近一段時間以來,我國的探月計劃深受廣大讀者的關(guān)注。3月30日,國防科工委副主任、國家航天局局長、繞月探測工程總指揮欒恩杰接受了遼沈晚報報記者的獨家專訪。出生于沈陽的欒恩杰用通俗幽默的語言把我國探月計劃清晰展現(xiàn)在廣大讀者面前。
幾千年來,中華民族就流傳著“嫦娥奔月”的美麗神話,隨著科技的發(fā)展和我國國力的增強,將這一神話變?yōu)楝F(xiàn)實的日子已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。
欒恩杰簡介
欒恩杰,1940年11月生,遼寧沈陽人,滿族,1965年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)導(dǎo)航與控制專業(yè),同年,在清華大學(xué)機械系精密儀器專業(yè)讀研究生。1968年在第七機械工業(yè)部第四研究所工作,1970任七機部第一研究院技術(shù)員。1978年后,任七機部第二研究院十七所室副主任、副所長、所長。1984年后,任航天工業(yè)部第二研究院副院長,航空航天部總工程師。1993年6月任中國航天工業(yè)總公司副總經(jīng)理、國家航天局副局長。1998年4月起任國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會副主任兼國家航天局局長。
繞月是“嫦娥工程”第一步
記者:“嫦娥工程”這個名字讓人想起“嫦娥奔月”的美麗傳說,那么“嫦娥工程”包括哪些內(nèi)容?
欒恩杰:今年1月國務(wù)院正式批準(zhǔn)繞月工程立項后,經(jīng)繞月探測工程領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定將我國的探月工程命名為“嫦娥工程”,第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號”。
“嫦娥工程”是指我國整個探月工程,分“繞”、“落”、“回”三步走,都是無人的。繞是探月工程的第一步,“繞”是東北話,是環(huán)繞著月球進行科學(xué)探測,“落”是有個探測器落到月球表面上去,用軟著陸而不是撞壞他,進行月面的探測,“回”就是要取采樣返回。
記者:繞月探測工程的難點在哪里?繞月衛(wèi)星與繞地衛(wèi)星相比是不是只是距離的問題?
欒恩杰:發(fā)射與地球同步通訊衛(wèi)星,空間到地球的高度是3.6萬公里,而到月球的高度則是39萬公里,光束從地球發(fā)送到月球后返回需要兩秒鐘,這對月球探測中的準(zhǔn)確測控提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),我國已經(jīng)具備了實施繞月探測工程的基本條件。
月球探測衛(wèi)星的探測器要對著月亮,發(fā)射裝置和接受裝置要對著地球,接收從地球上發(fā)出的指令。也就是說,月球探測衛(wèi)星的“眼睛”看著月球,“耳朵”對著地球,由于是太陽能電池,“翅膀”還得對著太陽。它轉(zhuǎn)一圈一會是冷的一會是熱的,轉(zhuǎn)一圈一百多分鐘,非“感冒”不可,所以對材料選擇和溫控裝置就不一樣。
我們是一個箭一個星,沒有備份,要求可靠性要高,零備份就要求我們工作零缺陷,國外就不一樣了,他們不是一箭一星,美國和俄羅斯他們都有五六個備份。
“嫦娥一號”2007年升空
記者:現(xiàn)在人們非常關(guān)心“嫦娥一號”什么時候升空?
欒恩杰:按照工程進度安排,將于2004年9月以前,完成繞月探測工程總體和各系統(tǒng)的詳細(xì)方案設(shè)計。在2005年底,完成月球探測衛(wèi)星初樣產(chǎn)品研制和相關(guān)試驗。2006年12月以前,完成月球探測衛(wèi)星正樣產(chǎn)品的設(shè)計、研制、總裝、測試、地面試驗,“嫦娥一號”要在2007年打出去。
記者:能介紹一下“嫦娥一號”的情況嗎?
欒恩杰:根據(jù)繞月探測工程研制總要求,月球探測衛(wèi)星系統(tǒng)由衛(wèi)星平臺與有效載荷兩部分組成。在東方紅3號衛(wèi)星平臺及其它衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制月球探測衛(wèi)星平臺。衛(wèi)星選用的有效載荷有:CCD立體相機、激光高度計、成像光譜儀、微波探測儀、太陽高能粒子探測器、太陽風(fēng)粒子探測器等。根據(jù)設(shè)計要求,月球探測衛(wèi)星重量為2350公斤,有效載荷總重量130公斤,在軌運行壽命為1年。
按照計劃,運載火箭系統(tǒng)選用長征3號甲作為月球探測衛(wèi)星的運載火箭。發(fā)射場系統(tǒng)選用西昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為發(fā)射場,并進行必要的適應(yīng)性改造,以完成月球探測衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
記者:“嫦娥一號”發(fā)射后,還會有“嫦娥二號”、“嫦娥三號”嗎?他們發(fā)射有時間表嗎?
