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中国焦点面对面:“嫦五”归来,“太空快递”如何用?漫天星辰如何“摘”?

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发表于 2020-12-19 10:57:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
@中国新闻网
" ‘绕落回’可以说是中国月球探测的开始,通过这三个阶段的实施,我们掌握技术之后,下一步可能是空间技术、空间科学和空间应用全面发展。"
12 月 17 日,嫦娥五号探测器在完成月球自动采样后返回地球,成功着陆于内蒙古四子王旗着陆场。嫦娥五号任务是中国探月工程 " 绕落回 " 三步走的收官之战,也是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。中国为何要去月球 " 挖土 "?嫦娥五号探测器是如何再入返回地球?带回的月球样品又将如何使用?未来中国还会探索哪些星球?
中国国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇接受中新社 " 中国焦点面对面 " 专访,进行权威解读。


访谈实录摘编如下:
中新社记者:12 月 17 日,嫦娥五号探测器 " 万里走单骑 " 结束月球任务返回地球,成功着陆于内蒙古四子王旗着陆场。您能否带我们简单回顾一下,嫦娥五号探月之旅是如何一路 " 过关斩将 "?期间经历了什么?
裴照宇:嫦娥五号从 2020 年 11 月 24 日发射以来,经历了地月转移、近月制动、环月飞行,着陆器和上升器(组合体)进行月面着陆,开展了月面采样、月面上升、与轨道器进行交会对接和样品转移,之后轨返组合体进行环月等待飞行,然后又进行了两次月地入射、月地转移、高速再入地球,大概算下来是 11 个(飞行)阶段。


11 月 24 日 4 时 30 分,中国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约 2200 秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启中国首次地外天体采样返回之旅。中新社记者 骆云飞 摄
中新社记者:您刚才提到嫦娥五号再入返回的方案,为了让它顺利回家,科技人员设计了一种独特方式,俗称在太空中 " 打水漂 "。您能不能给我们解释一下什么是太空 " 打水漂 "?实施 " 打水漂 " 的难度和关键点在哪里?
裴照宇:这一次嫦娥五号选择的再入方案,准确地说叫半弹道跳跃式再入。这里面有两个关键,一个是半弹道,一个是跳跃式。
嫦娥五号以(每秒)11 公里左右的速度再入地球,主要面临两个问题。一(是)速度高会带来力的影响、热的影响,这个速度比地球轨道再入速度(每秒)七点几公里,要多三点几公里。我们采用跳跃式,通过两次再入地球,增大航程增加再入时间,使得力的冲击降低,热的影响也降低。
采用半弹道式,就是以初始的再入速度、姿态、再入角等作为再入的初始条件,通过升力控制实现对飞行轨迹的航向控制和俯仰控制,这样就可以更准确地落在预定着落地点。所以半弹道跳跃式再入解决了落点精度问题和再入过程的力的影响、热的影响问题。
我们平时都玩过打水漂,用一个片石打在水面上,在进入水面之后,水的升力会使片石再一次弹起,然后重力又会让它再一次进入水面以下。嫦娥五号返回器也大概是这个过程,它第一次进入大气之后,大气会给它提供一定升力,升力使得它又从大气层中出来,进入到大气层外,然后重力又会使它再次进入大气层,这就是我们所说的 " 打水漂 "。


中国国家航天局探月与航天工程中心副主任,探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇接受中新社 " 中国焦点面对面 " 专访。中新社记者 盛佳鹏 摄
中新社记者:嫦娥五号探测器在月面工作期间,只用 19 个小时就完成了月面自动采样,比预期要顺利一些。回头看整个过程,您觉得它实际的操作难度是要高于还是低于预期?
裴照宇:在嫦娥五号任务中,着陆之后的很多环节是过去没有经验的。第一个(难题)就是月面采样,因为要采用无人的方式,跟着陆的状态密切相关,跟月面的地形、地貌、地质也密切相关。在嫦娥五号任务中,采样虽然只花了 19 个小时,但是从过程来看,刚开始我们认为(着陆点)表面有点像沙漠与戈壁交界处的地貌,以为(月面)比较坚硬,(后来)用表取方式进行采样感觉还行,比较好采,所以采样时间就节省下来了。
(利用)节省下来的时间,我们又开展一些其它工作,比如国旗展示,有效载荷的第二次全面探测,还有上升的一些准备工作,这些工作原来预留的是 8 个小时,现在就显得更加从容。
中新社记者:嫦娥五号在完成月面自动采样之后,也进行了一系列工作,其中有一个民众比较关注,即五星红旗在月面的 " 独立展示 "。现在嫦娥五号已经回到地球,网友们也非常好奇,五星红旗到底是留在月球还是带回了地球?
裴照宇:嫦娥三号、嫦娥四号都是落月、巡视任务,我们在落月的着陆器和巡视器表面贴了国旗,这两次任务的国旗,伴随着嫦娥三号、四号永久留在月球表面。
在嫦娥五号任务中,我们采用另外一种方式来展示国旗,有一个专门的国旗展开机构。在完成采样任务后,(嫦娥五号)启动了国旗展开机构,是从着陆器的侧面伸出来的。着陆器在完成采样和起飞的支持作用后,就永远留在月面,国旗也会永远地留在月面。


