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探测器方案曾被明确反对 揭秘“嫦五”背后故事

央视 2020-12-21 07:26:59
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原标题:面对面丨探测器方案曾被明确反对揭秘“嫦五”背后故事→

12月17日1时59分,经历23天的太空之旅,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。

嫦娥五号任务作为我国复杂最高、技术跨度最大的航天系统工程,首次实现了我国地外天体采样返回,也标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步圆满完成。《面对面》记者第一时间在北京专访了探月工程三期总设计师胡浩。

探测器方案曾被明确反对 揭秘“嫦五”背后故事

我国迄今为止最复杂的航天任务曾有专家明确反对

嫦娥五号被称作是我国迄今为止最复杂的航天任务,它要进行月面采样,首次从月面起飞、首次在月球轨道上进行无人交会对接、首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。而在当年,胡浩他们提出探测器方案的时候,有专家提出了反对意见。胡浩干了三十多年航天,这是他碰到过的唯一一次专家明确反对。

探测器方案曾被明确反对 揭秘“嫦五”背后故事

胡浩:因为机构运动太多、环境太复杂、执行可靠性太低。这一连串大家看着眼花缭乱的动作,对航天的系统实施来讲,都是瓶颈式的风险点,它不行后面的任务没法执行。

记者:怎么去面对他的这种反对呢?

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胡浩:他的反对对我们是提醒,他只是说这些环节多,并不能说明这些环节不可实现,只是这件事他认为风险太大。航天发展的特点就是我们每一步都要往前去走,每一步都想往前去迈,否则的话就没有发展了。所以在一开始,我一上任就先布置这几个课题,在原来论证的基础上是不是我们要干月球轨道的交会对接,我们要不要拿回约两公斤的月壤,还是少拿一点也可以,这是我们的课题。如果少拿一点月壤,像苏联那样拿几十克百八十克,我们可以完全不采取这种方案。

为月球采样航天人曾向地质人学习

探月三期工程从立项之初,就力求技术跨越,而技术创新的第一个点,就放在了月球上的采样。为了这一任务,探测器团队的成员曾经专门到地质部门“取经”。

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胡浩:地质的同志在地球上采样是干过的,所以我们在一开始的时候就向地质的同志们学习,到地质有关单位去看,他们在地球采样是怎么进行的。掌握了采样的知识基础之后,我们就开始思考在月球上怎么实现采样。比如表取怎么采,钻取怎么采,采了以后怎么封装,怎么转移,怎么适应采样的设备和月球的环境等等。每一个传感器,每一个动作都牵连一系列的工作,都是要进行攻关的,因为没有一个样板可循。

“美中不足”?前期准备钻两米实际钻了不到一米

12月1日23时11分平稳着陆于吕姆克山脉以北地区后,嫦娥五号随即开展月面自动采样工作。自动采样是嫦娥五号任务的核心关键环节之一。探测器要经受住超过100摄氏度的月面高温考验,克服测控、光照、电源等方面的条件约束,实现了多点、多样化自动采样。但胡浩披露,采样还是有点“美中不足”。

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胡浩:我们着月点相对比较好的,还比较平整,土质状况也比较好,落的姿态也比较稳,角度偏差也比较小。在这么好的前提下,还是有一点美中不足,就是我们前期准备钻两米深,按照这个去设计我们钻取过程,但下面是石板,从雷达的回波图面上看,下面石头还是好几层,打不下去了,没能完全如愿,打了大概不到一米。钻两米当然是好事,没有钻到两米也可以接受。从科学家们来看,钻得越深越好,但是再钻带来的风险也很大,要看时间和功耗能不能支撑。采样用的时间长了,其他工作时间就短了,后面还有好多事要办。另外,石头是碾不碎的,在我们取芯袋会造成很硬的一个结,在我们回收过程当中,还会出现问题。大系统彼此牵挂彼此影响,最后可能受到很大影响,甚至完不成主体的任务。

被迫推迟发射探月三期如何调整?

执行此次发射任务的长征五号运载火箭是中国运载能力最大的火箭,从立项之初就明确了用于将嫦娥五号探测器发射到月球上的任务。

然而,2017年7月2日,长征五号遥二火箭在发射后346秒时突发故障,发射任务失利。这次失利让原本预计2017年年底发射的嫦娥五号,被迫停了下来。

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胡浩:没有火箭你上不了天,当时探测器已经加工都准备出厂了,怎么办?这是我们要处理的问题,还有后续这些任务怎么处理,在那停放多长时间?后续还会碰到哪些问题?火箭的问题怎么处理?我们首先和做火箭的进行沟通,探讨怎么走出困境,当时提出来看看能不能用两年的时间把这个问题解决。其实两年解决这个问题已经很不容易了,对我们做火箭的同志来讲,这也是硬要求,他们就得天天加班加点,自己就逼自己。

胡浩:除了火箭的问题,我们探月工程其他四大系统的工作也被迫停止。探月工程三期在立项的时候就有嫦娥五号和嫦娥六号两次发射,嫦娥六号作为嫦娥五号的备份那时候还没有进行集成。主份还没打,我们备份还有重新调试试验的时间和机会,我们在这两年就把嫦娥六号的计划往前调整了。另外也对嫦娥五号进行了存储,出不去门就得有地方放,对存放的环境条件和监测的措施手段进行完备的设计,分析会造成什么样的影响,这些都是我们这两年抓紧干的事。

探测器方案曾被明确反对 揭秘“嫦五”背后故事

2019年12月27日20时45分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,发射飞行试验取得圆满成功。这次发射的成功,将我国的探月三期工程,拉回到了正常的轨道上。

发射精度高省了两百多公斤燃料

2020年11月24日,长征五号遥五火箭与嫦娥五号月球探测器终于迎来了发射时刻。嫦娥五号重达8.2吨,是我国目前发射的重量最重的探测器。将它送入近地点200公里、远地点41万公里的地月转移轨道,这是对运载火箭能力的集中检验。

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胡浩:虽然运载火箭拖了两年时间,但这次表现非常好,把我们整个三期任务的精度打得很高。精度打得很高也给我们带来燃烧上的好处,一下子就剩了200多公斤燃料。有了这200多公斤燃料我们就开始想完成了主任务,是不是还能干点什么事,是到天上其他地方看看,还是到地球和太阳之间拉格朗日点绕一绕,我们也在认真研究。嫦娥五号成功了,作为备份的嫦娥六号该干点啥?我们也在寻找新的目标,想着再创点新。

责任编辑:李皓 CN002
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