欒恩杰:“嫦娥一號”衛(wèi)星執(zhí)行的是繞月探測任務(wù),目前“落”和“回”正納入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃進行充分論證。“嫦娥二號”、“嫦娥三號”肯定要發(fā)射的,現(xiàn)在還沒有時間表,當(dāng)然他們要完成的任務(wù)與“嫦娥一號”也不一樣。
繞月工程的四大目標(biāo)
記者:繞月探測工程已確定四大科學(xué)目標(biāo),能不能通俗地解釋一下這四大目標(biāo)都是什么?
欒恩杰:四大科學(xué)目標(biāo)三個是針對月球本身,另一個則是針對奔月過程。針對月球的三個目標(biāo)分別是:獲得月球表面的三維影像信息;探測月球表面存在人類可利用元素的分布情況;測出月壤厚度。從地球到月亮的距離是39萬公里,“嫦娥一號”在奔月過程中,還可以看看路上的“風(fēng)景”。繞月工程的第四個科學(xué)目標(biāo),就是對地月空間的物理環(huán)境進行探測。
由月球探測衛(wèi)星、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)組成的繞月探測工程系統(tǒng)屆時將實現(xiàn)以下五項工程目標(biāo):研制和發(fā)射我國第一顆月球探測衛(wèi)星;初步掌握繞月探測基本技術(shù);首次開展月球科學(xué)探測;初步構(gòu)建月球探測航天工程系統(tǒng);為月球探測后續(xù)工程積累經(jīng)驗。
記者:國外在40年前就開始探月了,中國探月工程起步晚,與國外相比,我們有哪些創(chuàng)新和自己的特色?
欒恩杰:盡管中國探月工程起步晚,但科學(xué)目標(biāo)起點高,有創(chuàng)新和自己的特色。我們要有所創(chuàng)新,不能全部照抄,抄得要好,抄得要準(zhǔn),要適度創(chuàng)新,大的創(chuàng)新我們也沒有能力。從目前情況看,我們還沒有拿到月球的三維景象圖,國外公布的資料也沒有。另外,“嫦娥一號”將帶14種有用物質(zhì)探測器,對月球上的有用物質(zhì)進行探測,美國曾對月球上的5種資源進行探測。第三步我們要測月壤的厚度,因為月壤里蘊藏著一種資源——氦3,這種資源有多少,現(xiàn)在只是有各種各樣的估算,測算出月球整體氦3的含量是非常有意義的!版隙鹨惶枴币诘卦麻g飛行一周的時間,我國將首次獲取8萬公里以外的空間環(huán)境參數(shù)。
發(fā)射成功系數(shù)有多大
記者:繞月工程的成功把握是不是百分之百的?
欒恩杰:中國航天四十多年發(fā)展的經(jīng)驗積累,尤其是載人航天的圓滿成功,為探月“嫦娥”工程奠定了堅實基礎(chǔ)。這些基礎(chǔ)包括:“嫦娥一號”衛(wèi)星將以“東方紅三號”衛(wèi)星為基礎(chǔ)改造;運載火箭以“長征三號甲”為基礎(chǔ)作適應(yīng)性修改;測控方面利用現(xiàn)有的航天測控網(wǎng)和中國科學(xué)院天文測控網(wǎng)雙網(wǎng)聯(lián)合,為探月衛(wèi)星發(fā)射、運行提供測控服務(wù);發(fā)射場基本確定為西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。
目前,我們所有的系統(tǒng)已做到了初樣的總結(jié)。正樣和試樣的開始,就是正式產(chǎn)品和試驗性產(chǎn)品中間的過程,用三年的時間完全可成完成。2006年底裝出來,2007年打出去,我還是很有信心的。
記者:有國際合作嗎?
欒恩杰:最近,歐洲有的國家希望和我們探討深空探測,包括美國有些科學(xué)家也有意識要和我們交流關(guān)于升空探測和月球科學(xué)方面的東西,俄羅斯的專家也在接觸,他們愿意和我們共同合作共同聯(lián)系,但是我們第一期工程完全是用我們自己的技術(shù)、自己的產(chǎn)品、自己的設(shè)計、自己的條件完成的一個工程。但我相信二三期以后的國際合作會越來越多。
2020年完成探月“三步走”
記者:您剛才說“繞”是探月工程的第一步,后兩步什么時候進行呢?
