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中国将公布嫦娥工程所摄月球照片

2007.8.15
中国探月工程在线访谈实录

2007年8月16日,月球探测工程中心副主任郝希凡,以及卫星系统、运载火箭系统、测控系统、地面应用系统等分系统专家做客国防科工委政府门户网站(www.costind.gov.cn)和中国探月网 (www.clep.org.cn),围绕中国探月的路线图、目标和风险分析等方面的问题与广大公众进行交流。本次访谈授权新浪网进行全程直播,以下为聊天实录。
 
主持人: 各位网友大家好,欢迎参加由国防科工委网站、国家航天局网站联合举办的“中国探月的路线图、目标和风险分析”在线访谈。国防科工委秘书长黄强亲临访谈现场指导工作。
 
此次访谈邀请到了月球探测工程中心副主任郝希凡,以及卫星系统、运载火箭系统、地面应用系统等分系统专家做客访谈,与公众进行交流。
 
首先请郝希凡副主任对此次访谈的内容进行一下介绍。

1_200708161703201.jpg

国防科工委月球探测工程中心副主任郝希凡
 
郝希凡:月球探测工程是继人造地球卫星和载人航天之后我国航天事业发展的第三个里程碑,绕月探测工程(探月工程一期)自2004年1月立项以来,作为国家的重大科技工程,受到党中央、国务院高度重视和全国人民的高度关注。温家宝总理等中央领导多次对工程做出重要批示,要求要“高标准、高质量、高效率地完成绕月探测工程任务”。
 
三年来,在各部门的大力支持下,通过全体研制人员共同努力,完成了嫦娥一号卫星和长征三号甲运载火箭产品研制和发射场、测控、地面应用系统的建设。8月10日,经绕月探测工程第五次领导小组会议批准,工程转入发射实施阶段,年内择机发射。
 
绕月探测工程领导小组组长、国防科工委张云川主任,于8月10日对工程全体研制人员进行了进场动员。要求:各参研参制单位和人员要贯彻国务院领导的指示精神,精心组织,协调一致,准确细致,确保中国第一颗月球探测卫星取得圆满成功。月球探测工程是我国中长期科技发展规划确定的十六个重大专项之一,对建立创新型国家、带动国民经济和科技发展都具有重大意义。同时,我们也清醒地看到,探月工程是一个完全自主创新的工程,是我国实施的第一次探月活动,由于对月球环境的认知还有限,技术支撑还相对薄弱,实施发射过程中不可避免存在一些困难和风险。
 
今天,我们在这里组织一次在线访谈节目,目的就是让大家了解中国探月工程的总体规划、目标和有关的技术风险,让全国人民共同关心和支持月球探测工程,共同做好月球探测工程的各项工作,为二、三期工程的研究和工程实施打好基础。
 
我介绍一下到场的访谈嘉宾:
 
国防科工委月球探测工程中心副主任 郝希凡
 
绕月探测工程卫星系统副总设计师 孙泽洲
 
绕月探测工程卫星系统副总设计师 孙辉先
 
长征三号甲火箭副总设计师 金志强
 
绕月探测工程地面应用系统总设计师 李春来
 
下面请各位嘉宾回答网友提出的问题。
 
主持人:新世纪以来,世界上又掀起了一轮月球探测的热潮。美、俄在上世纪60、70年代曾经在月球探测方面取得了辉煌的成就,在沉寂了30年以后,他们要重返月球。而欧洲、日本、印度、英国、德国,还有中国,都公布了自己的第一次月球探测计划,并已经开始实施。请问郝主任,为什么世界各个航天大国都开始关注月球探测?
 
郝希凡:新世纪以来,世界上又掀起了一轮月球探测的热潮。美、俄在上世纪60、70年代曾经在月球探测方面取得了辉煌的成就,在沉寂了30年以后,他们要重返月球。而欧洲、日本、印度、英国、德国,还有中国,都公布了自己的第一次月球探测计划,并已经开始实施。为什么世界各个航天大国都开始关注月球探测?
 
“地球是人类的摇篮,但人类不会永远躺在这个摇篮里”前苏联航天科学家齐奥尔科夫斯基这样解释人类为什么要走向太空。虽说,对未知的不断探索是人类进步的永恒动力,也是人类的一种本能,但这么多国家一时间开始关注月球探测,还有更复杂原因。
 
(1)政治因素
 
以月球探测为起步的深空探测工程,集成了大量的高精尖技术成果,并需要大量资金支持,被公认为是一个国家技术水平和经济实力的一个标志。成功地实施这样的工程,可以极大地鼓舞和振奋民族精神,也是一个国家综合实力的综合展示。美国布什总统亲自宣布“重返月球”计划;德国航天局长德林格说,目前德国完全有能力重建自己在太空探索领域的技术领导者地位。这些都表明,各国政治家都认同开展月球探测活动对提升国家的政治影响力具有非常显著的积极作用。
 
(2)月球研究的科学价值
 
月球是研究天文学、空间科学、地球科学、遥感科学、生命科学与材料科学的理想场所。月球探测有助于人类对月球、地球和太阳系起源及演化的研究,特别是对月球科学中的一些基本问题,如月球的形成过程、月球的早期演化、月球矿产的形成与分布特征、地月系统的形成与演化。
 
(3)资源因素
 
月球上有丰富的资源,将对人类社会的可持续发展产生深远影响。俄罗斯和德国的探测目标都显示,他们对月球资源的开发具有浓厚的兴趣。
 
(4)技术带动因素
 
月球探测工程是一项多学科高技术集成的系统工程,实施这样的重点工程将强有力地带动信息技术、新能源技术、新材料技术、微机电技术、遥科学等其它高新技术的发展。“阿波罗”计划历时10年,有2万家企业以及200多所大学和研究机构参与其中,为美国培养了一代高水平科学家,其科研成果带动了美国20世纪60~70年代计算机、通信、测控、火箭、激光、材料和医疗等高新技术全面发展,把科技整体水平提高到了一个全新高度。
 
(5)经济发展因素
 
航天探测工程对技术的带动带来对经济发展的促进是显而易见的。通过对航天探测技术的消化、优化和二次开发,有力地带动了整个科技的发展与工业繁荣。有人估算阿波罗计每投入1美元大约对整个国民经济有4~5美元的回报。有些技术的应用现在已渗透到人们的日常生活中,如婴儿用的尿不湿、笔记本电脑、医疗用CT机等等。
 
21世纪,以科技和经济发展成为世界发展的主流,正是由于看到通过深空探测工程的带动,能够获得以上诸多方面的效益,各个有航天基础和能力的国家才竞相开展以月球探测为代表的航天工程。
 
武当布衣: 据说,常娥工程要把每一寸月球土壤都测量出来,那也应当可以找到美国人阿姆斯特朗的第一个脚印和美国的国旗了,是这么回事吗?
 
