【嫦娥奔月】看點(diǎn)
◎今天凌晨，“嫦娥三姑娘”奔赴太空，目的地只有一個(gè)，月球。時(shí)隔37年，月球?qū)⒃俣扰c來自地球的落月探測(cè)器“零距離”接觸。嫦娥三號(hào)有哪些難點(diǎn)與亮點(diǎn)？將在月球上如何工作？京華時(shí)報(bào)專訪北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新。
看點(diǎn)1 如何落月
仔細(xì)勘察降落點(diǎn)防止摔壞月球車
京華時(shí)報(bào)：這次任務(wù)您最關(guān)注哪一點(diǎn)？
焦維新：這次的關(guān)注焦點(diǎn)就是落，也是最核心的內(nèi)容。要實(shí)現(xiàn)落月，首先就要被月球捕獲，從地球飛過去，如果速度比較快，又離月球比較遠(yuǎn)的話，到月球附近的“勢(shì)力范圍”后，它只是讓你拐個(gè)彎，又飛到其他地方去了，如果離月球太近又可能直接撞上去，所以速度要合適，而且靠近月球時(shí)要減速、剎車，被月球的引力場(chǎng)捕獲，變成它的衛(wèi)星。
落月是嫦娥三號(hào)的看點(diǎn)，能否安全、準(zhǔn)確落到指定地點(diǎn)是工程一大技術(shù)難點(diǎn)。因?yàn)樵虑驔]有空氣，不能用降落傘，只能用反沖火箭減速，發(fā)動(dòng)機(jī)在多高的位置點(diǎn)火，多高的位置關(guān)機(jī)，都進(jìn)行過仔細(xì)設(shè)計(jì)，實(shí)際過程中能否按設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行，就是對(duì)任務(wù)的考驗(yàn)。
京華時(shí)報(bào)：整個(gè)落月過程反沖發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于點(diǎn)火狀態(tài)？
焦維新：不是的，接到落月指令后，嫦娥三號(hào)從近月點(diǎn)約15公里高處開始自由下落，反沖發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火，當(dāng)下落到一定高度，一般是2公里左右的時(shí)候，反沖發(fā)動(dòng)機(jī)才點(diǎn)火，讓下落速度慢下來，再降到一定高度，約100米左右的位置還要懸停，對(duì)著陸點(diǎn)的情況進(jìn)行仔細(xì)勘察，看有沒有大石塊、隕石坑，坡度怎么樣，如果比較安全就繼續(xù)下落，如果不太安全，周圍還有更安全的地方，就進(jìn)行平行移動(dòng)，到大概4米左右，反沖發(fā)動(dòng)機(jī)就關(guān)機(jī)了，探測(cè)器自由下落，幾個(gè)腿都是有彈性的，有著陸緩沖機(jī)構(gòu)，落地時(shí)不至于摔壞。
反沖發(fā)動(dòng)機(jī)如果一直點(diǎn)火的話，噴氣會(huì)噴起月壤，粘到照相機(jī)表面上，另外一些煙塵還可能進(jìn)到儀器里面，影響工作。
看點(diǎn)2 行走路徑
月球車行走路徑地面可實(shí)時(shí)控制
京華時(shí)報(bào)：月球車與著陸器分離難在哪里？
焦維新：我認(rèn)為不屬于難點(diǎn)，原來月球車在著陸器上是鎖定的，著陸器落地后放出一個(gè)梯子來，讓月球車沿著梯子走到月球表面，這些在地球上都反復(fù)演練過，只要可靠性比較高的話，就不會(huì)有問題。
京華時(shí)報(bào)：月球車在月面行走的路徑是設(shè)定好的嗎？
焦維新：走的軌道都是設(shè)計(jì)好的，在地面上對(duì)這個(gè)地方已經(jīng)進(jìn)行過成像，根據(jù)這個(gè)為月球車設(shè)定了路徑，但月球車抵達(dá)月球后，通過傳回地球的信息，可以隨時(shí)為它注入新的程序，改變行走的方向、探測(cè)的目標(biāo)等。
看點(diǎn)3 能做什么
虹灣區(qū)從未探及過月壤中或有新發(fā)現(xiàn)
京華時(shí)報(bào)：嫦娥三號(hào)攜帶了哪些儀器到月球工作？有什么亮點(diǎn)？