欒恩杰:第一步繞月完成之后,第二步、第三步肯定要繼續(xù)。如果國家對“嫦娥”工程后兩步及時決策、立項,2020年將完成中國探月的“三步走”,支持力度到位、一切順利的話,這個時間還會提前。
記者:無人航天器探測月球主要有哪幾種方式?
欒恩杰:無人航天器探測月球的主要方式有5種:一是從月球近旁掠過,近距離觀測;二是在月球表面硬著陸,利用撞毀前的短暫時機進行探測;三是成為月球的人造衛(wèi)星,進行長時期反復(fù)觀測;四是在月球表面軟著陸,進行實地考察;五是在月面軟著陸挖取月巖樣品后,送回地球供科學(xué)家們直接研究。其技術(shù)難度依次遞增。
記者:我們第一步就選擇第三種,為什么?
欒恩杰:原蘇聯(lián)發(fā)射的月球探測器5種方式都用過。美國發(fā)射的月球探測器,前4種方式都有。我國從國情實際出發(fā),一方面考慮到可能投入的財力有限,另一方面考慮到前兩種探月方式價值較小,更重要的是我國現(xiàn)有航天技術(shù)已經(jīng)超出了蘇美兩國20世紀(jì)50年代末的水平,故而我國探月計劃開始就從第三種方式起步,把繞月探測作為先行。
國人登月會有時
隨著我國科技的發(fā)展,特別是國力的增強,航天實力也大大增強,在發(fā)展人造衛(wèi)星和載人航天之后,適時開展以月球探測為起點的深空探測是我國航天活動的必然選擇,也是我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展,有所創(chuàng)造、有所作為的重大舉措。我國在完成無人航天器探月任務(wù)后,將研究載人登月發(fā)展規(guī)劃,擇機實施載人登月探測以及與有關(guān)國家合作共建月球基地。
“探月”回報十分巨大
記者:國家第一階段準(zhǔn)備投入14億元人民幣,這14億充足嗎?國外是多少?
欒恩杰:14個億我看夠了,國外要比這多。
記者:有報道說,美國在“阿波羅計劃”中投入了200多億美元,但卻帶來巨大經(jīng)濟效益:最后大約每投入1美元就有4-5美元的回報。我國的“嫦娥工程”能帶來多大的經(jīng)濟效益?或者說對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展會起到怎樣的作用?
欒恩杰:這個問題是很多人關(guān)心的,花這么多錢探月,到底能帶來多少經(jīng)濟效益呀?探月的狹隘的經(jīng)濟效益是沒有的,探月是花錢的。我們在探月工程的開展過程中,要突破一些關(guān)鍵的技術(shù),而這些技術(shù)是其它的工程沒有急迫提出來的,所以探月會拉動科技的發(fā)展。比如繞地衛(wèi)星上的紅外地平儀的研制,就帶動了紅外技術(shù)的發(fā)展,這項技術(shù)在我國防控“非典”過程中起到了很大的作用。
記者:月球上的礦產(chǎn)資源氦—3是一種什么樣的物質(zhì)?
欒恩杰:月球具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨特資源,月球上特有的礦產(chǎn)和能源,是對地球資源的重要補充和儲備,將對人類社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。月壤中特有的氦—3資源是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全而廉價的新型核聚變?nèi)剂,并將改變(nèi)祟惿鐣哪茉唇Y(jié)構(gòu)。每克黃金11美元,而每克氦—3是400美元。據(jù)統(tǒng)計,月球上的氦—3可以滿足人類1萬年以上的供電需求。
探月計劃10年醞釀
記者:我國探月計劃醞釀了10年,做了哪些事情?