李春来: 我理解,“每一寸”不是一个量化的词,只是说我们要对月壤进行详细的探测。
 
shinco: 嫦娥拍摄的月球照片会不会公布?
 
郝希凡: 会公布。
 
主持人: 请问郝主任,我国月球探测是如何规划的?
 
郝希凡:工程的总体目标是:通过探月工程的实施,突破无人月球探测的主要关键技术,实现对月球的环绕、着陆、巡视探测和采样返回,形成探测器、深空测控网和运载火箭等一系列功能单元和自主创新的月球科研成果,具备开展无人月球探测的基本能力;初步建立我国深空探测的科学、技术和工程体系及创新团队,为空间科学研究和深空探测的可持续发展奠定基础。
 
探月工程作为国家重大科技专项,后续工程正处于论证阶段。工程设想为三期,简称为“绕、落、回”三步走,在2020年前后完成。
 
第一步为“绕”,即发射我国第一颗月球探测卫星,突破至地外天体的飞行技术,实现首次绕月飞行。
 
第二步为“落”,即发射月球软着陆器,并携带月球巡视勘察器(俗称月球车),在着陆器落区附近进行就位探测,这一阶段将主要突破在地外天体上实施软着陆技术和自动巡视勘测技术。
 
第三步为“回”,即发射月球采样返回器,软着陆在月球表面特定区域,并进行分析采样,然后将月球样品带回地球,在地面上对样品进行详细研究。这一步将主要突破返回器自地外天体自动返回地球的技术。
 
主持人: 郝主任,请问整个月球探测工程的各个阶段之间存在怎样的关系?为什么选择这样的探测路线?
 
郝希凡: 探月工程本着以实现最终功能为目标,分步实施为原则,工程的每一步都是对前一步的深化,并为下一步奠定基础,其递进衔接关系表现为:
 
一期工程:地月转移+环月
 
将突破地月转移轨道和近月制动等关键技术,实现绕月探测,对月球进行全球性普查式探测。
 
二期工程:地月转移+环月+软着陆/巡视勘察
 
掌握在月面着陆、就位和巡视探测及月夜生存等技术,实现软着陆和巡视探测,开展月球区域性的精细就位探测。
 
三期工程:地月转移+环月+软着陆/巡视勘察+月面上升+月球轨道交会对接+月地转移+地球大气再入
 
掌握月面起飞、月面取样和月球轨道交会对接、月-地返回飞行的技术。将新研制上升舱和返回舱,继承并完善轨道器、着陆探测器、巡视探测器等功能单元,突破月球轨道交会对接和月面采样返回等关键技术,实现采集月表样品返回地面后的试验室精准分析。
 
从“绕”“落”“回”三期工程的科学目标看,同样有明显的递进关系:
 
“绕”:全球性、整体性与综合普查
 
“落”:区域性精细就位分析
 
“回”:样品返回地面后的试验室精准分析
 
moon: 请问探月轨道高度为什么要选择200公里,月球上没有大气,所以是否轨道可以选的更低一点,使探测得更加清楚一些呢?
 
孙泽洲: 主要是根据探测任务的要求来确定的。嫦娥一号还是一个普查型的探测任务卫星,200km的轨道可以满足任务要求。
 
冲天炮: 请问:所有的总设计师,都是国防科工委任命的吗?
 
郝希凡: 是的,按照现在的组织管理体系,由国防科工委组建工程的总指挥、总设计师两总队伍,各系统的总指挥、总师,都由国防科工委任命。
 
冲天炮: 请问国防科工委月球探测工程中心,我们国家现在月球探测仪器的水平在国际同类仪器中,处于什么位置?
 
孙辉先:我国的探测仪器,是为我们的四个科学目标而设计的,总的来说,是与国际上当前同类仪器的研制水平相当的。当然在不少方面有我国有特点也有不少创新,比如:我们所使用的伽马射线谱仪探测的分辨率和灵敏度比国际上以往月球探测中使用的同类仪器要高,所以有可能探测到更多的元素,初步估计通过一年的在轨飞行可以探测到钾、铀、钍、钙等14种元素。
 
kolle : 这次探月的各项技术都是由我国工程师自行设计和研制的吗?
 
郝希凡: 这次月球探测的嫦娥一号卫星和长征三号甲运载火箭、地面应用、测控、发射场系统都是我们自主设计研制的,我们的嫦娥队伍都是中国的精英。
 
孙辉先: 这次探测当中使用的8种探测设备都是由我国科技人员自行设计和研制的。
 
广大公众: 能说一说长征三号甲的一些基本数据吗?中国大推力火箭的发展现状怎么样?
 
金志强: (1)长征三号甲火箭是以中国运载火箭技术研究院为主体,历时8年研制的三级大型液体运载火箭,主要用于发射地球同步转移轨道(GTO)卫星,同时兼顾低轨道(LEO)、太阳同步轨道(SSO)等其他轨道的发射,也可进行一箭双星或多星的发射。火箭全长52.52米,其地球同步转移轨道运载能力为 2600kg,低轨道运载能力约7200kg,太阳同步轨道运载能力约5200kg。在充分继承原有长征型号火箭成熟技术的基础上,它采用了百余项新技术,大大提高了我国运载火箭的适应性,增强了其在国际商业发射市场上的竞争能力。同时,它也凝聚了中国航天40多年来积累的实力,是我国长征火箭系列中一名出色的大力士。
 
由于数据较多,可浏览中国探月网。
 
(2)我国已经批准立项研制新一代大推力运载火箭。2002年4月,中国航天科技集团公司完成了我国新一代运载火箭的总体发展规划,形成了“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体发展思路,并于2006年10月30日获国务院正式批准立项。目前相关的技术攻关工作正在进行。
 
罗德里格斯: 主持人,我网上听说我国已经配置出模拟月壤,这东西和真实月壤有差别么?我国既然能在地球配置月壤,那我们上月球还干吗?
 
