國家首次月球探測工程副總設計師龍樂豪:
探月花費相當于修兩公里地鐵
“嫦娥二號 ”的發(fā)射備受矚目。
9月20日,中國工程院院士、戰(zhàn)略導彈與運載火箭 技術(shù)專家、中國運載火箭技術(shù)研究院運載火箭系列總設計師、國家首次月球探測工程副總設計師龍樂豪 在啟程赴西昌前夕接受《中國經(jīng)濟周刊》獨家專訪,從航天技術(shù)發(fā)展的大背景下,講述中國的登月愿景。
“‘嫦娥二號’是‘嫦娥—號’的備份星,將由長三丙火箭發(fā)射。它的主要任務是為‘嫦娥三號’實現(xiàn)月球著陸進行部分關(guān)鍵技術(shù)試驗,并對‘嫦娥三號’著陸區(qū)進行高精度成像! 龍樂豪說。
龍樂豪介紹說,中國的月球無人探測將在2020年前全部完成,這其中包括大家已經(jīng)所熟知的繞、落、回小三步。“繞”,“嫦娥一號”繞月探測已獲得圓滿成功;“落”,是指計劃在2012年—2014年間發(fā)射一個探測機器人軟著陸到月球,人們也形象地稱其為月球車 ,進行巡視探測!盎亍保侵笝C器人著陸月球后,要在上面進行采集取樣,然后帶回地球。
為在月球上挖鍬“泥土”探路
《中國經(jīng)濟周刊》:“嫦娥二號”與“嫦娥一號”相比,技術(shù)細節(jié)上有何不同?
龍樂豪:“嫦娥二號”可能下個月就要起飛了,過些天我要去發(fā)射場。
“嫦娥二號”是探測一期工程的備份星,這樣一個大的工程,一顆星不可靠,風險太大,所以要確保安全性。因為工作做得不錯,第一次飛得很成功,備份星技術(shù)方案作了調(diào)整,于是就有了“嫦娥二號”,成為我國月球探測第二期工程的先導星。兩顆星在外形和重量上并沒有太大差別。
“嫦娥二號”的亮點在于:環(huán)繞月球原來是在200公里,現(xiàn)在是100公里的高度運行。而且最后還把100公里的圓軌道變成遠距點100公里、近距點15公里的橢圓。因為作為二期工程的先導星,它是要“軟著陸”的,要落到月球上去。
此外,“嫦娥二號”還配有高清晰度的CCD照相機,去為將來“嫦娥三號”攜帶月球車在月面著陸探路,要把地況地貌照下來。
《中國經(jīng)濟周刊》:您剛才提到“嫦娥二號”是我國月球探測第二期工程的先導星。那么,探月的一期工程與二期工程的時間點是怎么分的?
龍樂豪:時間點只是一個方面,主要是一期和二期的功能和作用不一樣。一期工程是“嫦娥繞月”,就是環(huán)繞著月球轉(zhuǎn),已經(jīng)圓滿完成了。我們獲得了全世界覆蓋最全、精度最高、范圍最廣的全月圖的圖像。二期工程是“落”,即落到月球上。二期工程的時間,按計劃,到2012年大概要“落”一兩次。三期工程則是從2012年以后,再到2016年、2017年甚至2018年。機器人不僅要落到月球,還要取樣回來,在月球上挖一鍬“泥土”、拿礦物質(zhì)取樣返回地球。
探月一、二期工程:花費相當于修兩公里地鐵
《中國經(jīng)濟周刊》:探月第一、二期工程的研發(fā)費用大概是多少?
龍樂豪:探月第一、二期工程共花了不到20億元,其中一期約14億元,其實并不多。這相當于北京修兩公里地鐵的費用,相當于修從北京到上海的十幾公里高鐵的費用。
目前,三期工程國家沒有正式批,還正在申報。探月是個龐大的系統(tǒng)工程,周期長,10年甚至更長,但一旦定下來就得干成。
《中國經(jīng)濟周刊》:中國的科研能力與當年美國啟動“阿波羅計劃”時相比如何?
