嫦娥探月解密——巡看绕月五大系统

　　本报特派记者谢秋莲 郑建彬

　　绕月卫星工程系统由绕月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成。如今，“嫦娥一号”已成功发射，五大系统的大部分谜团也已各自解开。

　　昨日，本报记者陆续采访了有关专家，细细解释这五大系统的细节和有关秘密。

　　-火箭系统

　　“长三甲” 全胜将军

　　“嫦娥一号”昨晚已由“长征三号甲”火箭成功发射升空，为何选择“长征三号甲”，它有什么特别的能耐？

　　昨日，绕月探测工程副总设计师龙乐豪在接受本报记者采访时说，选择“长征三号甲”一是因为它运载能力大，它能将2.6吨有效载荷送入地球同步转移轨道。而“嫦娥一号”重2.4吨，与之最接近。选择“长征三号甲”的更大原因是，它是长征系列火箭家族中发射成功率最高的成员之一。

　　“长征三号甲”火箭系统总指挥岑拯昨日也接受了本报记者的采访，他说，另一个关键原因是“长征三号甲”拥有更灵活而先进的控制系统，可在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向，并提供可调整的卫星起旋速率，具有很强的适应性。

　　岑拯介绍说，为了满足探月卫星的特殊要求，刚完成使命的这颗“长征三号甲”火箭控制系统增加了单机和线路的备份，以确保火箭飞行过程中不出现任何偏差，万无一失。

　　-发射场系统

　　空缺的一号塔

　　“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心三号塔成功发射。西昌卫星发射中心主任李尚福接受采访时，介绍了西昌卫星发射中心成为探月卫星发射基地的历史和地理优势，还披露一些该基地不为大众所知的秘密。

　　他说，西昌位于四川省西南部，自古人们在西昌就能经常观赏到分外明亮皎洁的地球卫星———月亮，故西昌以月亮城的美称闻名海内外，这说明西昌在历史上就与月亮有缘。

　　西昌卫星发射中心坐落在东经102°、北纬28°，所处纬度低，可以充分利用地球自转的附加速度，节省运载工具的能量消耗。

　　发射中心另一个领导告诉本报记者，西昌卫星发射中心共建有三号和二号两个发射塔架，其中三号发射塔架为发射“嫦娥”专门进行了改造，自2006年12月改造完毕以来，包括这次，它进行了三次发射。原三号发射塔架建成于1983年，主要适于发射各类地球同步轨道卫星，同时也能发射极轨卫星。截至2005年进行“升级”改造，原三号发射塔架圆满完成了16次卫星发射试验任务，成功率100%，被誉为中国航天事业的“功勋塔”。

　　西昌卫星发射中心二号发射塔架建成于1990年，主要用于“长征三号甲”系列运载火箭发射试验任务，塔体由活动式勤务塔和固定式脐带塔组成。活动塔高97米，自重4640吨，可在200米的水平轨道上自行移动。火箭和卫星先在活动塔组装测试，发射前夕再移到固定塔，然后活动塔后移200米，火箭在固定塔发射升空。

　　有三号、二号，却没有一号塔，面对记者的困惑，发射中心领导告诉记者，那原本是为载人航天预留的工位。后来载人航天发射场选在了酒泉基地，这个塔就一直没能建立起来，成了该中心永远的遗憾。

　　-测控系统

　　牢牢控制“嫦娥”

　　越来越拥挤的太空之所以没有变得杂乱无序，是一个神奇的力量引导着这些航天器始终按照自己的轨道飞行，偶尔偏离轨道，也能很快“迷途知返”；一旦发生了故障，就能得到及时抢救和精心照料；即使意外失控陨落，人们也能及早预知，防患于未然。这个神奇的力量，来自于庞大的航天测控网。

　　“嫦娥一号”要从地球出发到达38万公里以外的太空，这是目前中国的卫星所到达的最远距离。如何将美丽的“嫦娥”牢牢掌握在自己的视线中，是科学家在发射成功后最操心的事。而掌控“嫦娥”，让它不偏离轨道正是测控系统的重任。