李春来:我们配置的月壤模拟样品与真实的月壤是有差别的,因为,月球矿物岩石和月壤的形成环境与地球有巨大的差别,我们无法大量复制具有月球成因特点的月球物质。我们是用地球的岩石矿物样品,根据有效载荷科学验证的要求来配置模拟样品。因此,每一种月壤样品的配置方案都是具有针对性的,只是某一个方面与月球物质特性相似。
 
我爱嫦娥: 能说一下嫦娥一号从地球到月亮需要多长时间吗?卫星是不是回来?
 
孙泽洲: 需要10—12天可以飞到月球附近,嫦娥一号卫星的任务是环月探测,不再返回地球。取样返回任务是探月工程的后续任务。
 
网友: 探月卫星升空后要饶地球转几圈?离地球有多高的高度?几天可飞到月球?卫星的飞行速度是多少?
 
孙泽洲: 绕地球转5—7圈,轨道是椭圆轨道,近地点是200km。需要10—12天可以飞到月球附近。
 
主持人: 请问李春来总设计师,我国月球探测计划与美、俄等国已经完成的探测有没有重复?
 
李春来:既有相似的内容,也有创新的工作。前苏联和美国在上世纪60~70年代以及90年代,通过卫星、着陆器和载人登陆探测,获得了大量的科学成果。我们的探测工作是在他们的基础上,既有必要的重复性、确认性的探测内容,更有我们独有的、创新性的科学目标和探测内容。我们将是第一次对月球表面进行全月面三维立体照相,这对月球表面形貌、地质构造、撞击坑等的研究,就有重大意义。我们计划探测月球表面14种元素的含量和分布,用于月球科学研究和月球矿物资源调查,为月球的开发和资源利用奠定基础。我们也将是第一次探测全月球表面的月壤的厚度,用于研究月球表面风化历史和调查氦3资源。这也将是我们国家第一次获得7 万公里以外地月空间环境的第一手原始资料。
 
当然,绕月探测工程是我国航天事业的第三个里程碑,是我国完全自主创新的航天工程,嫦娥一号卫星是我国飞出地球的第一个飞行器,具有划时代的意义,在航天技术上有许多创新的内容。
 
广大公众: 这次在什么发射场上发射?听说海南岛要新建一个发射场,其建设进度如何?
 
金志强: 在西昌卫星发射中心发射。
 
日行八万里: 郝主任:与其他国家以往开展的绕月探测相比,我国绕月探测工程的创新点在哪里?
 
郝希凡:这次绕月探测工程,是我国科学家和工程师自主提出的科学目标和工程目标。在工程实施过程中,我们首先突破了以往地球轨道的限制,飞向月球。为了解决这个问题,我们利用成熟的火箭和卫星技术完成了这个新的任务,相应的解决了月球环境、奔月轨道、远距离测控等工程技术问题。这些东西包含了我们国家工程技术人员的许多创新工作。同时,在科学探测上面,我国科学家提出的四项科学目标,符合当前国际上月球探测的主流,所有科学仪器设备都是我们研制的,科学目标是我们提出的,一些项目是世界首次的,如:微波辐射计探测月壤厚度,我们的立体成像技术等。最后感谢您对国家创新精神的关心。
 
moon: 月球距离地球38万多公里,请问我们是怎么解决远距离通信问题得?
 
郝希凡: 我国的探月采用USB航天测控网和VLBI天文测量系统联合工作的方式,解决了38万公里远距离测控通讯问题。
 
dogstar: 日本昨天宣布将于9月13日发射女月神探测器,与中国的嫦娥有什么不同?
 
孙辉先:日本月女神SELENE号重三吨,除主星外还有两个小卫星,是一箭三星,其科学目标有的是与嫦娥相近,如:探测月表元素,矿物,绘制月表立体图像,探测月球空间环境。但是月女神还有探测月球结构等目标。嫦娥一号卫星有探测月壤厚度的目标,月女神没有;另外使用的探测仪器既有相近的设计也有不同的情况,总的来说探测目标和数据与嫦娥卫星是互补的。
 
kole: 参与“嫦娥工程”研制的国内高校有吗?都有哪些?
 
郝希凡: 据我们了解清华大学,国防科技大学,南京大学,北京航空航天大学,哈尔滨工业大学等高校的专家都有参与绕月探测工程!
 
银河: 发射嫦娥二期卫星的发射场——海南发射场建设得怎么样?
 
金志强: 现在论证的设想是探月二期还在西昌卫星发射中心发射。
 
广大公众: 在神舟飞船的时候,我们天地之间的联系是间竭性的,这次的卫星飞行的整个过程能不能保持一直的通讯?
 
孙泽洲: 在整个飞行过程中基本上能够保证连续地通信,但是由于地球的自转和环月后的月球遮挡的原因,还是会有部分时间星地之间不进行通信。
 
Lunarabc: 如何看待周边国家如日本、印度和韩国公布的探月计划,特别是日本的“月女神”计划一再推迟,是否会对中国的发射计划有所影响,谢谢!
 
郝希凡: 各国的月球探测计划既有共同点,又各有特色。中国探月网“国际视野”栏目中有各国月球探测计划比较详细的资料,大家可以参考。在这里主要谈几点个人的认识。
 
首先,无论是美、俄两个已经开展过大规模月球探测的国家,还是其他首次进行月球探测的国家,在新一轮月球探测高潮中,都选择绕月探测作为第一步。对于美、俄两国来说,在航天技术能力大大发展的今天,不会继续沿用40年前的技术搞月球探测,必须发展新技术,带动新技术。对于首次进行月球探测的国家来说,已经有许多经验可以借鉴,以当前的技术能力,无须再重复美、俄开始探月时掠月、撞月等试验性过程,可以直接从绕月起步,加快探测的进程。从某种意义上讲,大家又站在同一起跑线上。
 
第二,中国、日本、印度、德国这些首次开展月球探测的国家,公布的规划惊人的相似,几乎都是走“绕”“落”“回”的路线。说明这些国家对当前航天技术发展的程度的认识是一致的,通过大家公布的计划,也互相印证了这些认识。
 
