12月17日1時(shí)59分,經(jīng)歷23天的太空之旅,嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸。
嫦娥五號任務(wù)作為我國復(fù)雜最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程,首次實(shí)現(xiàn)了我國地外天體采樣返回,也標(biāo)志著中國探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步圓滿完成?!睹鎸γ妗酚浾叩谝粫r(shí)間在北京專訪了探月工程三期總設(shè)計(jì)師胡浩。
我國迄今為止最復(fù)雜的航天任務(wù) 曾有專家明確反對
嫦娥五號被稱作是我國迄今為止最復(fù)雜的航天任務(wù),它要進(jìn)行月面采樣,首次從月面起飛、首次在月球軌道上進(jìn)行無人交會對接、首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。而在當(dāng)年,胡浩他們提出探測器方案的時(shí)候,有專家提出了反對意見。胡浩干了三十多年航天,這是他碰到過的唯一一次專家明確反對。
胡浩:
因?yàn)闄C(jī)構(gòu)運(yùn)動太多、環(huán)境太復(fù)雜、執(zhí)行可靠性太低。這一連串大家看著眼花繚亂的動作,對航天的系統(tǒng)實(shí)施來講,都是瓶頸式的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),它不行后面的任務(wù)沒法執(zhí)行。
記者:
怎么去面對他的這種反對呢?
胡浩:
他的反對對我們是提醒,他只是說這些環(huán)節(jié)多,并不能說明這些環(huán)節(jié)不可實(shí)現(xiàn),只是這件事他認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)太大。航天發(fā)展的特點(diǎn)就是我們每一步都要往前去走,每一步都想往前去邁,否則的話就沒有發(fā)展了。所以在一開始,我一上任就先布置這幾個(gè)課題,在原來論證的基礎(chǔ)上是不是我們要干月球軌道的交會對接,我們要不要拿回約兩公斤的月壤,還是少拿一點(diǎn)也可以,這是我們的課題。如果少拿一點(diǎn)月壤,像蘇聯(lián)那樣拿幾十克百八十克,我們可以完全不采取這種方案。
為月球采樣 航天人曾向地質(zhì)人學(xué)習(xí)
探月三期工程從立項(xiàng)之初,就力求技術(shù)跨越,而技術(shù)創(chuàng)新的第一個(gè)點(diǎn),就放在了月球上的采樣。為了這一任務(wù),探測器團(tuán)隊(duì)的成員曾經(jīng)專門到地質(zhì)部門“取經(jīng)”。
胡浩:
地質(zhì)的同志在地球上采樣是干過的,所以我們在一開始的時(shí)候就向地質(zhì)的同志們學(xué)習(xí),到地質(zhì)有關(guān)單位去看,他們在地球采樣是怎么進(jìn)行的。掌握了采樣的知識基礎(chǔ)之后,我們就開始思考在月球上怎么實(shí)現(xiàn)采樣。比如表取怎么采,鉆取怎么采,采了以后怎么封裝,怎么轉(zhuǎn)移,怎么適應(yīng)采樣的設(shè)備和月球的環(huán)境等等。每一個(gè)傳感器,每一個(gè)動作都牽連一系列的工作,都是要進(jìn)行攻關(guān)的,因?yàn)闆]有一個(gè)樣板可循。
“美中不足”? 前期準(zhǔn)備鉆兩米 實(shí)際鉆了不到一米
12月1日23時(shí)11分平穩(wěn)著陸于呂姆克山脈以北地區(qū)后,嫦娥五號隨即開展月面自動采樣工作。自動采樣是嫦娥五號任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。探測器要經(jīng)受住超過100攝氏度的月面高溫考驗(yàn),克服測控、光照、電源等方面的條件約束,實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)、多樣化自動采樣。但胡浩披露,采樣還是有點(diǎn)“美中不足”。
胡浩:
我們著月點(diǎn)相對比較好的,還比較平整,土質(zhì)狀況也比較好,落的姿態(tài)也比較穩(wěn),角度偏差也比較小。在這么好的前提下,還是有一點(diǎn)美中不足,就是我們前期準(zhǔn)備鉆兩米深,按照這個(gè)去設(shè)計(jì)我們鉆取過程,但下面是石板,從雷達(dá)的回波圖面上看,下面石頭還是好幾層,打不下去了,沒能完全如愿,打了大概不到一米。鉆兩米當(dāng)然是好事,沒有鉆到兩米也可以接受。從科學(xué)家們來看,鉆得越深越好,但是再鉆帶來的風(fēng)險(xiǎn)也很大,要看時(shí)間和功耗能不能支撐。采樣用的時(shí)間長了,其他工作時(shí)間就短了,后面還有好多事要辦。另外,石頭是碾不碎的,在我們?nèi)⌒敬鼤斐珊苡驳囊粋€(gè)結(jié),在我們回收過程當(dāng)中,還會出現(xiàn)問題。大系統(tǒng)彼此牽掛彼此影響,最后可能受到很大影響,甚至完不成主體的任務(wù)。
被迫推遲發(fā)射 探月三期如何調(diào)整?