　　“嫦娥一号”仿佛一只放飞月球的“风筝”，要精确地从地球轨道奔向月球轨道，就得抓住“风筝”后面那根无形的线。据中国绕月探测工程总指挥栾恩杰介绍，经过我国测控专家的多方研究、实验和论证，为了保证“嫦娥一号”探月的万无一失，采取了以S频段航天测控网(由北京、长春、青岛、西安、西昌、太原、酒泉、南宁、喀什等测控点以及远望号测量船构成)为主、以甚长基线干涉网(简称VLBI，由北京、上海、昆明、乌鲁木齐四个天文观测站构成)为辅的联合航天测控网，以让远行的“嫦娥一号”一路平安飞完它的闪光一生。

　　据悉，这是我国VLBI首次应用于航天工程。天文学家告诉记者，VL-BI的神奇之处在于，即使某台射电望远镜的口径只有25米，但它一旦与东西南北不同方位的同类望远镜联网，其口径就相当于各望远镜之间的地理跨度。

　　目前，上海佘山、北京密云、乌鲁木齐南山及昆明等4座天文站点已实现VLBI联网，这台“超级望远镜”口径达到3000公里左右。届时，四地对“嫦娥”的实时测量数据，将集中到上海天文台的VLBI数据处理和指挥调度中心，并与国家航天测控系统一起，为“嫦娥”测轨定轨。

　　-卫星系统

　　随身携带八“法宝”

　　六面玲珑，长着一对18米长的“翅膀”，体重2350千克，身上携带8件法宝，在太空中，能给大家播放《东方红》歌曲，还能帮忙拍照……这就是让人瞩目的“嫦娥一号”绕月卫星。

　　卫星系统总指挥、总设计师叶培建接受记者采访时，为大家揭开了“嫦娥一号”的庐山真面目。

　　“嫦娥一号”卫星是我国第一个月球探测卫星，于2005年年底完成了卫星初样产品的研制和相关试验，2006年10月前完成探月卫星正样产品的设计、研制、总装、测试和各项试验，2007年8月已完成了产品研制，并通过了各项试验考核验证。

　　据介绍，“嫦娥一号”还有个“祖师爷”，那就是著名的中国已成熟的“东方红三号”卫星，在此基础上研制“嫦娥一号”。“嫦娥”星体尺寸为2.22米×1.72米×2.2米，并充分继承“中国资源二号卫星”、“中巴地球资源卫星”等卫星的现有成熟技术，进行适应性改造。所谓适应性改造就是在继承上的创新，突破一批关键技术。

　　“嫦娥一号”星体为六面体，两侧各有一面太阳帆板，最大跨度达18.1米，重2350千克，工作寿命一年。它将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上。

　　卫星平台由结构分系统、热控分系统、制导，导航与控制分系统、推进分系统、数据管理分系统、测控数传分系统、定向天线分系统和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。星上的有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其它分系统则为有效载荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保证服务。

　　根据我国探月卫星工程的四大科学目标，也就是：月球表面三维影像探测、月表化学元素与物质探测、月壤厚度探测和地月空间环境探测等4项科学任务。因此，在“嫦娥一号”上搭载了8种24台件科学探测仪器，重130千克，即微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、CCD立体相机、干涉成像光谱仪。

　　-地面应用系统

　　嫦娥的“中枢神经”

　　地面应用系统则更像是嫦娥一号的“中枢神经”，它负责指挥、控制“嫦娥一号”这个小精灵，在太空中顺利遨游，且能够进行拍月球的图片等工作。

　　发射成功后，我国绕月探测工程地面应用系统总设计师李春来接受了记者的采访。

　　据介绍，“嫦娥一号”绕月卫星工程的地面应用系统包括月球探测卫星运行管理中心、数据接收中心及科学数据处理和研究中心三个部分。

　　运行管理中心是地面应用系统的神经中枢，负责对“嫦娥一号”卫星上的8种24件的科学探测仪器进行指挥调度，保证仪器有序工作，以免出现“撞车”现象。

　　举例说，下达指令给卫星上的CCD立体相机什么时候该给月球拍照等，什么时刻该“就寝”了，“睡前”还要给照相机充电，都是通过地面系统发指令。

　　它也是地面应用系统业务的运行中枢。技术人员使用这里的硬件与软件设备，对整个卫星地面应用系统进行控制，并调度地面应用系统运行。

　　数据接收中心负责接收“嫦娥一号”送回地面的数据。“嫦娥一号”卫星工作在38万千米之外，数据信号传输的衰减量大，传输的时间延迟长，地面能够接收到数据的地域覆盖率低。为此，还建设了两座国内最先进的深空探测地面站。

