中国探月终止了吗?嫦娥五号登月新看点
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中国航天专家表示,今年中国航天局计划发射28次,有望再次刷新我国航天发射的纪录。而从近几日新华社报道的计划来看,火星探测、空间站建设、登月计划等,在“十三五”期间都会次第展开。
嫦娥五号——2017年8月发射我国嫦娥五号月球探测器目前已完成绝大部分大型试验,由于任务复杂,计划于8月进入发射场,进行多项单器、两器、四器联合测试,为年内的月球采样返回任务做准备。届时,我国探月三期的目标就已全部完成。另外,嫦娥四号计划于2018年发射,中国探月第四期工程即将拉开帷幕。
这是前来参加全国政协十二届五次会议的全国政协委员、中国航天科技集团公司五院月球探测卫星总指挥兼总设计师顾问叶培建透露的。
叶培建表示,嫦娥五号主要包括轨道器、返回器、上升器、着陆器,作为我国目前研制的最为复杂的探测器,它的采样、起飞上升、交会对接等任务环节是此次任务最主要的挑战。
采样时,尽管地球上的机械手能在模拟月球重力环境的试验条件下做得很好,但真实的月球重力环境与模拟环境也存在误差。机械手在地球上做出的精确动作,在月球上能否重复完成,这是关键的挑战。
从月面上升时,由于上升器是在着陆器上起飞,火焰喷射之后会碰到着陆器,可能产生干扰上升器的力,如何对上升器进行良好的操控,这是一大难点。
上升器与轨道器实现交会对接也存在挑战。此前天宫二号与神舟飞船进行交会对接时,地点距离地球只有393公里,而嫦娥五号的距离将达几十万公里,这要求交会对接有更加精确的测控精度。
“如果采样返回成功,则意味着中国人有了自己的月球表面样品可以进行分析,能帮助我们对月球有更深入的了解。”叶培建说。
按计划,嫦娥五号将于2017年11月底前后,由中国目前推力最大的长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场发射。发射后将有奔月、落月、采样、返回等过程,如果进展顺利,将在一个月内完成,2017年内就能将2公斤的月壤“打包”回地球。
嫦娥四号——2018年发射全国政协委员、中国航天科技集团公司五院月球探测卫星总指挥兼总设计师顾问叶培建表示,中国探月第四期工程即将拉开帷幕,嫦娥四号计划于2018年发射。
按计划,嫦娥五号将在今年年底完成探月“绕、落、回”的最后一步,届时,我国探月三期的目标就已全部完成。然而中国进一步探索月球的步伐不会就此停止,紧随其后的嫦娥四号计划于2018年发射。
在叶培建看来,嫦娥四号和中国未来计划进行的月球南北极探测都属于探月第四期工程。他认为,探月四期的主要目标任务包括开展以机器人为代表的月球南北极探测、建立无人的月球科考站,让着陆器、机器人和地面上的人更好地联合工作等。
“探月四期,中国的探测器将落在月球更多的地方,探测更多的东西,有更多的机器人参与进来。”叶培建说。
据悉,嫦娥四号将实现全人类首次在月球背面软着陆并巡视探测,同时,中国会提前半年向地月拉格朗日L2点发射一颗中继卫星,为地球与月球背面的嫦娥四号提供中继数据通讯服务。
此外,嫦娥四号将从月球背面开展射频测量,由于避免了太阳及地球的干扰,该测量将获得更多以前无法获知的信息。
自2004年启动的中国探月工程,分“绕、落、回”三期。此前,嫦娥一号、嫦娥二号及嫦娥三号已分别完成第一期、第二期任务。
火星探测——火星探测器于2020年7、8月发射“火星探测任务在方案上没有‘卡脖子’的难点。”出席全国政协十二届五次会议的全国政协委员、中国航天科技集团火星探测器系统顾问叶培建1日接受专访时表示,我国首次火星探测任务已进入初样研制阶段,目前进展顺利。
作为深空探测中的“重磅”任务,我国首次火星全球遥感与区域巡视探测任务已于2016年1月正式立项,计划于2020年七八月间在中国文昌航天发射场,由长征五号运载火箭将火星探测器直接送入地火转移轨道。火星探测器巡航飞行约7个月后被火星捕获,一次实现“环绕、着陆、巡视”3个目标。
中国航天科技集团火星探测器总设计师孙泽洲介绍,我国首个火星探测器将绕火星进行大椭圆轨道飞行并对火星进行全球观测。探测器将搭载用于火星全球遥感的相机、探测火星地下浅层结构的雷达等13台科学载荷,对火星的形貌、土壤、环境、大气、水冰分布、物理场和内部结构进行探测。
“在综合考虑了火星地形地貌、气候和光照等条件后,初步在火星的北纬25度选定两个备选的着陆点。”叶培建说,着陆巡视器与环绕器分离后进入火星大气,经过气动外形减速、降落伞减速和反推发动机动力减速,最后下降着陆在火星表面,火星车驶离着陆平台,开始火星表面巡视探测。
他说,为了确保着陆巡视器顺利着陆,需要进行一些工程验证,包括专门发射火箭来验证直径达16米的降落伞。
“自1960年苏联发射火星船一号以来,人类对火星的探测有40多次。其中着陆探测19次,完全成功的仅有7次,可见难度之大。”叶培建说,一次实现“环、落、巡”3个目标,这是其他国家第一次实施火星探测从未有过的,要协调好各个任务,面临的挑战更是前所未有。
专家认为,火星距离地球的最近距离为5500万千米,最远距离达4亿千米。从人类未来移居前景来说,火星是太阳系中最值得研究的一颗星,而且探测火星对了解宇宙演化、物质结构、生命起源等问题有重大意义。本世纪以来,人类探测火星的任务比探测月球要多。
空间站——空间站核心舱2018年发射升空全国政协委员、中国航天科技集团公司科技委主任包为民表示,我国空间站核心舱已于2016年底完成总装,目前进入整舱测试阶段,预计2018年发射升空。
包为民介绍,空间站在轨运行数十年,会遇到许多空间碎片,因此在设计时重点考虑了空间站的可维修性。
按照目前的规划,空间站对较大的碎片将进行机动规避,对大部分10厘米以下的较小碎片,则选择“硬扛”。“舱体内的仪器、柜子等都能够拆卸,以便及时对被空间碎片击穿的舱体漏洞进行修补。同时,我们也将确保太阳能(13.95 -0.99%,买入)电池等核心部件可维修更换,减少因空间碎片击中而造成伤害。”包为民说。
此外,空间站设计了完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水的方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。
包为民表示,从2018年我国发射首个核心舱到空间站完全建成,需十几次发射,其中最主要的发射有三次,即发射核心舱和先后发射两个实验舱。若进展顺利,中国将于2022年前后建成载人空间站。