图为嫦娥五号着陆器和上升器组合体全景相机拍摄五星红旗在月面成功展开。国家航天局 供图
中新社记者:在拿到月球样品这份 " 太空快递 " 之后,我们会如何处理?这个样品对于我们了解月球又有哪些帮助?
裴照宇:首先要解封,样品容器是在真空状态下进行封装的,进入地球之后,要在地球的环境下操作,不同于一般的罐子开封。解封之后要对样品进行分样,进行基本特性、物理化学特性测试。然后要进行样品登记,给每一份样品建立档案。
从科学研究的角度,我们将制定一个样品管理办法,对样品如何管理,如何分配使用,会做出具体规定。样品是科学研究重要的基础物质,一方面我们会组织国内科学家对样品进行研究,同时管理办法中也提出积极开展样品研究的国际合作,我们也欢迎国外科学家来开展样品研究。
样品管理办法中提到,要成立一个科学家委员会,向国际征集样品研究的方案、建议,通过科学家委员会对这些建议进行评估,认为哪些建议有科学价值,样品使用合理,样品的管理有序可靠。通过这种方式来决定提供哪些样品,从事哪些研究。我们没有提出国别限制,鼓励科学家进行样品的研究合作。
中新社记者:之前曾经有报道提出,嫦娥五号带回的月球样品会分为两份,一份保存在北京,另外一份保存在湖南,这个消息是否属实?在对月球样品进行处理、研究之后,我们后续会怎么去保存这些样品?
裴照宇:当时在论证探月工程三期的总体方案时,考虑到月球样品非常珍贵,应该有一个稳妥的方式来确保样品安全。所以就想到,一个地方在北京,因为这是地面应用系统所在地,负责样品的处理、保存、管理等工作。还有一个地方,它要起到异地容灾备份的作用,从这个角度说,要选择地质条件比较好的地方,(大家)认为湖南适合。


北京时间 12 月 6 日 12 时 35 分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离,进入环月等待阶段,准备择机返回地球。图为轨返组合体与上升器分离后模拟图。 国家航天局供图
中新社记者:除了 " 嫦娥 " 以外,中国还有很多寓意深刻的浪漫名字,比如说 " 北斗 "" 天问 "" 天宫 ",很多网友也说中国航天人是 " 平平无奇的取名小天才 ",您能否给我们讲一下这些重大工程都是怎么起名的,背后有啥讲究?
裴照宇:第一,中华民族有 5000 年的文明史,创造了灿烂文化,也包括很多神话梦想,这给我们取名提供了不竭的源泉。中华民族是一个追求梦想的民族,航天实际上也是一个追求梦想的事业,这里有很好的匹配性,这是中国文化带给我们思想的火花。
第二,起名也是个很严肃的事情。任务起名要考虑到名字与任务的匹配性、与神话故事的匹配性,还要考虑到民众的可接受性和认可性。当然,起名字有一套严格程序,一般的做法会先进行网络或者民众征集,之后再请专家进行筛选,留下认可度比较高的几个(名字),然后再做最后决定。