　　本报记者专访探月工程火箭系统总设计师岑拯 “表面轻松

　　其实我很紧张”

　　N本报特派记者 郑建彬谢秋莲 黄孔瑜 文/图

　　本报讯 “别看我那时很平静，其实心里还是很紧张的，直到7时10分，发射成功了，我的心才放开了。”发射成功后，探月工程火箭系统总设计师岑拯对本报记者透露了他的心情。他还说，“长征三号甲”成功发射完全在意料之中，正在研制的长征某型号火箭预计在2012～2013年左右升空，届时，将能直接把探测器送上月球轨道。

　　偶遇岑拯

　　“其实我是紧张的”

　　从发射中心回到酒店，在等电梯时，一名穿着发射中心专家特有的蓝色工作服的男子引起记者的注意，特别是他衣服背后写着“航空一院”四个大字。记者凑近一打听，原来他就是探月工程火箭系统总设计师岑拯。

　　记者采访他的过程中，他一直乐呵呵的，看得出来，人很乐观，而且十分开心。记者问，发射前后，你看起来都很平静，是不是不紧张？他笑着回答，其他专家面部看起来也都很平静，但没有人的心里真的如表面这么平静。

　　“在没发射成功前，谁也没有百分之百的把握，其实我也是很紧张的。”他说。

　　“长三甲”

　　位列世界前三四位

　　记者：发射成功了，能否介绍一下“长征三号甲”的世界排名情况？

　　岑拯：怎么说呢，如果不同的吨位，是无法进行比较的。我可以告诉你，这是“长征三号甲”的第十五次发射，算上这次，已经连续15次成功发射。

　　在同一级别中，“长征三号甲”的世界排名，比美国、俄罗斯会差一些，但该位列世界前茅，能排到前三四名。

　　2012～2013年

　　可送探测器“落”月球

　　记者：探月工程有三步要走，分别是这次“嫦娥一号”的“绕”，接下来还有“落”和“回”，火箭作为运输工具，可以说，起到了十分重要的作用，“绕”已经成功了，多久后，我们的火箭才能够达到将探测器“落”到月球？

　　岑拯：“长征三号甲”的动力还不足以直接将“嫦娥一号”送到月球轨道，我们目前正在研制新型的火箭，预计2012～2013年间，就能够研制出新型的火箭，届时，将能够直接让月球探测器“落”到月球上。

　　他透露，新型火箭的名字同样是以“长征”开头。

　　成功是大家的功劳

　　记者：如今发射成功了，对于火箭系统来说，可以说已经功成圆满，能否介绍一下您背后的团队？

　　岑拯：背后的团队很庞大，大家很辛苦，但我们这个团队有两个目标：和谐、快乐。比如说，在今年中秋节的时候，我们有任务，都呆在发射中心，在紧张工作的同时，我们同样举行了很多有趣的活动，比如说包饺子等。

　　其实，发射成功了，这是所有人的功劳。

　　本报记者专访探月工程副总设计师龙乐豪 “实现登月还要20年”

　　N本报记者 谢秋莲

　　本报讯 昨晚，百忙之中的中国工程院院士、中国探月工程副总设计师龙乐豪接受了本报记者的采访。他称，发射成功只是一小步，绕月工程能否成功，接下来要看卫星和测控系统的表现。另外，他估计，中国要登月应该是20年后的事情。

　　“老伙计”再立大功

　　他由衷喜悦

　　龙院士前天曾答应找时间接受记者采访，但这两天来记者不断地打电话给他，他总是关机。昨晚，“嫦娥一号”成功发射后，他主动打来电话，表示歉意，说这几天都忙着工程的系统测试，一直没空。记者忙向他道贺，他说，这是大家共同的喜事。