執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長征五號運(yùn)載火箭是中國運(yùn)載能力最大的火箭,從立項(xiàng)之初就明確了用于將嫦娥五號探測器發(fā)射到月球上的任務(wù)。
然而,2017年7月2日,長征五號遙二火箭在發(fā)射后346秒時(shí)突發(fā)故障,發(fā)射任務(wù)失利。這次失利讓原本預(yù)計(jì)2017年年底發(fā)射的嫦娥五號,被迫停了下來。
胡浩:
沒有火箭你上不了天,當(dāng)時(shí)探測器已經(jīng)加工都準(zhǔn)備出廠了,怎么辦?這是我們要處理的問題,還有后續(xù)這些任務(wù)怎么處理,在那停放多長時(shí)間?后續(xù)還會碰到哪些問題?火箭的問題怎么處理?我們首先和做火箭的進(jìn)行溝通,探討怎么走出困境,當(dāng)時(shí)提出來看看能不能用兩年的時(shí)間把這個(gè)問題解決。其實(shí)兩年解決這個(gè)問題已經(jīng)很不容易了,對我們做火箭的同志來講,這也是硬要求,他們就得天天加班加點(diǎn),自己就逼自己。
胡浩:
除了火箭的問題,我們探月工程其他四大系統(tǒng)的工作也被迫停止。探月工程三期在立項(xiàng)的時(shí)候就有嫦娥五號和嫦娥六號兩次發(fā)射,嫦娥六號作為嫦娥五號的備份那時(shí)候還沒有進(jìn)行集成。主份還沒打,我們備份還有重新調(diào)試試驗(yàn)的時(shí)間和機(jī)會,我們在這兩年就把嫦娥六號的計(jì)劃往前調(diào)整了。另外也對嫦娥五號進(jìn)行了存儲,出不去門就得有地方放,對存放的環(huán)境條件和監(jiān)測的措施手段進(jìn)行完備的設(shè)計(jì),分析會造成什么樣的影響,這些都是我們這兩年抓緊干的事。
2019年12月27日20時(shí)45分,長征五號遙三運(yùn)載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空,發(fā)射飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。這次發(fā)射的成功,將我國的探月三期工程,拉回到了正常的軌道上。
發(fā)射精度高 省了兩百多公斤燃料
2020年11月24日,長征五號遙五火箭與嫦娥五號月球探測器終于迎來了發(fā)射時(shí)刻。嫦娥五號重達(dá)8.2噸,是我國目前發(fā)射的重量最重的探測器。將它送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)41萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,這是對運(yùn)載火箭能力的集中檢驗(yàn)。
胡浩:
雖然運(yùn)載火箭拖了兩年時(shí)間,但這次表現(xiàn)非常好,把我們整個(gè)三期任務(wù)的精度打得很高。精度打得很高也給我們帶來燃燒上的好處,一下子就剩了200多公斤燃料。有了這200多公斤燃料我們就開始想完成了主任務(wù),是不是還能干點(diǎn)什么事,是到天上其他地方看看,還是到地球和太陽之間拉格朗日點(diǎn)繞一繞,我們也在認(rèn)真研究。嫦娥五號成功了,作為備份的嫦娥六號該干點(diǎn)啥?我們也在尋找新的目標(biāo),想著再創(chuàng)點(diǎn)新。
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關(guān)鍵詞: 嫦娥五號