的努力,我们有能力尽快拥有一枚超强运载能力的火箭,为进一步的深空探测提供技术支持和保障。我坚信中国人是有能力的!(原题:十年探月,四战四胜,不仅大大提高了深空探测能力,也促进了相关技术的发展。人们希望火星将是下一个目标。)