嫦娥四号成功落月,中国航天计划故障率极低特点再次彰显

嫦娥四号成功落月,中国航天计划故障率极低特点再次彰显

腾讯网 - 科技·2019-01-03 22:07

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图说:“嫦娥四号”就近乎于是垂直着陆。来源:环球时报

月球表面,普通人的正常感受是“阴晴圆缺”,有赖望远镜或卫星照片观察的科学家则见惯了“坑坑洼洼”,可要论及月球背面――人类“目力不及之地”,人类似乎有些莫衷一是。昨天,随着我国第一座深空测控站――佳木斯站的精准控制,以近乎每秒1700米速度环月飞行的嫦娥四号探测器稳稳站到月球背面,人类首次在月球背面成功实施软着陆的人类探测器!

图说:1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)。来源:新华社

图说:图为1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥四号探测器展开太阳翼(示意图)。来源:新华社

图说:1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)。来源:新华社

图说:嫦娥四号探测器传回世界首张近距离拍摄的月背影像图像。来源:国家航天局供图

图说:嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。来源:国家航天局供图

中国不再是“太空老三”

从未有人想到在月球背面着陆,主要是因为通信困难,但科技的进步是巨大的。停留在月球的背面会使来自地球的衍射无线电信号受阻,因此宇宙电台的想法是前所未有的。作为中国探月工程实现最终月球采样返回之前的关键过渡一步,嫦娥四号不负重托,将利用携带的荷兰研制的低频射电探测仪聆听遥远宇宙的声音;利用德国研制的月表中子与辐射剂量探测仪,“勘探” 深埋月下的“矿藏”;还将利用瑞典研制的中性原子探测仪,测量太阳风粒子在月表的作用。此外,嫦娥四号 还搭载有一项由重庆大学牵头研制的科普载荷――“月面微型生态圈”,在荒凉月表上培育唯一的生命。这些通过国际合作的形式,以技术指标先进性、科学目标创新性为原则,面向全球征集产生的科学载荷,不仅体现了各国在相关领域的技术优势,还凸显了我国探月工程开放合作的理念。

图说:探月工程嫦娥四号任务月球车外观设计构型。来源:新华社

与此同时,嫦娥四号的第一组件于2018年6月发射升空,它是一颗定位在距离月球背面6万公里处的中继卫星,而且将提供地球与月球背面的通信。建立起这一连接,使中国完成该计划的第二部分――向月球背面发射嫦娥四号月球探测器。在月球背面着陆是以前从未有人尝试过的事情。太空分析人士布赖恩・哈维说:“中国正在通过技术上具有挑战性的任务开拓新的领域。”

图说: 嫦娥二号获取的月球正面虹湾地区局部三维景观图。来源:环球时报

中国的探月工程始于2007年,嫦娥一号仅是其首颗绕月人造卫星。2010年,嫦娥二号也进入了月球轨道,随后开始在太阳系内飞行,并于2012年与“图塔蒂斯”小行星擦身而过,这成为其太阳系之旅的高潮。2013年,嫦娥三号计划成功部署了玉兔号月球车,这是1976年以来的首次月球“软着陆”,当时成为媒体的头条新闻。到目前为止,中国所做的一切,令世界印象深刻的不仅是追赶上美国和俄罗斯取得的成就,更在乎嫦娥四号着陆月球背面所达到的“人类首次”。

图说:嫦娥三号着陆的月球正面虹湾地区局部地形。来源:环球时报

新的“驱动器”

从嫦娥工程推广开去,中国现有航天事业无论已落实的项目还是正在攻关方向来看,都达到令人羡慕的程度。从整体看,中国视航天领域为拉动工业增长的新驱动器之一。美国有线电视新闻网记者斯蒂芬・江认为,谈论一国航天领先地位时,通常是依据两个标准:航天发射的数量和近地轨道的载人飞行。就这两个标准而言,中国对美俄老牌航天大国而言实在是“后生可畏”。中国拥有11位到过太空的航天员、两个空间实验室、“玉兔”月球车、搜寻地外生命的巨型天文望远镜等等。中国共有超过180颗卫星(美国576颗、俄罗斯约140颗),包括20多颗北斗导航系统卫星。该系统类似于美国的GPS和俄罗斯的GLONASS。中国航天工业成功的秘密在于大手笔投入、坚持不懈以及积极对外技术。
图说:人类首次!嫦娥四号成功着陆月球背面!来源:新华网

中国的太空时代始于1956年。其首颗卫星发射于1970年,中国也因此成为了当年的世界第五号太空强国。那段时期是太空开发的黄金年代。2003年10月15日,中国首位航天员杨利伟搭乘神舟五号飞船进行首次载人太空飞行,那一天已成为中国的节日。在往年的这个日子,中国人用游行和焰火表达喜悦,一些餐馆和小吃店还为客人免单。中国人对于太空开发计划的乐观情绪与上世纪60年代初的苏联人有些相似。中国的计划极其宏伟,包括建造轨道空间站、发射探测器研究火星和月球并派航天员造访月球。这些不仅仅是口号。早在2010年,中国就披露了载人登月计划,中国还计划于2025年在月球建造天文观测台。中国近年来也多次表示将派人前往火星。中国正围绕这些目标对航天员进行着认真的培训。2015年,中国宣布开始实施名为“中国制造2025”的十年计划。其基础是通过高科技实现国家工业现代化。众所周知,航天业是带动广泛的科技部门提升的最重要驱动力之一。

图说:测控中心现场。葛立鑫 摄

图说:1月3日,在北京航天飞行控制中心,科研人员在紧张工作。来源:新华网

图说:1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)。来源:新华社

俄航天科学院通讯院士尤里・卡拉什注意到,中国航天工业主要集中于两大集团――航天科技(CASC)和航天科工(CASIC),前者是液体燃料火箭和航天器的主要终端生产商,后者努力凭借在固体燃料火箭技术优势跻身国际市场。这种强悍的物质基础,对中国载人航天和航天科研计划起到助推作用。中国在上世纪启动的“921载人航天工程”,该工程首先作为振兴国家航天工业及一系列相关行业的催化剂。卡拉什称,火箭及航天领域总体上是中国制造业最先进、最顺利的发展方向之一,中国人在该领域自主创新的能力超过了航空工业等许多其他领域。

图说:中国921载人航天工程中的“长城一号”航天飞机方案,采用无垂尾布局,自带火箭发动机。来源:军戒文化

中国航天计划的特点是故障率极低。中国在这方面近年来不仅超过了俄罗斯,还优于美国。中国的长征-3B/C、长征-4(A/B/C)、长征-2F、长征-2D等几个主流火箭型号的发射成功率为96%-100%。至于关乎国家形象的载人航天计划,就更加谨慎了。中国新型长征-5大功率运载火箭预计能将重达25吨的物资运送到地球低轨道,在那之前,中国人通过发射“天宫”系列缩微版空间站的方式努力解决所有技术问题。航天计划的另两个重要方向是探索月球和火星,但关于航天员登陆月球和火星的最终决定尚未做出。

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