焦維新：帶了很多東西，比如月基天文望遠(yuǎn)鏡，落到月表后可看宇宙空間，進(jìn)行空間的天文觀測(cè)。還攜帶了雷達(dá)，邊走邊往地下發(fā)射電磁波，通過分析回波特征進(jìn)行剖面測(cè)量，如月壤的厚度，看哪部分有石頭，是不是有鐵礦等，還能測(cè)量一定深度的結(jié)構(gòu)，了解月球內(nèi)部，這是一個(gè)創(chuàng)意，以前蘇聯(lián)的月球車沒有安排過這樣的設(shè)備。
京華時(shí)報(bào)：月壤成分、巖石組成等這些其他國(guó)家探測(cè)器也曾探測(cè)過，嫦娥三號(hào)有什么不同呢？
焦維新：月壤成分、巖石中含有的成分、月球表面結(jié)構(gòu)等都是落月探測(cè)的基本參數(shù)，國(guó)外也做過，到了月球上都會(huì)測(cè)。但月球上的礦石不是到處都有，每個(gè)地區(qū)都有所不同，嫦娥三號(hào)抵達(dá)的虹灣區(qū)之前沒有考察過，所以地區(qū)不同，完全有可能發(fā)現(xiàn)在月球其他地區(qū)未發(fā)現(xiàn)過的成分。
看點(diǎn)4 壽命多久
中國(guó)首個(gè)“核電源”壽命達(dá)一年可延長(zhǎng)
京華時(shí)報(bào)：嫦娥三號(hào)是中國(guó)首個(gè)帶核電源的探測(cè)器？
焦維新：這是我國(guó)探測(cè)器首次使用核電源，確切的名稱叫做“放射性同位素?zé)犭婋娫础保梅派湫栽刈匀凰プ冞^程中產(chǎn)生的能量，把熱量轉(zhuǎn)換成電能。
月球環(huán)境非常惡劣，不僅溫差大，而且晝夜間隔長(zhǎng)，在這么一個(gè)漫長(zhǎng)黑夜里要保證儀器不被凍壞，就要靠核電源。在夜間，大部分儀器可能就不工作了，但有些重要的核心的東西還要供電，比如要和地面保持通信聯(lián)絡(luò)，要監(jiān)控自身狀態(tài)，否則就杳無音訊了。白天被喚醒后，太陽(yáng)能帆板繼續(xù)工作，就再按計(jì)劃行走，探測(cè)。
京華時(shí)報(bào)：嫦娥三號(hào)能在月球工作多長(zhǎng)時(shí)間？
焦維新：月球車的設(shè)計(jì)壽命約3個(gè)月，著陸器的壽命約一年，如果順利的話也有可能延長(zhǎng)。我們說的設(shè)計(jì)壽命是要保障的最低壽命，如果電源系統(tǒng)、儀器等都能正常工作，就可以一直用下去，直到用完為止。
看點(diǎn)5 精彩后續(xù)
嫦娥五號(hào)有去有回要等長(zhǎng)征五號(hào)送行
京華時(shí)報(bào)：嫦娥四號(hào)與肩負(fù)返回任務(wù)的嫦娥五號(hào)與嫦娥三號(hào)任務(wù)有什么不同？
焦維新：如果嫦三進(jìn)展順利的話，嫦四可能在2015年左右發(fā)射。嫦娥四號(hào)任務(wù)與三號(hào)差不多，關(guān)鍵也是實(shí)現(xiàn)月球軟著陸，但著陸點(diǎn)會(huì)另選。
嫦娥五號(hào)任務(wù)估計(jì)在2017年左右。其實(shí)探月每一步都為后一步打下基礎(chǔ)。要有去有回，難度可就大了，需要大推力火箭，又要能深空對(duì)接，導(dǎo)航、定位等技術(shù)都得上一個(gè)新臺(tái)階。
嫦五月球車還要伸出手來，在周圍取月球樣品，密封保存好，放進(jìn)上升容器里。登月艙下半部分就是一個(gè)小型火箭發(fā)射平臺(tái)，攜帶上升級(jí)點(diǎn)火起飛，進(jìn)入環(huán)月軌道，跟軌道器交會(huì)對(duì)接，然后軌道器發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，一起離開月球，回到地球，帶回樣品。
和落月任務(wù)相比，因?yàn)樵黾恿松仙?jí)，所以登月艙比單純落月的要大得多，軌道器要攜帶取樣容器返回，增加了對(duì)接裝置和燃料，就要用重型運(yùn)載火箭，在役的火箭都無法勝任，要等長(zhǎng)征五號(hào)。
京華時(shí)報(bào)記者商西
