昨天,在由省科協(xié)主辦的“第二屆江蘇省自然科學(xué)學(xué)術(shù)活動月”的啟動儀式上,國家空間科學(xué)與深空探測領(lǐng)域首席專家,被稱為“嫦娥之父”的葉培建院士做了《探索太空,服務(wù)人類》的精彩報告,讓人們領(lǐng)略了太空的奧秘和未來我國深空探測的藍圖。馬立濤朱姝
葉培建院士簡介
江蘇泰興人,國家空間科學(xué)與深空探測領(lǐng)域首席專家。中國空間技術(shù)研究院嫦娥三號、嫦娥五號總設(shè)計師顧問、總指揮顧問,空間飛行器總體、信息處理專家,研究員。曾任中國空間技術(shù)研究院計算機總師、院長助理、中國資源二號與嫦娥一號衛(wèi)星總設(shè)計師兼總指揮、太陽同步軌道平臺首席專家。中國科學(xué)院院士,十一屆全國政協(xié)委員。
作為中國月球探測衛(wèi)星的總設(shè)計師兼總指揮,在他的帶領(lǐng)下圓滿完成嫦娥一號衛(wèi)星的研制、發(fā)射任務(wù),在軌運行良好。實現(xiàn)了中國航天的第三個里程碑。
本來要飛火星
但算了一下距離太遠了
葉培建介紹,“嫦娥一號”成功繞月球飛行了一年,飛行一年后,還剩下很多燃料。為了把這個燃料消耗掉,我們又把它從200公里高的軌道降到100公里,中間還降到過15公里,趕快又飛回去了。折騰了幾回,才把燃料消耗掉,其間掌握了很多工程經(jīng)驗。最終,“嫦娥一號”撞了月球,成功實現(xiàn)了可控地撞月。
之后的“嫦娥二號”,其實是“嫦娥一號”的備份星。“結(jié)果‘嫦娥一號’搞得很好,備份就沒用了,不能浪費。我們原本想讓它飛火星,但計算了一下,不行,太遠了,不是衛(wèi)星不行,是我們的測控跟不上。因為到月球是40萬公里,而到火星是40億公里。最后我們決定讓‘嫦娥二號’為探月工程的二期作準(zhǔn)備。”葉培建說,“嫦娥二號”作為探月二期工程的先導(dǎo)星,目前完成任務(wù)很出色,下一步還可能為更遠的深空探測做準(zhǔn)備,也許是探測小行星。
“嫦娥三號”后年將發(fā)射
敦煌沙漠里已在訓(xùn)練月球車
除了“嫦娥二號”,現(xiàn)在的“嫦娥三號”、“嫦娥四號”都已經(jīng)排上了“日程”,“嫦娥四號”是“嫦娥三號”的備份。據(jù)葉培建透露,“嫦娥三號”將于2013年發(fā)射。“嫦娥三號”和之前的“嫦娥一號”和“嫦娥二號”有很大區(qū)別。“當(dāng)然不一樣了,除了個頭之外,最重要的還是樣子不一樣。”說到這里,葉培建還從椅子上跳起來演示,“因為‘嫦娥三號’要在月球著陸,所以它是長著四條‘腿’的。”它將完成月球元素分布、月球上有沒有月震、或者放一個望遠鏡更清楚地觀測月球等任務(wù)。
“嫦娥三號”目前進展良好,未來要落在月球上,并且有月球車開出來。月球車會在離著陸器3公里的半徑范圍里面走10公里進行探測,探測的數(shù)據(jù)可以發(fā)回到地面,著陸器上有數(shù)據(jù)也可以發(fā)回地面?茖W(xué)家可以實行著陸器對巡視器對月球的探測獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
據(jù)葉培建介紹,目前我國研究人員正在離敦煌200公里以外的一個無人煙的大沙漠里進行實驗,因為那里最接近月球。目前已修建了板房,五臺發(fā)電機,在那里訓(xùn)練月球車沙漠里行走,以此驗證月球車能不能在月球上行走。此外,在北京還建了巨大的室內(nèi)月球場進行演練。
“嫦娥五號”2017年奔月
宇航員何時月球登陸正在研究
除了“嫦娥三號”,“嫦娥五號”的發(fā)射時間也已經(jīng)基本確立在2017年。葉培建這次還透露了“嫦娥五號”的部分細節(jié),它將由四部分組成,著陸器、上升器、軌道器、返回器。“由于‘嫦娥五號’裝置太重太大,需要研制新火箭‘長征5號’來搭載。由于新火箭直徑太大,火車、汽車均無法運輸,只能用船運到海南文昌新的發(fā)射場。”葉培建說,把這四部分送到月球上后,軌道器和返回器留在軌道上運行,著陸器上有機械手,可以在月球上抓取東西、打窟窿,把這些寶貴的樣品密封起來送到上升器里面去,然后上升器在月球上起飛。“如果上升器能起飛,將是我們第一次有飛行器在地球以外的地方起飛。起飛以后到了月球的軌道上,再去和軌道器交匯對接。”
