[摘要]目前,全球仅有美国、苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆;只有美国实现了载人登月,苏联开展了2次月面无人巡视探测任务。“嫦娥三号”任务面临技术难度大、实施风险高。
探月工程总设计师吴伟仁。徐阳 图
“嫦娥三号”探测器将于12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射。这是中国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务,需要攻克的关键技术多、技术跨度大、实施风险高。日前,腾讯网联合新华社在西昌卫星发射中心联合专访了探月工程总设计师吴伟仁,吴伟仁全面分析了“嫦娥三号”从近月制动、变轨、软着陆、两器分离等过程中存在的风险环节。
记者:“嫦娥三号”12月2日就要发射了,我们关心到十几天后落月探测,中间有哪些环节,过程和节点?请您跟关心探月工程的网友们介绍一下?
吴伟仁:奔月的过程大概是五天时间达到。达到月球过后,首先一个是近月制动,近月要刹车,就像开汽车一样要刹车,要刹的住。这是我们这一次很重要的特点,因为我们使用的新研制的新的变推力的发动机来刹车。
第二,和过去嫦娥一号、嫦娥二号都不一样,这是一次性的把它变成100乘100的圆轨道。这里面还是有难度的。过去是先变椭圆轨道,再变成圆轨道。这次因为能源受到限制,特别是推力受到限制,因此就一次性要把它变成圆轨道。运行一段时间之后,要进行变轨,变成椭圆轨道,15公里乘上100公里这种椭圆轨道。
紧接着再运行几天以后,我们着陆了。从15公里开始往下降,其实我们发射近月制动,变轨和后面月球降落比较起来,月球降落是很关键的,从15公里开始下降,短短的几百秒钟之内,最后要安全降落在月面,这对我们来说是一个全新的,也是一个最重要的考验。
这方面难度在哪?月球的月面是未知的,不知道它会降落在什么地方。尽管我们采取了很多措施,包括由于在月球上没有大气,我们用火箭进行反推,用发动机进行反推,然后来进行逐渐减速,我们同时为了测它的高度,测它的速度,研制新的激光测距,微波测速测距,采取了多种措施,精确地测量它的距离和它的速度,但是还是风险比较大。
主要是月球上月石坑很多,也可能有石头,也可能是坑,关键是我们降落的小环境里面的情况是什么,现在不太清楚。尽管采取很多措施,从大面积讲,在宏观的地方还是比较平坦,但是关键小范围,最后50米乘50,或者10米乘10这么一个小环境,它的地形地貌是什么样子,这是对我们很大的考验。
国际上也搞了一些,像苏联它进行了多次月球探测,其中它用于软着陆的探测大概有13次,12次都失败了,最后第13次它才成功软着陆。你想想软着陆难点,当然它有经验了,后面几此它都成功了。美国是要实现软着陆也失败了三次,第四次成功了,可以分析确实难度比较大。
安全降落下去以后,还有一个很重要的环节,月球车要分离,它要释放,要转移到我们的架子上来,着陆器要降落下来,降落月面,它从月面上走下来。走下来这也是和地形有关系,比如我们降落下去过后,周围比较平坦,它可能走下来容易一点,如果旁边有什么障碍物了,可能难度也是比较大的。
■ 事实+
月球探测风险大 嫦娥三号难度高
截至目前,不包括“嫦娥三号”,世界上共进行了129次月球探测活动,其中,美国59次,苏联64次,日本和中国各2次,欧空局核印度各1次。以上共成功或基本成功66次,失败63次,成功率仅有51%。
目前,全球仅有美国、苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆;只有美国实现了载人登月,苏联开展了2次月面无人巡视探测任务。
“嫦娥三号”探测器80%的产品和技术都是新的,新技术、新产品,头一次执行任务,更增加了风险。国防科工局新闻发言人李本正曾表示,为避免这些风险做了大量地面试验,在北京建立了着陆试验场,包括模拟月球表面月球车行走试验场地。