北京时间 12 月 17 日 1 时 59 分,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着中国首次地外天体采样返回任务圆满完成。国家航天局供图 摄影:汪江波
中新社记者:嫦娥五号任务是中国航天迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。难度这么大,中国为什么还要去月球 " 挖土 ",探月对于中国航天来说,意义何在?这次任务是否也为中国未来的载人登月做准备?
裴照宇:(从工程方面看),中国(探月工程)规划了 " 绕落回 " 三步走,通过绕、落,我们掌握了一些技术,通过返回具备了地月往返能力。
从科学方面,我们通过 " 绕 " 进行全面普查,通过 " 落 " 进行区域性详查,但是鉴于重量限制,携带上去的科学仪器重量有限,精度有限,无法跟地面仪器设备相比。获得样品后,通过地面精细研究,结合 " 绕 " 和 " 落 " 的科学数据,对月球的认知可能更加全面,也更加精细。
(至于)探月对于航天发展的影响,打一个比喻,人们对月球的认知,就跟百年前人们对海洋、深海的认知差不多,在 100 年前我们可能不太清楚深海有什么,更没想到我们真有能力、有必要开采出来为人类服务。现在的月球,人们对它的认知还处在这样的一个阶段。
中国对地球轨道的航天活动已经进行多年,也比较成熟。目前(已经)从掌握空间技术阶段拓展到空间应用阶段,而月球及深空,我们还很少涉足。月球与深空探测是带动航天技术发展的好载体,开展月球和深空探测,既是长远战略性的需要,也是发展航天技术的需要。
通过 " 绕落回 " 三步走,我们掌握了月球探测基本、主要的技术,可以为未来月球探测、深空探测积累技术、奠定基础。
有人评价这次嫦娥五号采样返回,就像一次无人版的阿波罗计划。当然,从整个飞行过程来看,与阿波罗计划是有相似之处的,但是在具体的技术环节,有人和无人又是不同的。
中新社记者:后续中国探月工程还有哪些计划和安排,预计将实现什么目标?
裴照宇:" 绕落回 " 可以说是中国月球探测的开始,通过这三个阶段的实施,我们掌握技术之后,下一步可能是空间技术、空间科学和空间应用全面发展。
为了更好地服务于空间科学和空间应用,大家提出来月球科研站的概念。打一个比方,我们去南极考察,过去是派船去,每次船去船回的方式,在南极进行的考察活动是有限的,现在我们已经在南极建了好几个科研站、考察站,这样在南极的科考活动更有效益了。所以我们想在月面建设一个月球科研站,它能够更好地服务于空间科学和空间应用。


中国国家航天局探月与航天工程中心副主任,探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇接受中新社 " 中国焦点面对面 " 专访。中新社记者 盛佳鹏 摄
中新社记者:建设月球科研站除了是中国的计划以外,欧空局、俄罗斯、日本也有相关的计划和安排。未来在科研站建设方面,中国是否有考虑跟国际同行一块合作努力?
裴照宇:中国的月球探测越来越开放,更多地跟国际合作伙伴进行合作。嫦娥四号就搭载了 4 个国家的科学仪器,我们已经对外发布了嫦娥六号、小行星探测的合作机遇。
在月球科研站方面,中国把它作为未来月球探测发展的主要目标。中国是以开放合作的方式来开展月球科研站建设;我们在国际上提出了共建国际月球科研站的倡议,也得到了一些国家和国际组织的响应。
另外在行星探测方面,今年 7 月份中国发射了天问一号,是中国的第一个火星探测任务。按照规划,中国还将在未来十年内实施一次小行星探测任务,一次火星采样返回任务,还有一次木星系探测和行星际穿越的深空探测任务。
整体来看,中国探测的对象已经从月球进入到行星际,探测目标已经从掌握空间技术到全面发展空间技术、空间科学和空间应用,发展方式从以独立自主为主转向全面开放合作的阶段。
同时,我们也注意到国际上很多国家在开展月球探测,月球探测正在成为航天方面的新热点,中国也愿意在其它国家牵头组织的任务中参与其中。
中新社记者:您刚才提到,中国未来的行星探测可能会选择木星、小行星。中国在 " 探火 "" 探月 " 之后,是否会 " 淘金 ",到金星探测?中国在行星探测的选择方面,为什么会选择木星和小行星而不选择金星?
裴照宇:对于行星际探测,中国专家进行长时间论证,想着怎样以最少代价、最少任务次数来实现更多探测目标,从这个角度来说,暂时把金星放在一边。但这是暂时的,我们可能会通过与其它国家合作的方式,来开展金星或其它行星的探测活动。
点击观看访谈视频

中新社 " 中国焦点面对面 " 专访中国国家航天局探月与航天工程中心副主任,探月工程三期副设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇。视频来源:中新视频
栏目主编:顾万全 张武 本文作者:中国新闻社 文字编辑:程沛

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