　　说起“长征三号甲”这个将“嫦娥”送上天的功臣，龙院士由衷地感到兴奋。龙院士曾长期担任“长征三号甲”火箭、“长征三号乙”火箭的总设计师和总指挥。“长征三号甲”是他最钟爱的“老伙计”。他告诉记者，这次发射“嫦娥一号”卫星已是“长征三号甲”火箭第十五次成功发射。“长征三号甲”火箭发射没有一次败绩，创下100%成功的记录。

　　接下来的主角

　　是卫星系统

　　龙乐豪院士说，目前“嫦娥一号”与“长三甲”已经星箭分离，明星火箭已经完成它的使命，接下来的主角便是卫星了。他说，我国的卫星发射技术已经相对成熟了，这已是我国火箭连续第103次成功发射。但发射的成功仅仅是开始，绕月工程要真正成功，还需“到得了”和“传得回”，所以“嫦娥”奔月的旅程仍充满风险。

　　专家介绍说，目前“嫦娥”已经入轨，但明天还将变轨，七天后才进入地月转移轨道，那才是真正奔月。其间地面要适时对“嫦娥”进行轨道修正，才能保证“嫦娥”到得了绕月轨道。建立月球工作轨道后，“嫦娥一号”卫星携带的“8种武器”将开始大显身手，为完成四大科学目标展开紧张而忙碌的工作。如果不出意外，卫星所携带的CCD立体相机在11月下旬就可以传回第一张月球照片，这是绕月成功的重要标志。

　　登月时间暂无计划

　　至少要二十年

　　中国探月工程已迈出关键的第一步。但美国已经登月了，月球探测也已有多个国家组织过，它们都走在了我们的前面，那么我们为什么不直接搞登月呢？

　　对记者的疑问，龙院士说，做事情都要讲个循序渐进，目前我们还没有能力进行登月。龙院士说，按照中国探月工程的三步计划，今年“嫦娥一号”卫星将开始进行绕月飞行；2012年前后，中国的月球车将在月球上实施软着陆；2017年之前，中国研制的机器人将把月球土壤样品采回地球。

　　那我们什么时候才有实力登月呢？龙院士说，目前我国还没有这个计划。事实上登月不单是个技术问题，还跟经济投入有很大关系。曾有媒体称龙院士表示，中国2017年就可以登月，他否认了这个说法。他估计，中国要实现登月应该是20年后的事。

　　据介绍，从2004年初立项研制到发射，总共用了3年半时间；工程总投资14亿元人民币，仅相当于目前国内修建14公里高速公路的费用。

　　“嫦娥”专家幕后故事

　　N本报特派记者 郑建彬 谢秋莲黄孔瑜 文/图

　　本报讯 昨晚，本报记者简短采访了“长三甲”系列运载火箭副总设计师罗巧军、中国空间技术研究院空间科学与深空探测总体室主任张熇和中国航天集团公司科技委副秘书长庞海涛。

　　他们给记者透露了一些鲜为人知的幕后消息。

　　三级发动机最受煎熬

　　记者：请介绍一下发动机的运作情况？

　　罗巧军：发动机有三级：一级发动机一百多秒就完成；二级到二百多秒就关机了；从二百七十多秒到接近1400秒星箭分离，火箭功成圆满，基本上都是三级在工作，应该是受煎熬最长的。

　　我们都很紧张，临射前，我们一般都睡不好。今天，我们一个同事拿着相机对着电视屏幕照，手在倒计时的时候开始发抖。

　　工作起来不像女性

　　记者：航天工作好像非常辛苦，女性好像有不少，承受得了吗？

　　张熇(女)：我觉得也没有什么太特殊的。我们平时工作中，不太觉得自己是女性，大家都是同等地工作。而且我们“嫦娥”的队伍有一个特点，在我们卫星研制队伍里面，女性占三分之一，并且年轻的女孩子还比较多。

　　夫妻双双上“前线”

　　记者：航天队伍中，还有不少伉俪？

　　罗巧军：我们夫妻都是在前线。念高二的孩子由孩子的奶奶照顾。一有任务时，每次都要从家里出来很长时间，孩子都习惯了。

　　记者：孩子的成绩好吗？

　　罗巧军：一般。