第三,中国、日本、印度、德国开展首次绕月探测的科学目标基本一致,都包含了绘制月球全图、月球资源调查、地月环境探测等主要目标。这说明,首次探月的国家在科学目标的选择上有着相近的认识,也可以反映出各国对开展月球探测活动有着基本相同的认识。
 
第四,这些国家开展月球探测活动的最终目标有所不同,这个不同明显地将目前开展月球探测的国家划分成两个集团。第一个集团是美、俄和欧空局,他们都明确地将载人登月、建立有人长期驻扎的月球基地作为目标。美国提出将月球作为载人登陆火星的中转站,重返月球是为登陆火星做准备。俄罗斯提出要在月球建立基地,开发月球资源。欧空局开展月球探测的主要目的是将月球作为开展火星探测和载人登陆火星的试验场,试验载人登陆火星的各项技术。第二个集团是日本、印度、德国和我国等首次开展月球探测的国家。这些国家处于月球探测的起步阶段,积累经验、发展技术是首要目标。
 
第五,首次探月的各国在基本目标相似,但又各有创意,体现出了各国科学家的想象力。嫦娥一号将在世界上首次利用微波的方法探测月壤特性;日本的SELENE -1探测器携带了2个子探测器在世界上首次探测月球背面的重力场;而印度在探测器小型化方面做得很有特色。
 
我们的发射计划还按原计划执行,各国计划都有调整,这是正常的。
 
choudujuan11214: 郝主任,请问月球真的是外星人的基地吗?
 
郝希凡: 外星人咱们可能都想见面,如果有月球基地,我一定会和他握手。但现在看来,这也只能是希望了。
 
choudujuan11214: 郝主任,当年美国的登月是都真的是一场骗局呢?
 
郝希凡: 过去人类所有对月球的探索,都是我们的宝贵经验。有一些传闻,可能是一种猜想,但是不要忽略我们对事实的追求。
 
faxian: 日本今天要发射探月卫星,据说我们是否根据这个情况,对探月计划的内容进行了修改,是否是这样,是如何修改的?
 
李春来: 据日本宣布,因为技术问题,8月16日的发射计划已经推迟,最新公布的发射计划是9月13号。我国的探月计划是完全独立的,不受任何国家的影响,我们将按自己的计划进行。
 
主持人: 李总设计师,我国与美、俄已完成的探月探测相比,我们的计划有什么创新?
 
李春来: 我们有四个科学目标,(1)获取月球表面三维影像;(2)分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点;(3)探测月壤特性;(4)探测地月空间环境。与美俄相比,既有相似的内容,也有创新的工作。
 
述杰同志: 请问:中国什么时候可以把月球的土壤带回来?
 
郝希凡: 按照目前的规划,我国月球探测工程要分三个阶段进行,如前述,分为绕、落、回三个阶段,也就是在第三个阶段我们要将月球样品带回地面,这个时间大概在2020年前。
 
月球人: 月球背面的常规照片如何拍摄?
 
孙辉先: 我们之所以看不见月球的背面是因为月球自转和公转的影响。嫦娥一号卫星绕月球飞行,利用月球的自转可以观测月球背面。只要纬度满足太阳照射角度就可以进行光学观测。而其他的月表物质成分观测、月壤厚度观测不受太阳照射角度的影响。
 
网友: 卫星飞行速度呢?
 
孙泽洲: 因为卫星有多次的加速和减速过程,所以不同阶段卫星的飞行速度是不一样的。地月转移轨道入口的速度为10.9km/s左右。
 
haha: 我觉得,中国探月意义重大。请问,国防科工委准备好了吗?
 
郝希凡:这个问题,是您和我以及所有中国老百姓关心的问题,也是所有炎黄子孙关心的问题,平时我经常遇到这样的提问,非常愿意和你继续探讨这个问题。探月的意义,在前面已经做了一个正式的答复,因为这表示我个人和我们这支队伍的决心,在国防科工委领导下,我们全体队伍奋斗三年有余,我们尽了最大的努力,卫星、火箭、测控、发射和地面应用系统全体同志们正在努力工作,现在技术状态良好,质量状态良好,我们有信心完成祖国交给我们的工作。希望您给我们鼓励,共同实现中华千年梦想。
 
蜡笔小新 : 李春来总师,目前中国的深空探测能力比起美国和俄罗斯来说怎么样?能不能到火星?金星?这么远的距离数据能接收的回来吗?
 
李春来:虽然我们已有50年的航天活动的历史,但我们这是第一次开展月球和深空探测活动,而美俄进行月球和深空探测已经有近50年的历史。在技术积累和经验上,比我们有很大的优势。但我们的航天技术和空间科学已有长足的进步,具备了进行月球和深空探测的能力,在现有技术基础上进一步发展,到达金星和火星是有可以实现的。我们的数据接收天线和设备完全能够接收火星和金星距离的探测数据。
 
木头铅笔: 请问此次发射嫦娥一号的成功率有多高?
 
金志强: 用于发射嫦娥一号卫星的长征三号甲运载火箭到目前的发射成功率是100%。我们有信心确保这次发射成功。当然风险也是存在的。
 
广大公众: "我们有四个科学目标,“获取月球表面三维影像”这个三维影像的分辨率是多少啊?
 
孙辉先: 嫦娥一号卫星科学目标是获取整个月球表面的立体影像,因此与一般的详细观测不同,她的分辨率是120米左右。但是每一轨的覆盖宽度相对较宽,达到60公里左右。
 
网友: 请问郝主任:人类在实现绕月探测之前,共失败了多少次?
 
郝希凡:到目前为止,共发射月球探测器122次,成功59次,成功率48%。月球探测要面对许多未知因素,解决许多技术难题,因此,这是一项空间探索和探测的事业,是一种开创性的工作,做好工作是一方面,也要准备应对许多未知因素的工作,要面对探索中的一切过程,做好应对特殊情况的准备。最后,还是希望我们一起看到嫦娥一号的成功飞行吧。
 
罗德里格斯: 都有哪些国家能够发射月球卫星,我国凭这个进入了大国俱乐部么?
 
