中國航天科技集團(tuán)公司科技委副主任、中國探月工程副總設(shè)計師于登云作題為“中國深空探測的現(xiàn)狀和未來中國深空探測活動的展望”的主題報告。
首屆世界月球會議將于5月31日在北京召開。來自世界各國航天局代表、航天企業(yè)決策者、國際月球探測項目專家將出席本次會議。會議將就科學(xué)與探索、生命科學(xué)、載人月球-火星探測、生命保障等議題進(jìn)行研討。中國航天科技集團(tuán)公司科技委副主任、中國探月工程副總設(shè)計師于登云作題為“中國深空探測的現(xiàn)狀和未來中國深空探測活動的展望”的主題報告，全文如下：
尊敬的主席先生、女士們、先生們上午好！
很高興有機(jī)會參加這次會議，就月球探測和深空探測技術(shù)與各國朋友進(jìn)行廣泛的交流與研討。今天我報告的題目是“中國深空探測的現(xiàn)狀與展望”。中國航天科技公司是中國航天科技工業(yè)的主導(dǎo)力量，其主要業(yè)務(wù)范圍包括各類航天器和運(yùn)載火箭的研制，以及相應(yīng)的航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和航天服務(wù)業(yè)。中國航天科技集團(tuán)公司在中國深空探測活動中發(fā)揮了重要的作用，未來將繼續(xù)推動中國深空探測事業(yè)的發(fā)展。
首先，介紹中國的探月工程。中國的探月工程又稱作“嫦娥工程”，規(guī)劃為三期，簡稱為“繞落回”，計劃在2020年前依次完成繞月探測、落月探測和無人采樣返回。迄今為止，探月一期工程已經(jīng)圓滿完成，探月二期工程正在實施，探月三期工程正在論證。探月一期工程，又稱繞月探測工程，工程系統(tǒng)組成包括“嫦娥一號”繞月探測衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、發(fā)射場、測控通信和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)。其中“嫦娥一號”繞月探測衛(wèi)星和長征三號運(yùn)載火箭分別由中國航天科技集團(tuán)公司所屬，中國空間技術(shù)研究院和中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制。2007年10月24日“嫦娥一號”發(fā)射成功，并圓滿完成了預(yù)定任務(wù)。
長征三號甲運(yùn)載火箭已經(jīng)連續(xù)成功發(fā)射幾十次，是中國航天科技集團(tuán)公司的金牌火箭?！版隙鹨惶枴痹虑蛱綔y衛(wèi)星繼承了三號和衛(wèi)星等型號平臺的技術(shù)和產(chǎn)品，從立項到首飛成功，用時僅33個月，對于高風(fēng)險的星空探測領(lǐng)域而言，這樣短的時間在世界范圍內(nèi)也是少見的?！版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的飛行過程大致是這樣，運(yùn)載火箭將衛(wèi)星送入遠(yuǎn)地點(diǎn)約5萬公里的超GTO軌道，隨后衛(wèi)星經(jīng)多次變軌，將軌道周期順序調(diào)整為兩天。然后加速進(jìn)入轉(zhuǎn)移時間5天左右的環(huán)月軌道，到達(dá)后執(zhí)行三次減速機(jī)動，實現(xiàn)月球捕獲，同時將繞月軌道周期從12小時變?yōu)?27分鐘，進(jìn)入任務(wù)軌道。探月一期工程自2004年2月正式啟動，2007年10月24日長征三號甲運(yùn)載火箭按零窗口準(zhǔn)時發(fā)射，將“嫦娥一號”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。經(jīng)過調(diào)向段和第二轉(zhuǎn)移段的飛行，并完成進(jìn)月捕獲，進(jìn)入環(huán)月使命軌道，開始為期一年的科學(xué)探測活動。2008年11月12日發(fā)布了中國第一幅全月球影像圖，標(biāo)志著探月一期工程圓滿完成。此后“嫦娥一號”又完成了一系列在軌實驗等一系列擴(kuò)展任務(wù)。2009年3月1日在地面控制下準(zhǔn)確轉(zhuǎn)機(jī)到地面預(yù)定區(qū)域，“嫦娥一號”衛(wèi)星攜帶了總重約140公斤各類科學(xué)探測載荷，包括成像相機(jī)、太陽風(fēng)高能粒子探測器等等，“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月期間發(fā)回了超過1個GB的科學(xué)探測數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家對此進(jìn)行了大量的分析研究，例如CCT相機(jī)光譜議和激光獲取的三維頁面圖像，包括月球南北兩極的三維圖像，X的∑射陽光譜議獲取的月球圖等，此外還獲取了月球白天亮溫度和低能粒子探測器，獲取了太陽能不同能級的流量數(shù)據(jù)，中國的科學(xué)家們正在對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，未來有望發(fā)布更多的科研成果。
下面介紹探月二期工程，探月二期工程將包含三次任務(wù)，分別是“嫦娥二號”衛(wèi)星軌道探測任務(wù)和“嫦娥三號”、“嫦娥四號”探測器、“軟著陸”與月面巡視探測任務(wù)。后來根據(jù)任務(wù)需要，改為探月二期工程的先導(dǎo)性，在“嫦娥一號”的基礎(chǔ)上，“嫦娥二號”更換了部分科學(xué)探測載荷，并為后續(xù)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行在軌驗證，為“軟著陸”和更遠(yuǎn)的深空探測活動奠定基礎(chǔ)?！版隙鹑枴?、“嫦娥四號”探測任務(wù)的主要目標(biāo)是，通過研制月球“軟著陸”探測器和月面巡視探測器，建立地面升空站，突破月球“軟著陸”自動巡視勘察、深空測控通信等關(guān)鍵技術(shù)，形成月球“軟著陸”探測的基本能力，并建立月球探測航天工程基本體系，形成重大項目實施的科學(xué)有效的功能方法，為后續(xù)功能服務(wù)?！版隙鹑枴?、“嫦娥四號”的核心任務(wù)是實現(xiàn)月面“軟著陸”和巡視探測，其大致組成包括由著陸器和巡視器組成的探測器系統(tǒng)，發(fā)射場系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)，其中探測器系統(tǒng)又所屬中國空間技術(shù)研究院研制，運(yùn)載火箭由所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制。月球“軟著陸”的飛行過程大致是這樣，首先長征三號運(yùn)載火箭直接將探測器送入第二轉(zhuǎn)移軌道，在五天左右第二轉(zhuǎn)移飛行過程中，要直行中途修正，到達(dá)地點(diǎn)時探測器首先減速進(jìn)入環(huán)月軟軌道，然后等待合適的時機(jī)先降軌，再執(zhí)行動力下降。動力下降過程大致分為如下幾個階段，首先探測器依靠自身發(fā)動機(jī)，把相對月面的速度從每秒1.7公里降至零，然后把探測器調(diào)整為縱軸指向月面法相，再旋轉(zhuǎn)一段時間，進(jìn)行月面識別，最后緩速下降到一定高度，關(guān)閉發(fā)動機(jī)，在月球重力作用下自由降落，完成月面“軟著陸”。針對著陸器需突破的關(guān)鍵技術(shù)主要包括，動力下降的GNC，“軟著陸”緩沖支架，便推力發(fā)動機(jī)和月面環(huán)境適用性等。針對突破月面感知、路徑規(guī)劃與控制，以及月面巡視地面遙操作等關(guān)鍵技術(shù)。
|
