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嫦娥三号之问
采访稿
1、以往嫦娥一号和二号都是在白天发射,为什么唯独嫦娥三号选择在午夜发射?这其中有什么讲究么?而且,为什么此次没有选择作为国内发射卫星的“一哥”酒泉发射基地,而是选择西昌?
什么时间发射取决于计算后的“发射零窗口”,也就是要让月球运行轨道和“嫦娥3号”的运行轨道“共面”, 在这个时刻发射,卫星无需中途修正就能进入预定轨道,这样发射将最容易直接快速进入地月轨道,而不需要消耗太多的燃料,其节省燃料可为后续工作留下更多动力。如果错过这个最佳时间,地球与月球之间的相对位置发生变化,“发射窗口”和飞行路线也随之改变,如果要继续进入轨道,则需要消耗更多燃料。此外,“发射窗口”还受发射方向、地面跟踪与测控条件以及发射场的气象条件等的限制。因此,挑选“发射零窗口”十分必要,也是转瞬即逝的,需要很好把握。
之所以选择“西昌卫星发射中心”道理很简单,这里的纬度低、海拔高、发射倾角好,可减少地面到卫星轨道的直线距离,可节省火箭升空所消耗的燃料,可增加火箭的有效运载能力。由于“嫦娥三号”将直接被发送至近地点约200公里,远地点约38万公里的“地月转移轨道”,与“嫦娥一号”、“嫦娥二号”卫星发射相比,对火箭的推力要求更大,在西昌发射中心则可以较好地满足这个要求。此外,西昌发射中心还具备较好的交通条件,有铁路和大型机场,便于火箭和卫星运输。
由此可以预见,未来中国的“嫦娥”将会在纬度更低的海南省文昌发射中心发射。
2、能不能解说一下嫦娥三号从发射,到升空,到火箭解体,到飞出大气层,到进入绕月轨道,最后到“投放”探月车的具体过程?【尤其是探月车是怎么放到月球上的】(如果借此内容制图,读者将对这个流程一目了然)
第一步,“长征三号乙”大推力运载火箭发射升空后可将直接将“嫦娥三号”送到“地月转移轨道”(而非地球转移轨道),即近地点200公里,远地点38万公里。
第二步,“嫦娥三号”探测器启动制动变轨动力装置,将“地月转移轨道”转换为100公里的“月球圆形轨道”。
第三步,“嫦娥三号”探测器再次启动制动变轨动力装置,将“月球圆形轨道”转换为近地点15公里,远地点100公里的月球椭圆轨道,也就是“登月”轨道。
第四步,“嫦娥三号”探测器再次启动“软着陆”制动装置(反推火箭),在“嫦娥二号”已经协助选定的“虹湾区”实施“软着陆”。这一环节是全部探月过程中最重要的一步,也是最难实现的一步。
第五步,“嫦娥三号”探测器稳定着陆后自动打开舱口,并自动放下滑梯,“玉兔一号”沿着滑梯自行运动到月球表面,从此开始了“巡月之旅”。
3、据新华社报道,嫦娥三号运载的玉兔号探月车比美国的探月车还要先进,甚至可以探知月球地表以下30米的地质情况,堪比先进的探矿车。那么,此次玉兔之行是不是也有发展“月球经济”的考虑?“月球经济”具体是什么,是不是各国纷纷涉足的领域,为什么会对“月球经济”感兴趣?
现在就说“月球经济”有些为时尚早,但如今很多国家都开始着眼于探测和登陆月球也是别有考虑,说的时髦点就是要获取所谓的“制月权”。这里主要有四点现实意义,一是探月工程的象征意义极大,代表强大的综合国力,这一点毋庸置疑;二是可为未来建设月球基地,控制地球打下坚实基础;三是可为强化深空探测打下坚实基础,如探索火星等;四是获取大量月球资源,尤其是富含核聚变燃料的氦-3,这些燃料或将是地球未来能源的重要保障;五是探月工程涉及到的诸多科研都可以转化为民用领域,可实现1:10的经济带动效应。
4、既然说咱们中国的探月事业起步晚,起点高,尤其是探月车比美国的还要先进。能不能横向比较一下中国的玉兔,和美国、俄罗斯、日本、欧洲等国/地区的探月车?
毫不夸张地说,“玉兔”探月车至少截至目前是最先进的月球车,“玉兔”可以依靠各种先进设备,对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析。此外,“玉兔”面临极热极寒环境的变化,需要具备“自我保护”能力,并设计了“日出而作、日落而息”的工作流程,并第一次采用“衰变原理”的“核电池”工作模式来为“极寒”下的“玉兔”暖暖身子。这些技术也都代表是国际领先水平。
虽然前苏联四十多年前有月球车成功登陆月球,美国也在“阿波罗计划”中成功将月球车晕倒了月球上的,但无论是先进性还是功能完备性,苏联的早期月球车都与中国的“玉兔”无法相提并论,毕竟时过境迁,中国的“玉兔”具有后发优势,起点高,技术先进,集成度高,这都是上世纪七十年代完全不可比的。包括美国的“月球车”更多就是登月宇航员的“代步工具”而非“自动巡视的月球车”。就目前而言,美国在火星上发射了包括“好奇”、“机遇”等火星探测器,并取得重要成果,但目前就月球探测车而言,中国的“玉兔”还是值得国人自豪的。
相信今后的“月球登陆车”竞赛会更加激烈,美国和俄罗斯这些老牌“登月”强国将会卷土重来,其实力绝对会领跑世界,欧洲、日本、印度等这些新兴国家和组织也在紧锣密鼓地开展“登月”活动,尤其是日本的“机器人技术”在世界范围内都是十分领先的,印度的航天技术也是雄心勃勃。因此,中国更需要努力提升包括大型运载火箭、智能化探测器、深空测控技术在内的深空探测能力,让“玉兔”不仅能在“广寒宫”巡视,未来的某一天还能跑到更远的火星看一看。