金志强: 美国、俄罗斯、欧洲、日本、印度以及我国等国家。还有其它一些国家也有此方面的计划。
 
罗德里格斯: 有数据表明月球每年都在远离地球,这个怎么测量出来的?月球会不会跑掉?
 
李春来: 每年三厘米。
 
银河: 我们普通人是否有幸目睹一下嫦娥一号发射的过程呢?西昌发射中心的门票是多少?
 
金志强: 按照目前的设想,有可能届时将进行全国实况转播。
 
网友: 地月转移轨道入口对卫星来说是不是最危险的时候?听说如果速度控制不好卫星会撞到月球上?这个关键技术我们是否已经解决?
 
孙泽洲:在进入使命轨道前卫星需要进行9—10次的变轨。其中最为关键的是第三次近地点(进入地月转移轨道)和第一次近月点变轨(实现月球捕获),此两次变轨均具有短暂性和唯一性的特点。如果控制不好,就会出现撞击月球或飞离月球的可能。关于变轨的相关问题,我们已经解决。
 
广大公众: 获取月球表面三维影像,有何意义?
 
李春来:可以用于:划分月球表面的基本构造和地貌单元;进行月球撞击坑形态、大小、分布、密度等的测量和分析,为类地行星表面年龄的划分和早期演化历史的研究提供基本数据;划分月球断裂和环形影像纲要图,勾画月球地质构造演化史;为后续着陆探测优选合适的区域提供科学依据。
 
choudujuan11214: 郝主任,据说月求表面是一层浮土,在下面就是非常硬的金属物质,在里面是空的,这是真的吗?从这一点可以说明月球是人工的吗?
 
郝希凡: 月球表面,有浮土,有岩石;有平原,有凹坑,有山。月球的内部现在我们了解的还不是很透彻,根据天文和力学分析,月球内部应该是石头的,是一个实心球。再多的信息,您可以看看有关资料,现在科学家们写了众多的研究报告和专著。
 
smiths: 请问发射的时间???
 
金志强: 预计今年下半年择机发射。
 
天域: 什么时候可以到月球旅游、居住、开发?
 
孙辉先: 按照目前国际上的深空探测水平,当前到月球旅游、居住、开发成本还是相对比较高的。但我们相信随着人类科技和经济的发展和进步总有一天我们可以到月球上进行旅游。
 
50余关键环节决定嫦娥卫星发射成败
 
JJYY: 获取的月球立体影像对外发布吗?能不能做成象google earth那样的一个网站,让大家可以自由的点击,了解月球的资料?
 
李春来: 这是我们的努力方向,现在已有googlemoon,但资料还太少,精度太低。
 
dangdangk: 我比较关心中国的大推力火箭的研发,从卫星探月,到有人登月,火箭技术至关重要,不知道中国是否在大推力火箭有突破性进展?
 
金志强:是的,火箭技术非常关键。
 
新一代大型运载火箭的研制需要突破大推力液氧煤油发动机技术、氢氧发动机技术、大直径箭体结构设计、试验与制造技术、电气系统一体化设计及冗余技术等项关键技术,目前发动机已通过全系统试车,其它关键技术也取得了实质性进展。
 
JJYY: 到时候能不能买到月球仪?
 
李春来: 有关单位正在准备用我们的探测数据制做月球仪,探月卫星发射后应该在市场上能买到。
 
faxian: 中国探月工程现在还存在哪些风险,如何克服?
 
孙泽洲:航天是一项高风险的事业,月球探测任务更是高风险的任务,从国外探月计划成败的统计可以证明这一点。嫦娥工程的任务本身就决定了风险的客观存在。从卫星系统分析,主要的风险是环月前卫星9—10次的变轨是否能准时、精确地完成。其中最为关键的是第三次近地点和第一次近月点变轨,此两次变轨均具有短暂性和唯一性的特点。从方案设计、产品质量控制、试验验证、预案制定等多方面着手,来降低风险。
 
郝希凡: 我国的月球探测工程,是我国头一次飞离地球,对地外星体进行探测。
 
在工程技术上,我们现在技术状态还不完备,我们是充分利用现有的地球卫星系统进行探测,我们的卫星技术源自于地球卫星,还需要在月球环境下进行考验,我们的测控技术以前只执行过40000公里以内的任务,到月球38万公里远,我们的同志们发挥了丰富的创造能力等等。这些工作,保证我们利用现有基础,快速完成嫦娥一号工程研制工作。
 
在科学上,我们的科学家们勇于探索,提出科学目标,研制探测设备,做好数据接收和分析的准备,这些都是我们的特色,也是对我们的考验,原因很简单,对月球探测的数据,我们没有办法直接标定和检验这些数据的正确性,必须通过科学的分析去检验我们的成果。
 
广大公众: 嫦娥一号卫星要测出月球的三维影像,是不是要多次变轨?这个变轨的能量是怎么得来的?
 
孙辉先:与人类的立体视觉相似,获取三维影像的前提条件是从两个以上的不同角度对同一个目标进行观测,然后进行立体影像合成。通常情况下卫星是利用三个角度进行观测。观测的时候是利用卫星飞行时的推扫完成的,不需要进行多次变轨。利用月球的自转能够对整个月面进行覆盖观测。
 
李春来: 需要一个地球月左右的时间轨道才能全部覆盖月球表面。变轨的能量由卫星提供。
 
新浪网: 上半年,我国刚刚经历了鑫诺二号卫星的失利,同样的问题会不会出现在嫦娥一号卫星上?
 
孙泽洲: 航天的质量工作中有个“举一反三”的要求,其他型号的问题,我们都会针对嫦娥一号卫星进行举一反三,杜绝同类问题的发生。
 
新浪网: 在以往的探测中,经常会出现某个探测设备突然失灵,从而导致整个任务失败或不能完全达到目的。嫦娥一号卫星的探测设备能不能保证可靠地完成任务?在没有实践经验的基础上,如何保证载荷的性能满足要求?还有没有其他可能导致设备失灵的因素存在?
 
