本报独家采访北航航天专家肖业伦教授

本报独家采访北航航天专家肖业伦教授

http://www.sina.com.cn 2004年01月05日01:35 新京报

“勇气”号帮我们了解未来　　肖业伦，北京航空航天大学宇航学院航天飞行器系教授、博士生导师，1937年3月出生。1959年北京航空学院火箭系飞行器设计本科毕业。1965年北京航空学院火箭系飞行力学专业研究生毕业。一直在北京航空航天大学从事航空和航天飞行器的飞行动力学的教学和研究工作，兼任《航空学报》和《宇航学报》编委会委员。1986至1988年在德国不伦瑞克技术大学从事合作研究。曾到韩国、马来西亚和巴基斯坦讲学。之一：美国在火星探测方面具明显优势　　《新京报》（以下简称京）：我们知道美国“勇气”号探测器已于昨天（1月4日）中午成功登陆火星。作为中国空间飞行器方面的专家，您能谈谈这件事的重大意义吗？　　肖业伦教授（以下简称肖）：要谈意义，首先要从人类为什么要探测火星说起。火星是地球的近邻，是外行星里离地球最近的一个（以太阳为中心，比地球更靠近太阳的叫内行星，比地球更远离太阳的叫外行星）。自古以来，人类对火星的兴趣一直非常浓厚，历史上有许多关于火星的传说，比如有关火星上有运河的传说，现代著名科幻小说《大战火星人》也在其列。然而，人类对火星真正深入的了解是在航天技术诞生之后。　　京：是从1957年10月前苏联发射第一颗人造卫星算起吧？　　肖：是的。但是在火星探测方面，美国具有明显的优势。1964年，美国发射“水手四号”火星探测器，次年到达火星；随后“水手五号”、“水手六号”、“水手七号”也相继升空。　　1971年11月“水手九号”探测器到达火星，对其进行了较为仔细的观察，并发回了7300多张照片，这次发射成功意义重大，因为它发回的照片数远远超过了前几次。1975年夏天，“海盗号”探测器发射成功，该探测器由轨道器和登陆器组成。探测火星的主要难点是火箭和控制　　京：探测火星的主要技术难点是什么呢？　　肖：第一，必须有强大的运载火箭。这次，“勇气”号探测器是在2003年6月10日由“Delta”2号火箭发射的，从地球到火星大约花了七个月，里程数达5亿公里。“勇气”号探测器首先进入环绕火星的轨道，然后登陆。在登陆中，火星外围的大气层给登陆造成很大的困难。这样艰巨的发射，没有强大的运载火箭是很难完成任务的。　　第二，这一难点其实在上面已经提及，就是进入火星大气层和着陆的过程。这一过程与卫星返回地球类似，但因为人类对火星大气层的了解远比地球大气层少，对其控制也更难，所以这一过程的实现并不容易。　　第三，对整个飞行过程的导航、制导和控制。“勇气”号的意义在于为人类探索未来　　京：下面请肖教授具体谈谈“勇气”号登陆成功意味着什么？　　肖：好的。这次登陆成功，并不是人类的探测器第一次登陆火星成功，但该探测器绝对是迄今为止成功登陆火星的探测器中最先进的一个。　　关于登陆成功的意义，可以分三点来讲。首先，截止去年6月，人类已经尝试过40次火星探测器发射，但只成功了12次，成功率不到三分之一。探测火星是艰难的，因此每一次火星探测器登陆成功都是对科研人员和所有关心热爱航天事业的人们的巨大鼓舞。　　其次，美国在火星探测方面制订了四大目标，它们是：1、生命（Life）：火星上到底有没有生命存在，或者曾经是否有过生命存在，这一问题的核心是有没有水存在，因为水是生命之源；2、气候（Climate）：了解火星的气候情况；3、地质（Geologhy）：火星的土壤、岩石的组成情况；4、人类探测（HumanExploration）：把人送上火星进行探测。这四大目标中，把人送上火星探测的目标目前还没有制订出具体实现计划，其他三大目标都在实施当中，在这之前的探测已经做了不少工作。相信这次登陆成功会有助于我们更好地了解有关火星的三大问题：Life,Climate,Geologhy。不过到目前为止，没有见到火星上有生命的迹象。　　再次，总的来说，了解火星及其相邻行星将有助于我们进一步了解太阳系，从而间接加深我们对地球的历史和未来的了解，因为地球和火星有许多相似之处。