语音播报
深邃的太空,“嫦娥”已盘桓多日。一同盘桓的,还有无数公众热情之外的好奇与疑问。
“嫦娥”为何选择如此复杂、漫长的旅行?如何看待这一方案?今日“嫦娥”如斯,未来“嫦娥”怎样?
孙家栋,中国“两弹一星”功勋科学家,绕月探测工程总设计师。面对有关“嫦娥”种种问题,孙家栋坦诚作答,实话实说。
记者:为什么我们要选择那么复杂的轨道设计?是否可以采取直接把卫星打到绕月轨道的方式?
孙家栋:不是没有想过,但直接发射要有直接发射的条件。直接发射,要求火箭把卫星直接送到一个精确的点上,星箭一分离,就直接进入绕月轨道。这对火箭的水平要求非常高。
现在的情况是,如果不利用东方红三号平台卫星自己的爬升能力,而把这个爬升的任务压给火箭,火箭做不到。这是根据我们产品实际的情况,根据实际的条件来决定的。
当然,绕月探测二期工程具体的轨道,我的看法是不会这样设计。
记者:该如何评价现在的这条奔月路线?
孙家栋:应该用“合理”来评价。
既然用的是现在比较成熟的产品,用的是原来的基础,那么这样设计是比较合理的。但我感觉,当火箭、卫星发展到一定水平以后,就会根据具体要求发生具体的变化。
记者:月球探测已有很长的历史,如今一些国家也在制定公布新一轮的月球探测计划,我国的计划有什么不同呢?
孙家栋:不同的地方,就是步子跨得比较大。
国际上一般开始都是往月球发射一个探测器,第二步是直接撞击月球,有了经验以后再环绕月球探测。我们国家现在第一步就绕月,第二步就要落。说它起点高还因为,人类利用航天手段到达月球是很重要的目标,而我们不仅要到月球,还要马上展开很多探测,把数据传回地面研究。比较而言,步子就明显跨得大一些。
记者:和以往相比,这次探月工程有哪些创新点和新的跨越?
孙家栋:作为航天工程,创新点不像基础科学。
我的理解是,在过去取得成果的基础上,进行非常合理的组织、安排,加上一些必要的关键技术,使得这样一个完整的工程用比较低的代价、短的时间、高的质量、高的水平完成制定的工程目标和科学目标。这样就体现了创新点。这是很重要的一条。要说跨越的话,就是由近到远。
我们虽然有几十年的航天经验,但都是近地飞行的经验。飞行这么远,中间又有这么多复杂问题,终究我们是第一次,就需要经过实际来验证我们的认识和设计。比如说轨道设计,不仅要考虑地球对星体运动的影响,还要考虑月球的影响,在轨道设计、轨道换算时非常复杂。
记者:当时在设计工程方案,包括轨道运行的时候,是不是有一些争议?
孙家栋:航天工程绝对没有哪个方案是唯一的。不同的方案是从不同的角度来考虑。
有的研究小组从非常强的发展观点来考虑问题:第一步就要起步高一些,而且要把以后深空探测所需要的基础设施都带动起来,起码多打些基础。那样,卫星要新设计,火箭改动也比较多,地面测控网在二期、三期甚至探测火星都能用得上,一系列都带动起来了。
就技术方案来讲,这些方案都可以采取,但从全局考虑,最后选择还是先完成一期的任务,等将来二期、三期工程的时候,国家实力更强了,再考虑。
我想,二期工程中,飞行器应该是全新的,对火箭的改进也比较多,测控网甚至要考虑更远距离的需求。
记者:这个“步子跨得更大一点”的方案跟现行方案最大的区别在哪儿,为什么最终放弃呢?
孙家栋:区别最大的,就是那个方案不用围绕地球转那么多圈,火箭直接将探测器送到近月轨道。这样,卫星重量以及带的推进剂的数量都需要小一点,这就要求卫星要重新设计,进行小型化设计。
一个方案要获得支持,要拿出一段时间进行技术攻关。根据技术攻关克服的情况,再来制定方案,这些事情都需要时间,包括新产品的研制、工程实施中新产品的磨合。这样,整个工程研制周期要长很多。一期工程的成果,可能明年、后年都未必能拿出来。
第二,新的东西多,需要投入的经费肯定要比现在增加很多。
第三,我们航天有一个经验,新东西太多以后,从工程整体角度和理论角度讲,可靠性要比运用成熟技术的方案小。
假设这两个方案来比较,步子跨得大一点的方案,将来完成任务以后,所收获的东西会更多,但是,要花的时间、代价、承受的风险也要比现在多。目前的方案,虽然标准相对较低,但能率先达到基本的目标,同时也推动了深空探测的起步。当大家都理解了探月是怎么回事,以后取得各方面的共识就容易了。
记者:您怎么看待这次绕月探测工程的作用?