孙辉先:有效载荷的八种探测仪器共24件设备,对实现科学目标的影响是不同的。有的设备至关重要,万一失效会影响整个探测任务的完成,如有效载荷的数据管理设备,由于它是所有有效载荷的公共数据通道,失效后会影响所有的探测数据的正常下行和探测仪器的控制。这些设备一般都设立了备份,也就是说当主设备失效后,可以启动备份,继续工作。
 
八种探测仪器中的任何一台失效,只会影响这一台设备的探测结果而不会影响其他设备。
 
在探测设备中的重要部件,比如:电源模块有的也设有备份,我们称作“消除单点失效”,以此来提高仪器的可靠性。所以探测仪器当中任何一个部件的失效将不会导致整个探测任务的失败。
 
所有的探测仪器在地球上都进行了定标和演示验证实验,以保证到月球之后可以正常工作。
 
当然,同任何航天项目一样,都存在着风险,如由于空辐射环境的影响,可能导致元器件的失效,而引起设备的损坏。但是任何一台探测仪器的损坏只会影响我们实现科学目标的程度,而不会导致整个探测任务的失败。因为每一个科学目标都可能有两种或者三种设备来完成,第三科学目标是由微波探测器一种设备完成,而这个设备中有四个不同的波段,任何一个波段的失效其他三个波段仍然可以完成科学目标。
 
新浪网: 我国的长征三号甲火箭目前的发射成功率是多少?是不是可以认为,嫦娥一号的发射没有风险?如果不能这样肯定的话,火箭还在哪些方面存在隐患或风险?您认为最大的风险是什么?
 
金志强:我国长三甲火箭目前的发射成功率是100%。但并不能说发射没有风险。我们的发射次数还不多,长三甲火箭从1994年首飞至今只发射了14次。从设计的角度,长三甲火箭设计的飞行可靠性指标是0.95,所以从严格的科学意义上讲,是不可能确保每一次发射都成功,这也就是我们常说的航天发射既是高科技也是高风险。
 
从射前准备来说,存在发射中止的风险,比如天气因素,还有射前准备问题。长三甲火箭是我国大型三级低温液体运载火箭。由于其低温推进剂液氢液氧温度非常低(摄氏零下253/183度),要求产品绝热性能要好,如果加注过程中或射前出现管路或连接器泄漏、冻住等问题,将可能导致中止发射,再次组织发射至少在3天后,可能错过嫦娥卫星的发射窗口。
 
火箭从准备点火、起飞到星箭分离的20多分钟的飞行过程中有50多个重要的飞行动作或关键环节。这些环节如果出现问题将可能导致发射失败。具体来说,两大系统比较关键。一是控制系统,它相当于人的大脑,是控制火箭飞行的神经中枢。它主要由软件和电气系统产品构成,电气系统产品最担心的就是电子元器件的偶然失效。二是动力系统,它是给火箭飞行提供动力的,它的许多低温活门非常精细,性能指标要求严格,有的导向间隙只有0.04-0.08mm,若有多余物卡住,后果不堪设想。因此,动力系统最怕的是多余物。
 
当然,对这些环节的产品我们都采取了措施,有的是采取了冗余办法,有的是在地面加严了测试检查。同时,这些动作和环节都经过了以前成功飞行的考验。但是,成功不等于成熟,成熟不等于可靠,一次成功不等于次次成功,所以说风险依然是存在的,只是要尽可能将风险降到最低。
 
jianjian11224: 月球含有大量的清洁能源氦—3,请问是含在整个月球中还是在表面一定深度内。请问我国对氦—3的核聚变利用方面做了哪些工作?
 
孙辉先: 氦-3均匀的分布在月球表面的月壤之中。
 
网友: 有理由相信,嫦娥卫星发射一定能成功,但是,你们有没有考虑到,万一发射失败,会怎么处理?现在全世界人都在看着,你们的是否有巨大的压力?
 
金志强: 我们有一套严格的处理预案。压力当然是存在的,但我们还是相信我们所做的工作,有信心确保发射成功。
 
moon: 孙主任,探月卫星和一般的地球卫星有什么不同,除了有效载荷?
 
孙泽洲: 从任务的角度来看,嫦娥一号卫星是一颗全新的卫星。在轨道设计、制导导航和控制系统的设计、测控系统设计和热控系统设计等方面与地球卫星不同,主要原因是任务的客观要求,导致上述系统的设计过程中需要解决新的问题。
 
中国人: 请问嫦娥工程跟神舟工程会有冲突吗
 
金志强: 没有冲突。
 
liuyan2868: 嫦娥一号的寿命有多长?预计在月球轨道工作时间有多长?有对月球背面的考察计划吗?是否向公众公布对月球背面的考察结果?
 
孙泽洲: 卫星寿命为一年,探测任务是对全月球进行科学探测,包括月球的背面。
 
lm2u: 用家用天文望远镜可以看到嫦娥一号吗?
 
李春来: 看不到。就是用我国现有的最大口径光学天文望远镜也看不到40万公里之遥的嫦娥一号卫星,因为其最大反射面积只有30平方米左右。
 
方亮: 我想科技工作者每天都对着电脑,不活动。我想问一下领导,你们有没有制度性的关心并及时地组织研究人员锻炼身体?保证他们的身体健康。现在很多数据说科技工作者的身体不是太好,为了你们的健康,投入更多的精力保重身体。
 
郝希凡: 放心,我们都很棒!没有这些,三年的拼搏干不下来。这三年来,研制队伍的同志们经常处于技术攻关状态,加班加点是正常状态,没有健康的体魄和乐观的精神,这支队伍是很难打胜仗的。要是喜欢活动的话,我想胜利之后,您可以跟这支队伍的同志们约一约,一起活动一下。
 
格里高利: 奥运的周边产品好多,探月也有么?哪里能买到?
 
郝希凡: 太抱歉了,现在干工程多,经济开发少,现在已经有些同志们正在准备这方面的工作,希望在不久的将来,同志们能看到探月的宣传品和周边产品。
 
银河: 14亿人民币是用在嫦娥一期上还是嫦娥一号?
 
郝希凡: 14亿主要是一期第一颗卫星的研制经费和地面测控、发射、地面数据接收等基础设施的补充建设经费。因为从头起步,不仅卫星研制、火箭发射要花钱,我们还有进行大量的科研和基础建设工作。这些都需要花费一定的资金。
 
新浪网: 有报道说印度即将发射的卫星选择了100千米高度轨道,而我们选择了200千米高度轨道,显然轨道高度的降低可以很大程度提高探测精度,我们为什么选择这样的轨道?
 