龍樂豪:如果我國啟動載人登月工程,從目前的技術(shù)上和經(jīng)濟實力上來講,和40多年前美國啟動“阿波羅計劃”時相比,至少是不差的,甚至比他們要好。一旦中央定了,我們這些人都會全力以赴、搖旗吶喊,一定會確保按時完成任務。
《中國經(jīng)濟周刊》:現(xiàn)在要突破的技術(shù)瓶頸主要是什么?您此前也提到過中國缺乏重型火箭。
龍樂豪:我國是世界上第三個掌握載人運載火箭、第二個掌握液氫液氧火箭發(fā)動機高空二次點火技術(shù)的國家,也是第一個具有完整運載火箭系列的發(fā)展中國家。我國的火箭運載系數(shù)在上世紀90年代中期就達到世界第三位。但是,近十年來,我國的運載火箭技術(shù)與國際先進水平的差距加大了。
差距在哪里?像美國人那樣的重型火箭,起飛重量將近3000噸,低軌的運載能力大概在120噸,我國現(xiàn)在還沒有這個技術(shù)儲備。但也不好說,如果國家真要下決心,有個10多年時間是有希望搞出來的。
其實,長征五號 大型運載火箭我們1986年左右就提出來了,但是沒有去做,人家1994年提出來就開始做了,咱們已經(jīng)比人家晚了十幾年。
“宇宙空間的任何角落我們都可以去”
《中國經(jīng)濟周刊》:2010年初,美國國家航空航天局正式?jīng)Q定將日漸老化的航天飛機 全部退役。這是什么原因?中國的宇宙飛船的有何優(yōu)點?
龍樂豪:航天飛機設計得很先進,它既能代表運載火箭把人造衛(wèi)星等航天器送入太空,也能像載人飛船 那樣在軌道上運行,還能像飛機那樣在大氣層中滑翔著陸。但實際與以前的設計初衷是不一致的。他們設計航天飛機,一是為了降低成本,二是多次重復使用。但這兩條都沒有完全實現(xiàn)。因為每次飛下來維修要花很多錢,降低成本的目標沒達到。此外,它的配套工業(yè)設計水平目前還達不到,再加上兩次重大事故犧牲了14名航天員,其中包括兩位女性,損失非常慘重。它設計上有一個致命的弱點,一旦出事故沒有安全逃逸的通道。
而“神舟”號飛船有逃逸的系統(tǒng),起飛一旦火箭出毛病它會把你拽走,拽到一個安全的地方,在那里脫離火箭危險區(qū),因為火箭有可能爆炸。人在另一個裝置里面有辦法出來,有降落傘。
《中國經(jīng)濟周刊》:逃逸系統(tǒng)是中國人的首創(chuàng)還是國際航空領(lǐng)域的固有創(chuàng)造?自動關(guān)機是怎么實現(xiàn)的?
龍樂豪:不只是中國有,外國也有。蘇聯(lián)和美國都有。后來美國把這個“扔”了,搞航天飛機了。但中國的系統(tǒng)比較小巧玲瓏、簡單。當火箭的推力大于它的起飛重量,它就飛了,火箭是“自由”的,我們有一個時間上的判斷,出故障就自動關(guān)機了,這種方式在世界上是獨有的。1992年3月22日,第一顆“澳星”點火后,沒有起飛,下達了“緊急關(guān)機”命令,箭星都挽留了。但西方人不是這樣的,他們把火箭先“捆住”,計算機判斷發(fā)動機等沒有毛病了再放飛,這從理論上是好的,但是多了一個環(huán)節(jié),增加了新的不可靠因素,可能是各有長短吧。
《中國經(jīng)濟周刊》:有沒有比航天飛機更先進的太空飛行器?
龍樂豪:那就是空天飛機了,那就更遙遠了。今年,美國的航天飛機開始退役,現(xiàn)在正在研制空天飛機。這種飛機跟航天飛機差不多,但是它有軍事上的用途,那就不說它了。
《中國經(jīng)濟周刊》:中國的航天器發(fā)射能夠到多遠?
龍樂豪:籠統(tǒng)地講,中國的運載火箭可以將一個實用航天器發(fā)射到宇宙空間任何一個需要抵達的地方。但是要看你的載貨的大小,因為我們的運載能力還不算太大,但是一些實用的航天器,比如說運一個幾十公斤、百八十公斤可以上去。比如,可將兩噸左右的航天器送到火星去,那么,再遠一點的地方,那就再小一點。不過,太遠的犄角旮旯,誰都不愿意去的,我們?nèi)チ艘矝]有意思(笑)。
從理論上講這是可以的,但要有配套的工程,比如測量控制、地面跟蹤站,從運載火箭的運載能力角度看,要去哪個宇宙空間的角落都可以去。(記者 周海濱 路濤 實習生 郭存舉北京報道)
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