欒恩杰:其實早在1978年,美國總統(tǒng)安全事務(wù)顧問布熱津斯基就送給中國政府1克月球樣品,中科院就曾組織全國力量對0.5克月球樣品進行了初步研究,同時還利用月球隕石和其他途徑開展了相應(yīng)研究。1994年之后,我們又開展了一系列深化研究,取得了比較扎實的成果。
1994年,我國啟動了載人航天工程,當(dāng)時要在“長二E”火箭基礎(chǔ)上發(fā)展載人航天用的“長二F”火箭,但這種火箭首次發(fā)射什么載荷引起了爭論。有人提出用有限的資金發(fā)射一顆月球探測衛(wèi)星,并提出一個簡易的月球探測方案。但這個方案未能實現(xiàn)。原因是當(dāng)時我國對月球探測尚未提出一個完整的發(fā)展規(guī)劃,缺乏長期和有深度的科學(xué)探測目標(biāo),而且國家的航天基礎(chǔ)還沒有像今天這樣扎實,當(dāng)時只能做到簡單的環(huán)月飛行。
從1999年開始,國防科工委組織有關(guān)方面系統(tǒng)論證了月球探測科學(xué)目標(biāo);2001年中科院通過了對科學(xué)目標(biāo)的評審,并以此科學(xué)目標(biāo)為綱領(lǐng),開展有效載荷研制。從2000年起,國防科工委組織工程技術(shù)人員和科學(xué)家研究月球探測工程的技術(shù)方案,經(jīng)過兩年多的努力,深化了科學(xué)目標(biāo)及其實施途徑,落實了探月工程的技術(shù)方案,建立了全國大協(xié)作的工程體系,提出了立足于我國現(xiàn)有能力的繞月探測工程方案。2004年1月國家正式批準(zhǔn)繞月探測工程立項。
關(guān)于“二鍋頭”理論
記者:您把我國航天技術(shù)在國際中的地位比做“二鍋頭”,能解釋一下嗎?
欒恩杰:按航天技術(shù)發(fā)展水平,可將世界航天國家分為三個方陣,美國、俄羅斯為第一方陣,歐洲空間局、中國、日本、印度為第二方陣,加拿大、巴西、韓國等為第三方陣。
中國首次載人航天飛行取得圓滿成功,成為繼俄羅斯、美國之后世界載人航天俱樂部的第三個成員。因此,中國目前雖然處于航天第二方陣,但與第二方陣其他成員相比又要領(lǐng)先一些,所以說是“二鍋頭”。
記者:今年1月,美國宣布了新太空計劃,要重返月球。歐洲空間局制定了登陸月球、建立月球基地的設(shè)想,并提出了分階段的月球探測計劃。日本、印度、烏克蘭、德國、俄羅斯也相繼提出各自的月球探測計劃。我國在這個時候開始探月,是否出于國際競爭的考慮?
欒恩杰:上個世紀(jì)70年代,我們曾研究過要不要搞深空探測,要不要搞載人航天。當(dāng)時考慮我們國家的國力還不行,提出“先把地球上的事辦好”。那時候,我們窮,當(dāng)時科學(xué)家有這個想法,但是我們沒有做這個事情。
現(xiàn)在看來,隨著我們科技的發(fā)展,特別是國力的增強,航天實力也大大增強,在發(fā)展人造衛(wèi)星和載人航天之后,適時開展以月球探測為起點的深空探測是我國航天活動的必然選擇,也是我國航天事業(yè)持續(xù)發(fā)展,有所創(chuàng)造、有所作為的重大舉措。
目前國際上重返月球計劃尚處在起步階段,還未全面展開,正是我們迎頭趕上、一舉擺脫我國月球探測落后局面的大好時機,月球探測的開展,將使我國的空間探測水平迅速跨入國際先進水平。
中國人登月只是時間問題
記者:人類探月分幾個階段?
欒恩杰:人類開展月球活動歸納為探月、登月、駐(住)月三個階段。探月是對月球情況進行了解;登月是指人登上月球,進行直接接觸;駐(住)月分兩個層次,駐月是人攜帶設(shè)備登陸月球后,人很快返回,設(shè)備儀器長期駐扎月球開展探測活動;住月則是人在月球上長期居住、生活和工作。
記者:具備什么樣的條件才能進行登月?登月有時間表嗎?
欒恩杰:只有在基本完成“繞”、“落”、“回”三個階段不載人月球探測任務(wù)后,通過對探測、勘察、采樣取得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析,再結(jié)合國際上月球探測發(fā)展情況和中國的國情國力,才能擇機實施載人登月探測。
中國目前還不具備登月能力,當(dāng)然也不可能有明確的登月時間表。毫無疑問,探月也是為未來登月做技術(shù)積累和準(zhǔn)備,探月之后,登月是必然趨勢。
實現(xiàn)月球探測將是我國深空探測零的突破。我國在完成無人航天器探月任務(wù)后,將研究載人登月發(fā)展規(guī)劃,擇機實施載人登月探測以及與有關(guān)國家合作共建月球基地。
記者:40年來,國際上對月球進行了哪些探測?
欒恩杰:就國際上的探月活動來說,從1958年至今,美國進行了9次載人月球探測,其中有6次為載人登月;原蘇聯(lián)、美國、日本和歐洲空間局向月球發(fā)射的無人探測器共計87個。
來源:遼沈晚報 記者關(guān)切 劉洪濤