據(jù)了解,港澳兩地也積極參與到國家的月球探測工作中。“嫦娥五號”的采集裝置某些部分將有香港專家參與,澳門也已對相關(guān)探測成果展開科學(xué)研究。
“至于我們什么時候可以讓宇航員在月球登陸,我只能說政府無此計劃,但科學(xué)家正在研究。”葉培建說,按照我國目前的現(xiàn)狀,太早不可能,但太晚也不應(yīng)該。
“神舟八號”最近就將發(fā)射
要和“天宮一號”交匯對接
我國載人航天從1992年1月正式開始,設(shè)定了三步走的路子。葉培建說,第一步是從“神舟一號”到“神舟七號”,其中“神一”到“神四”雖是載人飛船,但上天時是無人的,主要目的是驗證各項技術(shù)。“神五”載了楊利偉上天,實現(xiàn)了中國人第一次進入太空,并繞地球飛行了一圈。“神六”載了兩位宇航員上天,繞地球飛行了多圈。“神七”有了更大的突破,宇航員實現(xiàn)了出艙行走。
“最近幾天,我們就會發(fā)射‘神舟八號’,它上天之后最重要的事,就是要和‘天宮一號’在遠程進行交匯對接,這是一項重大的任務(wù)。”葉培建透露,它們交匯成功以后會形成一個很大的組合體,這個組合體要在空中運行12天?蒲腥藛T要對它進行各種動力學(xué)、姿態(tài)控制等驗證。“天宮一號”里雖然沒有人,但是當(dāng)初設(shè)計的時候是按照有人生活來設(shè)置,里面的溫度、濕度、氧氣等等都要進行檢測,以解決將來人進去的問題。
如果“天宮一號”不成功,我們還有“天宮二號”,如果“神八”不成功,還可以有“神九”。“我們第一步實現(xiàn)了‘神八’和‘天宮一號’兩次交匯對接,以掌握更多的實踐經(jīng)驗,驗證這個交匯對接的可靠性。如果‘神八’交匯對接出現(xiàn)問題,還有‘神九’、‘神十’。”葉培建說。
江蘇的“太空緣”
“我國是個人口大國,我認為我們的糧食問題是有危機的,深空研究可以幫助我們解決這一問題。”葉培建表示,之前的“神舟”系列飛船都曾經(jīng)進行過生物實驗。已經(jīng)鑒定的太空品種有47個,包括柿子椒、辣椒、小麥等。
“這些太空品種個頭都很大,太空南瓜長到200斤不稀奇,太空豇豆有50厘米長也很普遍。這些‘大個頭’品種可以肯定的是它們不是轉(zhuǎn)基因。但到底為什么這么巨大,主要是空間特殊的環(huán)境引起了它的變異。”正因為如此,我國前幾年專門發(fā)射了一顆衛(wèi)星叫種子衛(wèi)星,搭載了200多公斤的2000多種種子,回來以后進行栽培。而他也透露,最近中科院正在與泰州進行合作,準(zhǔn)備在當(dāng)?shù)剞k“太空工廠”,種植太空品種。
以前很多衛(wèi)星“個頭”都很大,少的一噸多,大的四噸五噸。但隨著科技的發(fā)展,衛(wèi)星不需要做那么大,于是科學(xué)家開始研究小衛(wèi)星。按照國際上的說法,“體重”1000公斤以上的叫衛(wèi)星,100-1000公斤的是小衛(wèi)星,10-100公斤叫微小衛(wèi)星,F(xiàn)在最小的衛(wèi)星叫芯片衛(wèi)星,就是簡單的一個芯片。
到目前為止我們國家最小的衛(wèi)星是浙江大學(xué)做的兩個衛(wèi)星,每顆衛(wèi)星重3.5公斤,已經(jīng)成功發(fā)射了。“目前據(jù)我所知,做小衛(wèi)星的已經(jīng)發(fā)射成功的有清華大學(xué),哈工大、浙江大學(xué),好像不久的將來,南京也有個大學(xué)要發(fā)射小衛(wèi)星。”葉培建透露。
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