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孙家栋、欧阳自远、叶培建三位院士在嫦娥三号发射前夕接受本报记者专访——

五问嫦娥三号无人登月

人民网记者  余建斌  吴月辉

2013年12月02日08:40    来源:人民网-人民日报

2 月球着陆有多难?

——安全着陆和度过月夜将是两大考验

记者:嫦娥三号要在月球着陆,难度到底有多大?

孙家栋(首任探月工程总设计师、中科院院士):如果说嫦娥一号是里程碑,那么嫦娥三号就是跨越式。嫦娥三号采用的新技术超过80%,要实现的任务又非常难。中国人第一次把自己的航天器落在地球以外的天体,并且要落得准、落得好,难度非常大。

和地球不一样,月球没有空气,不能靠大气层摩擦和降落伞的帮忙,降落要有新的思路。落到月球表面的时候,月球“土壤”非常松软,着陆器能不能“站住”,以及落下后月面巡视器也就是月球车能不能平稳地放出去,都要考虑周到。

还有个巨大的难点,是怎样让着陆器和月球车在月夜熬过极端低温。月球白天温度可高达150摄氏度,晚上能低至零下180摄氏度。月球一个晚上的时间长度,相当于地球的14天,所以着陆器和月球车能不能在月球过夜,是个巨大考验。还得保证月球白天到来后,太阳一照,这两台机器就能“醒来”。所以说,嫦娥三号基本上是个新的东西,搞工程最难的是,新的东西放在一起配合。我预祝嫦娥三号“落月”成功。

叶培建(嫦娥一号卫星总设计师、中科院院士):嫦娥二号最低到过距月球15公里高度,嫦娥三号从距离月面15公里落下去开始轨道怎么走,这是第一次。为了平稳落下,并落到安全的地方,一方面,探测器上安装了许多设备,测量速度、距离,观察并判断降落位置平不平,这就涉及导航和空中悬停技术。最后几米要在月面自由落体,实现缓冲,吸收冲击力,这些都是第一次。而为了保证着陆器和月球车在月球过夜,我们第一次引入了核同位素电池来发热维持“生存”的最低温度。

主要的技术风险有这三个:着陆地点如何保证落到需要落的地方;如何确保新研制设备的可靠性;如何确保新软件的使用状态。这些,我们在地面上都经过了一个个试验。航天经验告诉我们,想到的都不会发生,发生的都没想到。没有成功之前,我们依然忐忑不安。嫦娥三号成功的话,意味着我们是第三个能够在月球着陆的国家,也是这几十年来的第一次。

欧阳自远:针对这些难题,科研人员采用变推力发动机、自主导航控制技术和研发缓冲吸能部件来攻克软着陆这一难关,并用“原子能电池”保证在寒冷的月夜下着陆器和月球车不被冻坏。而且“原子能电池”不会造成污染,决定使用这种电池时就已经预期到这些问题,电池都是密闭起来的,材料的半衰期也不是特别长。

3 要在月球上做什么?

——着陆器和月球车将开展探测:观天、看地、测月

记者:月球车会在月球上做什么?

欧阳自远:嫦娥三号月面巡视器,也就是俗称的月球车,刚刚在全球征名中被命名为“玉兔”号。如果“落月”成功,并成功驶离着陆器,“玉兔”号月球车将在月面工作三个月。它担负承载科学载荷进行月表形貌与地质构造、月表物质成分和可利用资源调查等使命。月球车走得不会特别快,比人们想象的走得慢,时速约200米。它的高性能体现在越障能力和通过性,而不是追求高速度,6个轮子中有4个可以驱动,而且它始终不会离开着陆器的“视野”。

着陆器和月球车,会同时开展各自探测,可以形容为“观天、看地、测月”,这是嫦娥三号在科学上最重要的内容。

观天,是指着陆器上安装了一台天文月基望远镜,进行月基光学天文观测。这也是人类首次把“天文台”搬到了月球上。地球上的天文学家最想做的一件事情,就是在没有大气、晴朗的月亮上观测天空、看星星,研究星系、恒星的活动。

观地是指安装在着陆器上的极紫外相机,将对地球等离子体层进行极紫外成像探测。测月是指安装在月球车上的测月雷达,探测巡视路线上月壤厚度和结构,以及月壳岩石结构。月球车在月面行走,测月雷达可以测月球地底下30米深土壤层的结构和100米深的次表层结构,这个是国际上之前没有做过的。

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(责编:王金雪、常雪梅)
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