嫦娥一号探月轨道将与阿波罗相近(图)

http://www.sina.com.cn 2007年10月22日15:36 金羊网-羊城晚报
嫦娥一号探月轨道将与阿波罗相近(图)
  两位当地的小学生在远远地观察发射塔,嫦娥发射已经进入倒计时。 本报记者 阙道华 宋金峪 摄

  航天专家焦维新接受本报专访时说:需精确控速及时“刹车”,否则嫦娥可能飞向外太空

  本报特派记者 李志伟

  “嫦娥一号”奔月佳期临近,昨天,中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新在京接受本报记者专访。焦维新教授对“嫦娥一号”奔月的细节进行了详细解读。他说,要想让“嫦娥一号”与月球在月球轨道相会,速度不容有半点偏差。不然,它就有可能飞向外太空。

  轨道与“阿波罗”大同小异

  记者:随着发射期临近,“嫦娥”越来越牵动人心。一提起登月,我们通常会想到“阿波罗”。请问“嫦娥一号”和美国的“阿波罗”走的是同一条轨道吗?

  焦维新:最近曾有不少网友问过我同样的问题,看来确实很多人关心。大的方面来说,月球探测有两种路线,直接路线和间接路线。绝大多数探测卫星都走直接路线。“阿波罗”飞船发射以后,先进入距离地球表面200公里的停泊轨道,进入停泊轨道以后加速,进入低越转移轨道,速度比较快,三天多就可以到达月球。

  “嫦娥一号”跟“阿波罗”走的轨道有点大同小异,不同的是,“嫦娥一号”进入停泊轨道以后,还要经过几个大椭圆轨道。

  记者:具体解释一下?

  焦维新:“嫦娥一号”这么走是有好处的:随着椭圆越来越大,

火箭经过多次加速,达到低越转移轨道的速度(大约每秒10.9公里)。而停泊轨道的速度是7.7公里、7.8公里,如果一下子要求“嫦娥”的速度加得太大,对火箭的推力要求比较大,而且速度也要控制得准确,难度会大一些。所以,“嫦娥一号”选择与“阿波罗”有所不同的路,是为了经过多次加速,达到速度增量,每次增加一点,这个速度的增量便于控制。

  一旦进入低越转移轨道后,“嫦娥”就会按照椭圆轨道奔向月球,跟“阿波罗”差不多了。总的来说,“阿波罗”载人,希望快点到达;我们不载人,在路上多走一天两天问题不太大。

  运行中撞击概率很小

  记者:大家都在猜测“嫦娥一号”究竟哪天发射?直到现在还没正式公布?

  焦维新:这得提及一个这两天你们经常可以听到的词:发射窗口。简单地说,就是最佳发射时间,为什么要选择最佳“发射窗口”?因为那时候发射,节省能量、燃料。

  至于最佳时间,每月的时间都不一样,需要对月球轨道进行精确测算。现在有关部门还没有正式公布这个时间。就10月份而言,肯定是在下旬。具体时间,是由搞天文、轨道的学者测算出来的。

  记者:现在听得最多的是“嫦娥一号”将于24日下午6时发射。我们担心,未来几天的天气、空间状况会否出现异常变化?奔月期间,最怕出现哪些情况?

  焦维新:从最近情况看,没有太阳活动与地磁活动的迹象。这一旦发生,将会影响通信。另外,日冕也会产生大量高能粒子抛射,影响地磁和电离层。大量的高能粒子会使电路翻转,使电路出错。

  在发射过程与卫星运行中,空间碎片也会产生影响。不过,从目前的统计来看,撞击概率比较小。

  飞行速度不容半点偏差

  记者:一年是否只有几个适合发射的时机?一般在4月和10月的某个时段?

  焦维新:最佳时机受很多因素影响。第一要考虑的是月地运动位置问题。当卫星进入地月转移轨道,5天就要到达月球的指定空间位置的某个点。精度要求非常高,10.9公里/秒的速度有一点误差,经过5天的放大,差距就非常大,卫星就不能被月球轨道捕获,而飞到外太空去了!总之,这需要准确计算卫星和月球的交汇运动、速度、时间和轨迹。说得通俗一点,就是“嫦娥”与月球要实现太空相会,我们必须实现对它的精确控速,在合适的时候让它及时“刹车”、转轨。

  其次,考虑公转的轨道平面与赤道平面夹角,这角度是变化的,约在18-28度之间。2004年达到了最大值28.8度,现在这角度在变小。发射的理想状态是卫星的轨道平面在月球的平面上,这样火箭就不需要多次调整,或调整较小。

  综合考虑,每年的4月和10月份,是发射的最好时机。这段时间发射,轨道校正小一点,计算也没有那么复杂。

  记者:现在经常提到一个词:科技资源共享。许多人都疑惑:人家已经向月球发射了那么多探测器,我们为什么还要发?

  焦维新:早期发射探器的主要是前苏联和美国,核心是政治竞争。现在,和平、发展是主流,人类发射了那么多卫星,也取得了不少成果,但我们不得不承认的是,很多关于月球的基本问题,我们还是没弄明白,比如到底有哪些矿物是地球上有而月球上没有的,哪些是月球上有而地球没有的等等,现在的一些数据,主要是根据“阿波罗”飞船带来的样品研究获得的,而这些样品又有一些局限性,主要来自月球向着我们地球这一面的地方,而且是集中在它的赤道地区,至于它的高纬、两极地区,凭这些样品就说月球的成分、矿物资源就是这样分布的,肯定不行。

  我们有自主的先进技术

  记者:人家没做到的工作我们能做到吗?我们的航空航天现状在国际上处于什么水平?

  焦维新:综合考虑运载能力、卫星技术与测控技术,我们排在美、苏、欧共体后面。如果单从自主载人航天方面来看,则仅处于美、苏之后。与日本相比各有千秋,在运载火箭方面我们更先进,载人航天我们走在前面。

  明年,印度发射的卫星,将装载着美国空间局给他们的5种技术,其中的月球矿物绘图仪,能做矿物成分分析,而我们现在做的仅是元素成分分析。

  但值得一提的是,我们这次“嫦娥”拥有的技术,还是有不少独有的、领先于人家的技术。为缩短差距,中国航空航天应开展国际合作。航天事业最重要的是出成果,而这主要又靠探测技术。如果探测技术不行,则难以取得高质量的数据和科学研究素材。

  月球并不适合人类居住

  记者:除了你说的“出成果”,很多读者还关心一个有趣的话题:我们中国人究竟什么时候才能到“广寒宫”里游一游、玩几天?中国有没有这方面的计划?

  焦维新:这是个需要花钱的事情。需要经济的发展,也需要技术的支持。

  月球目前的环境并不适合人类居住,现在只能建立月球基地,和做科学考察。那里白天130多摄氏度,夜晚零下100多摄氏度,日温差有100多摄氏度。但在国外,把月球作为人类未来家园的考虑,已作了很多论证,比如在地下掩体下建立基地,种植植物,为未来人类生活创造条件等。


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