因此，这次登陆成功从终极意义上来说，是为了更好地为人类服务。之二：中国探测火星计划尚未启动近期计划是完善卫星技术、载人航天和探测月球　　京：美国在火星探测上走在其他国家之前，而我国也在不久前成为继美、俄之后第三个实现载人航天的国家。借此机会，你能谈谈我国航天业与美国的差距，以及我们的定位吗？　　肖：今天就不多谈中国航天业与美国的差距了，今天重点说说我国航天业?慕诩苹饕腥矫娴哪勘辏? 　　第一个目标，完善卫星技术，发射更多先进的卫星，为国民经济和科学研究服务。　　第二个目标，“神舟”五号的发射成功使中国载人航天事业迈出了第一步，但现在我们只是实现了一个人，运行了一天时间，这只是一个起步。在载人航天技术上，我们还有许多事情要做。例如下次“神舟”六号发射时，可能会将多名宇航行员送入太空。　　第三个目标，是关于月球探测的，我们已经有了分三步走的、比较具体的计划。先是今后三年左右时间内，用月球卫星对月球进行全方位观测；然后发射月球探测器，并实现在月球上着陆；最后再发射月球探测器，在月球上着陆，并实现成功返回地球。　　探测火星尚没有列入我国的正式计划，只限在学界讨论、研究范围内。之三：向外星移民是科幻作家的说法解决人类生存问题的希望是爱护地球　　京：这次“勇气”号登陆火星成功，最让你感兴趣和最触动你的是什么呢？　　肖：如果要说最触动我的，那应该是我国目前还没有探测火星的计划。我认为中国科技界也应该为探测火星和其他星球作出自己应有的贡献。　　京：有一种说法认为，人类探测火星的目的是为了向火星移民。你对此怎么看？　　肖：我不同意这种说法。这只是科幻作家的说法，不应该是科学家的说法。向外星球移民绝对不是解决人类生存这一大问题的合适途径，因为这样只会导致地球资源更为迅速的枯竭。要想让人类长远地生存，最好的办法就是爱护地球，珍惜地球上的资源和环境，不要把希望寄托在向外星球移民上。之四：北航曾研制出火星探测器　　京：听说北京航空航天大学去年就研制出了火星探测器？　　肖：这一探测器是由北航机械工程与自动化学院研制的，我不太清楚内情。　　但是，火星上的情况非常复杂，这一探测器能否进入实用领域，尚需向有关专家核实。总之，我们还有许多工作要做。中国的首架火星探测器2002年3月在北航研制成功　　2002年3月份，中国的第一架自制“火星车”在北京航空航天大学“火星车”实验室里诞生。2002年5月18日，这个完全由我国自主研发且功能完备的火星探测器模型参加了在中华世纪坛举行的“科技创造未来”主题展。　　该模型由北航汽车工程系与捷纳佳传公司共同研制。该模型的投资经费仅为20万元人民币，技术负责人是北航汽车系教授高峰。模型仿造美国“探路者号”，六轮驱动，独立转向，在机身和六个轮子的空隙里还隐藏着一支机械臂，当遇到矿石目标时，机械臂可以把矿石砸成碎末，并把分析数据传回地面。它异常灵活，可适应崎岖复杂的地形，具有爬坡能力，爬坡的坡度可达20度。　　据北航汽车系主任，北航“火星车”实验室的负责人之一丁水汀教授介绍，从美国“探路者号”诞生之时，北航汽车系便开始着手研究火星车。这次推出的火星车非常灵活，需要任何转弯半径在原地就可以控制六个轮子以触地点为圆心原地旋转360度任意改变方向，可以向前开，然后控制六个轮子转180度向后开。可以直行，然后突然“像螃蟹一样横着走”。　　火星车最大的结构特点在于它的整个车身和它的几个轮子之间只有一个轴连接，这根轴中间还有一个差速装置，差速装置使得轮子抬高的相对高度降低了；另外，它每一个轮子都是带动力的，所以只要它有一个轮子和地面是接触的，它就有动力。　　该模型的大小是长700厘米，宽和高都是500厘米，轮子做的是200厘米的。驱动电机、转向装置都做在轮子里，而它的转向电机安置在支架里。该模型保留了NASA的一些功能，比如摄像、虚拟现实，摄像后通过无线把图像传回地面来。　　整个车身里面有16个CPU来控制。与NASA使用太阳能不同，该模型还是靠蓄电池提供能量，采取遥控方式，通过地面的两台计算机进行控制。　　许金晶（来源：新京报）　　相关专题：新京报-核心报道