李春来: 这是科学探测目标、探测精度、工程可实现性、探测器安全等多个因素综合考虑的结果。
 
氢元素分析将间接证明月球是否存在水
 
shinco: 嫦娥一号有多重?能工作多久?
 
孙泽洲: 起飞重量为2350kg,设计寿命为一年。
 
网友: 嫦娥卫星和神舟六号飞船哪个个头大?
 
孙泽洲: 神舟六号飞船的重量、体积都要大于嫦娥一号。
 
格里高利: 我们什么时候在月球上建立基地?
 
郝希凡:到目前为止,我国主要执行月球探测计划,其目的,是了解月球,了解地球和月球这个体系,实际上,就是说,我们要认识我们自己的家园和我们周边的环境。这些是我们将来和平开发利用月球资源的基础,没有现有的探测,就谈不到利用,所以月球基地,会伴随我们认识的加深,也许在未来,伴随我们国家持续发展,逐渐提到日程上来。如果您是年轻人,希望您能为这项事业做出自己的贡献。
 
武当布衣: 请问:今年下半年的嫦娥工程有哪几个发射窗口?具体时间?
 
孙泽洲: 简单说来,发射窗口一个月一次。
 
炎黄子孙: 目前,许多科学家都对能不能在月球上找到水十分感兴趣,我们的目标里有没有找水的任务?
 
孙辉先: 目前嫦娥一号卫星科学目标里没有直接寻找月球上是否存在水的任务,但是伽马射线谱仪进行长时间观测后能对氢元素进行探测和分析,能够提供间接的证据。
 
zuo: 国外第一次探月任务都是成功的吗?第一次成功的任务是哪一个?
 
金志强: 美国和苏联的第一次探月任务都是失败的。
 
月球号是苏联的第一个月球探测计划“月球计划”中所使用的空间探测器的名称。美国方面的对应计划是“先驱者计划”。先驱者计划所使用的探测器被命名为先驱者。
 
美国第一个发射了月球探测器——先驱者0号(1958年8月17日),它在发射台上就爆炸了。苏联人在美国人经历挫折1个月之后才做出第一次尝试(1958年9月23日,探测器未命名),也失败了。月球号的前3次发射均未能接近月球。直到 1959年1月2日发射的月球1号飞掠月球,使该系列最终成为人类的第一个取得成果的太空探测计划。
 
213879234: 月球资源如果真的能大量开采运回地球,会不会因改变地球和月球的质量,引起地月之间引力和轨道的变化,从而导致更大的灾难?
 
李春来: 简单算算,这点重量与地球和月球的重量相比是微不足道的,无须担忧。
 
新浪网: 探测月球肯定有很多新研制的设备?如何验证这些新设备能够在月球轨道上正常工作?是否还存在风险?
 
孙泽洲:新研制的设备很多。主要是通过大量的地面试验验证,一方面是力学环境试验、热环境试验等环境试验,以验证设备对发射环境和空间环境的适应性;另一方面是电性能测试和相关的标定试验,以验证设备的性能指标是否满足任务要求.目前各项试验已经完成,设备性能指标均满足要求,可以说明这些设备是能够在月球轨道上正常工作的。
 
风险肯定是存在的。因为每个设备是由成百上千的元器件组成的,每个元器件都是有一定的失效率,所以设备也是有失效率的,也就是设备存在失效的可能性。我们的工作是通过设计、筛选、过程控制、检验等一系列手段去剔出早期的失效,去降低失效所带来的影响,从而提高设备的可靠性,增加任务成功的把握。
 
嫦娥: 此前有消息说探测器发射时间为今年9月,请问这个时间有变化吗?是九月上旬、中旬、还是下旬呢?影响发射的关键天气因素有哪些呢?
 
金志强: 天气因素主要是雷电、风力等。
 
tian: 嫦娥工程的名字是如何确定的?有什么涵义?
 
郝希凡: 嫦娥是我国传载千年的一个美丽神话故事,寄予了人们的无数美好梦想,所以,在第一次绕月探测工程领导小组会议上,决定将我国的第一个月球探测卫星命名为嫦娥一号。
 
一日千里: 请问帅小伙孙泽洲,国际上第一次探月成功的比例是多少?和人造地球卫星相比如何?
 
孙泽洲: 国外第一次探月任务基本上没有完全成功的。50年代末的美国和前苏联的第一次探月任务均是失败的,90年代日本的第一次探月任务中的环月任务也是失败的。由于任务本身的风险,因此成功率为48%,较地球卫星低。
 
银河: 我们的嫦娥工程会不会有失败后资金不断增加或下马的情况?像以前的大飞机一样?
 
郝希凡:月球探测工程,是国家16项中长期重大工程项目之一,这是国家推动技术进步的长久发展国策。探测月球,除了工程和科学方面的作用,还有激励民族科学探索、科技创新精神的作用。我相信,嫦娥一号一定会取得成功,但我们会正视我们面对的一切困难乃至失利,我们会迎接挑战,取得胜利。这是国家的需要,我想,胜利也是您需要的。
 
海龙王: 我们都知道航天是一项高收益、高风险的事业,嫦娥一号将是我国第一次向发射探测卫星,我们有没有把握一次成功?嫦娥一号卫星的发射有没有风险?从工程总体上如何分析可能存在的风险?
 
金志强: 从火箭的角度:
 
应该有把握一次成功(指发射)。在以往飞行成功的基础上,针对本次任务做了许多工作:
 
1、在探月中心的组织下,收集和分析了国外进行探月工程的成功和失败的案例,尤其是经验教训;
 
2、收集和分析了火箭在以往研制生产中和飞行中出现的质量问题,进行了举一反三和改进;
 
3、进行了火箭的可靠性增长研究和成果应用;
 
4、对火箭飞行中的所有动作和环节进行分析,对薄弱环节和不放心的地方采取有效措施;
 
5、对重要单机产品和系统级试验和全箭测试进行加严考核。
 
尽管如此,风险依然存在。
 
jianjian11408: 要凝聚中华民族的凝聚力,就要让港澳台的同胞都参与进来,包括技术和资金.而不要只有大陆一个。请问有关方面有这样的考虑没?
 