孙家栋:我们国家之前主要是搞近地卫星。航天发展到一定基础,人类对深空探测就有一定的需求。深空这个领域,人类的探索是无止境的。它的起点一般是从月球开始的。
原先人类在陆地上,后来进入海洋,第三步是进入到空间,现在第四步是深空和宇宙。尽管第一步还只是去认知,但这很重要。
以月球探测为起步的深空探测给人类,给我们中国航天,给我们的科学家,创造了认识世界、认识宇宙的条件。
记者:一个探月,一个载人航天,都是大家非常关注的。那么,这两个大的工程有什么样的联系?二者何时能走到一起呢?
孙家栋:任何航天工程,都是互相联系、有共性的,不外乎每个工程有自己具体的目标。
载人航天,把产品质量、航天技术都带动起来了。现在的嫦娥工程也是在我们前期几十年的成果、载人航天的基础上发展起来的。
这次绕月探测创造了一个基础条件,就是中国航天有能力到达月球。假设我们国家有一天需要有人到达月球,肯定是建立在已经取得的技术包括载人航天的基础上。
但要谈载人登月,还有很多特殊独立的课题需要去解决,比如航天员出舱、航天器对接等。从长远来讲,中国人肯定会到月球上去,但要看实际情况。
记者:嫦娥工程之前,您已担任卫星研制的总设计师很多次,除了胜利、光环的一面,应该也有挫折吧?
孙家栋:任何一个航天工程都有成功与失败的可能。
返回式卫星第一次飞行任务就比较失败,飞了几十秒就下来了,当时我是技术负责人,就在现场,漫天一片火海,红光有一个小时。
现在也说不清当时是什么感觉了。数九的冬天,大家都不肯离开现场。火箭和卫星下来以后,完全都爆炸了,大家就一块残骸一块残骸地在场地里找,把场地的每寸土地都翻起来了,然后所有的参试人员在里面找自己产品的残骸,再根据残骸来分析自己的产品问题到底出在哪儿。那种认真的态度,是我们航天人最宝贵的。
最后找到了原因,就是很短的一个导线质量不好。这么简单一个环节,就能给这么大一个工程造成这么大的失败。质量对于航天来说,确实太重要了。
记者:您现在最大的担心和压力在什么地方呢?
孙家栋:压力应该至少保持十几天的时间。发射后,不管围绕地球的7天转得怎么复杂,终究是过去我们发射同步轨道卫星比较熟悉的。一旦加速开始奔月,这个环节是比较关键性的。尤其是到了月球以后,很短的时间之内要把速度降下来,一般来说就这么一次机会,不能有一个环节处理不当。
记者:该如何看待我国目前的航天水平呢?
孙家栋:中国航天经过几十年的实践,确实取得了很大的成就。假如从能够满足国家发展需求这个标准来看,我们现在是可以达到经济建设、国防建设、通讯、气象等要求的。
假设和世界上其他国家比较,我认为,在航天的设计水平、管理水平、经验等方面,应该承认和世界先进国家还是存在很大差距,从技术水平来讲,完成同样的任务,做出同样质量的产品,达到同样的指标,咱们的产品就比别人重很多。这是客观事实,所以需要一代代航天人来努力。
记者:迈出了第一步,以后二期、三期工程,包括将来可能的火星探测等,考虑的重点在哪?
孙家栋:每一步发展都有实际的问题。比如说我们探月工程,一期“绕”,主要是奔月这条轨道。二期的核心就在于“落”,月球上没有大气产生减速和稳定,这就带来一连串的管理控制等技术问题。
三期时,能去也能落了,可怎么把采集的样品拿回来?从月球起飞从没有做过,同时,以极高的速度返回,进入地球大气层以后,如果角度不好就好像打水漂一样,整个这套技术都是新的问题。
我们现在是处于深空探测的起步阶段,但我们要一步一步发展,每一步都是打基础,每一步都有它的作用。
记者:回到一个简单的问题:为什么要选择在西昌发射?
孙家栋:选择西昌,是因为我们选择了东方红三号平台的卫星。这个卫星就决定了一定要选择长三甲火箭,因为这个火箭过去执行过多次任务,和卫星“配套”。而这个火箭一直就是在西昌发射,西昌的有些条件满足这个火箭的发射要求,这三个选择是相互关联的。
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