郝希凡:在嫦娥一号发展过程中,我们建立了绕月探测工程科学应用专家委员会,聚集了全国各方面的科学家,其中,包括港澳科学家,我们还特意邀请了台湾的科学家,我们希望建立国家队,充分利用国家的各方资源,共同利用嫦娥一号探测获得的数据。在今后的探测工作中,还是希望建立广泛的工作网,动员全中国力量,推进国家月球探测和深空探测发展。
 
网友: 请讲讲绕月阶段的关键点?在地月轨道飞向月球轨道中的关键点?
 
孙泽洲: 地月轨道飞向月球轨道中的关键点是多次的轨道机动,绕月阶段的关键点是对月姿态的确定,天线对地指向的确定,科学数据的获取,以及能源和热控的保证。
 
haha: 嫦娥搭载的30首歌曲在哪能下载到?
 
李春来: 卫星发射成功后,通过电视和广播可以接收到从嫦娥一号卫星传回来的歌曲,不提供下载服务。
 
网友: 可以通俗的形容一下嫦娥一号卫星有多大?
 
孙泽洲: 两米见方,太阳翼展开后,最长是18米。
 
奥黛蕾赫: 我知道探月的总师是两弹一星元勋孙家栋院士,除此之外请问我们探月的科学家有哪些人?能介绍参与工程的院士们么?
 
郝希凡: 工程总设计师孙家栋院士,科学应用首席科学家欧阳自远院士,工程副总师龙乐豪院士、姜景山院士,卫星系统总师总指挥叶培建院士。
 
在探月工程的论证和实施过程中,前后有150余专家,50余院士参加了工作。
 
秋日: 嫦娥一号是我国的第一颗月球探测器,是一颗全新的卫星吗?与地球卫星有什么区别?
 
孙泽洲: 从任务的角度来看,嫦娥一号卫星是一颗全新的卫星。在轨道设计、制导导航和控制系统的设计、测控系统设计和热控系统设计等方面与地球卫星不同,主要原因是任务的客观要求,导致上述系统的设计过程中需要解决新的问题。
 
从卫星技术角度来看,嫦娥一号卫星充分继承了地球卫星的成熟技术。嫦娥一号卫星主要继承了东方红三号卫星平台和遥感卫星的成熟技术,并根据嫦娥工程的任务特点,进行了适应性修改和创新。
 
网友: 请教金总指,美国早在四五十年前火箭就能搭载30多吨的重量,为什么我们最新的才能实现13、4吨呢?
 
金志强: 高低轨道的要求不同。不过现有的运载火箭的最大运载能力美国要比我国大一些。
 
奥黛蕾赫: 探月工程有军事目的么?是不是搭载了武器?
 
郝希凡: 月球探测是科学探测项目,是完全和平利用太空的工程,没有任何军事用途,也不直接与其它国家争夺任何利益,何谈军事啊。在遥远的月球,看望美丽的蓝色星球--地球,我们的家园那么美好,研究月球不就是为了我们的地球更美丽吗。
 
www11453: 月壤的厚度是怎么测出来的?用什么仪器?
 
孙辉先: 月壤厚度是利用微波探测仪进行观测的。它有四个不同的观测频段,利用不同频段微波穿透月壤厚度不同的原理进行观测。当然,在实际应用时还需要考虑很多其他因素,例如在轨标定和后续大量的科学数据处理等工作。
 
广大公众: 能说说,从地球飞到月球,卫星所用的燃料是什么?
 
孙泽洲: 甲基肼+四氧化二氮
 
月球人: 远距离测控技术是不是我国探月的弱项?它在探月中的风险是否居首位?
 
郝希凡: 远距离测控技术我前面已经回答过,是我国月球探测的关键技术之一,原因是,我们没有测控过那么远的航天飞行器,我们要摸索经验,检验数据,现在我们基本利用的是环地球轨道的测控技术,还没有专用的深空探测设备,所以,我们有很大的技术难度,我们开创了利用深空科学研究的设备,进行航天测控的尝试,希望这些工作能支持我们工作顺利完成。
 
广大公众: 卫星通过电波发射回来的数据,别的国家不是也可以接受吗?
 
孙泽洲: 是可以接受,但是关键在于信息处理。如果不知道处理方法的话,也是无法获取信息的。
 
李春来: 原理上讲是可以接收到的,但处理不了。
 
liangk: 远距离测控可否用太阳同步轨道卫星中继?
 
孙泽洲: 作用不是很大,因为太阳同步轨道卫星距地球只有几百公里,不会改变远距离测控的本质。
 
主持人: 郝主任,我们都知道航天是一项高收益、高风险的事业,嫦娥一号将是我国第一次向发射探测卫星,我们有没有把握一次成功?嫦娥一号卫星的发射有没有风险?从工程总体上如何分析可能存在的风险?
 
郝希凡:月球探测是中国航天活动第三个里程碑,其技术方面的原因,就是我们还有许多不知道的地方,我们有技术风险,所以,我们在设计上做了一些应对准备,从现在准备的情况看,我们对已经知道的东西,有了解决方案和措施,对于一些可能的边界条件,做了一些预备措施,所以风险总是存在的。
 
对这些风险,要建立在科学分析的基础上,认识环境条件,认识我们的工作条件,认清我们的工作能力,等等。通过这些细致的分析,认识问题,提出措施,解决问题。所以首要的问题是认识,我们头一次去月球,最大的困难就是对月球环境缺乏深刻的、第一手的认识,希望在嫦娥一号成功运行后,我们能掌握第一手资料,为我们后期工程奠定良好基础。
 
主持人: 非常感谢郝主任和各位专家回答了这么多网友关心的问题。
 
郝希凡:各位网友,各位朋友,由于时间关系,在线访谈将按预定的时间结束。在整个访谈过程中,网友提出了很多有深度、有思想、高水平的问题,各位专家也都做了很好的回答。今后我们将根据探月工程的进展情况,及时通过各种媒体向大家通报,希望大家共同关注和支持探月工程,共同为中国航天事业的发展和空间科学研究多提出宝贵意见。
 
感谢各位专家,感谢各位朋友,再见。
 
主持人: 此次访谈得到了中国探月网和新浪网的协作,在此表示感谢。同时,感谢各位网友的参与,访谈到此结束。
 
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