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品评校花校草,体验校园广场“嫦五探亲”近了“太空旅行”还有多远|服务舱|中继卫星_凤凰资讯
“嫦五探亲”近了“太空旅行”还有多远
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还记得“小飞”么?就是那个“嫦娥五号”月球探测器的试验器、探路者。 2014年,“中国探月三期工程再入返回试验”圆满成功,从而验证了2017年嫦娥五号从月球采样后的“回家之路”——从地球轨道以第二宇宙速度,在大气层上“打个水漂”实现降速,返回地球。
原标题:“嫦五探亲”近了“太空旅行”还有多远—— 探秘中国航天动力在长征五号这位“身高”56.97米、最大起飞质量重达867吨的“大块头”护送下,“嫦娥”将以史无前例的最快速度从神州大地出发,安全到达月球,回广寒宫“探亲”,采样后返回地球。这激动人心的一幕,将于2017年前后成为现实。这一次,嫦娥五号将首次从月球表面带回属于中国的探月成果!全国人大代表、中国航天科技集团六院院长谭永华在接受新华社记者独家采访时表示:“我国将实施的探月三期工程计划,上面级氢氧发动机将两次启动,把嫦娥五号探测器推送到地月转移轨道,从而实现我国首次月球取样及回收。 ”在这次嫦娥五号“奔月”之旅登场之前,由新型液氧煤油发动机和氢氧发动机“武装”起来的长征五号,将于今年实现首飞。这两种类型的火箭发动机,都是由航天科技集团六院自主研发的产品,具有完整自主知识产权。其中,长征五号所用的氢氧发动机,填补了我国大推力氢氧发动机和膨胀循环氢氧发动机的技术空白,达到国际同类产品先进水平。氢氧发动机的燃烧产物是水,绿色环保,符合国际航天运载清洁能源的要求。氢氧发动机工作完成后按照既定的处置程序,可以将发动机各个部件恢复到初始状态,从而具备再次启动的工作能力。这就增加了飞行任务的适应性。液氧煤油发动机除了绿色环保外,还具有大范围推力调节能力等多个优势。 “如同自动挡的,可以实现无级变速。对于载人航天来说,通过推力调节,可以有效降低火箭飞行中的加速度,提高航天员的舒适度,降低对航天员的体能要求,使普通人也有望遨游太空。 ”谭永华说。从上世纪80年代美国航天飞机开始,世界航天运输经过了从追求完美功能、卓越性能逐渐向环保可靠、成本低廉的方向过渡的重大转变。 21世纪初,美国洛马公司的阿特拉斯5、波音公司的德尔塔4和欧空局的阿里安5等系列火箭的服役,标志着航天运输业正式进入商业运行模式阶段,商业航天发展已成为定势。重复使用是降低发射成本的有效途径。如今,各国在运载器重复使用方面正进行积极探索。 SpaceX公司猎鹰火箭的垂直回收试验,更引起世界广泛关注。谭永华认为,运载火箭要实现完全重复使用,还存在一些技术障碍,短期内很难实现发射费用降低目标。从1999年开始,我国实施的载人航天工程取得巨大成就,由航天科技集团六院研制的火箭发动机推举长征二号F火箭,成功将10艘神舟飞船、12人次的航天员送上了太空。随着“太空”热逐渐升温,普通中国民众自然期盼有机会也能像杨利伟、刘洋那样,遨游太空。谭永华坦言:“我国目前的运载火箭与飞船的技术本身,特别是可靠性方面,实现‘太空旅游’不存在什么问题。最关键的,就是要不断降低航天运输和天地往返系统的成本;而在降低成本的同时,绝不能影响航天运输的可靠性。”当航天运载工具真正实现低成本和高可靠性的有机统一,中国人的“太空旅游”梦想,就能成为现实。嫦娥五号探路者“小飞”“打前站”有高招还记得“小飞”么?就是那个“嫦娥五号”月球探测器的试验器、探路者。 2014年,“中国探月三期工程再入返回试验”圆满成功,从而验证了2017年嫦娥五号从月球采样后的“回家之路”——从地球轨道以第二宇宙速度,在大气层上“打个水漂”实现降速,返回地球。“小飞”由返回器和服务舱组成,设计上类似嫦娥五号的返回器和轨道器。大家只知道,前年载入返回试验中,“小飞”的返回器精准返回地球。殊不知,“小飞”服务舱在过去一年半中,又默默干了很多活。好吧,咱们今天请全国政协委员、“嫦娥一号”总指挥兼总师叶培建院士说道说道。“‘小飞’的服务舱和返回器在距离地球约5000公里的地方分离以后,返回器返回地球。服务舱绕地球抬升返回月球,为嫦娥五号任务顺利实施及未来其他一些深空探测项目‘打前站’。”叶培建说。“小飞”的服务舱按预定设计方案完成了所有的拓展试验任务。数一数,大概有这几项:一是借助月球引力来到地月L2点,及绕地月L2点李萨茹轨道飞行试验。2018年嫦娥四号将在月球背面软着陆,为保证地球和月球背面通信,将在地月L2点布一颗中继卫星。二是倾角43度绕月飞行,验证倾角43度轨道的绕月运动和近月制动。嫦娥一号二号都是绕着月球南北极飞行的,倾角是90度。嫦娥五号的轨道器未来也会以这个倾角飞行。三是验证了嫦娥五号任务月球轨道交会对接方案的部分内容,获取了测定轨道精度和飞行控制精度数据,验证了交会对接远程引导设计、控制策略和天地协同控制程序的正确性。四是采用小型面阵CMOS试验相机获取了分辨率达0.97米的图像,覆盖嫦娥五号采样区,可为嫦娥五号采样返回提供支持。第五项很牛。进行了漏导航卫星信号远距离接受与处理验证试验。什么叫漏导航?人类发射了很多导航卫星,过去只是地面利用导航信号。 GPS、北斗导航卫星的信号从天上到地面,这很好理解。那么比导航卫星本身位置更高更远的位置、比如月球轨道,可以利用导航信号?可以的。中国科学家的办法是收集漏在空间中的导航信号,简称漏导航信号。“因为这些信号比起下行到地球的信号微弱得多,所以要求漏导航信号的接收器很灵敏。 ‘小飞’的服务舱实现了地月转移轨道的漏导航卫星信号远距离接收与处理,定位精度优于100米、速度精度优于每秒0.05米,可为未来高轨卫星和深空再入返回任务导航提供新途径。 ”叶培建说。此外,科学家们有意在“小飞”服务舱上搭载了不少国产元器件设备,检测它们的长寿命和可靠性。“这里面亮点很多,有不少‘首次’,为未来月地往返运输器研制提供了借鉴和技术依据。比如,实现世界首次月球借力L2点转移,为未来地月L2点部署中继卫星、深空探测卫星、月球背面着陆区等任务积累了经验;实现我国首次非极轨43度倾角环月轨道飞行和沿迹变轨近月制动等。 ”叶培建说。他表示,“小飞”的服务舱还在继续飞,还能发挥很多作用,比如,获得更多的月面遥感图像;验证它的自主管理系统及长期可靠性等。嫦娥三号成“在职”最久探测器“自日月面软着陆以来,中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长纪录,远远超出我们设想。原本着陆器和月兔号月球车的设计寿命分别是1年和6个月。 ”全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士1日表示,这为我们对月球探测器的长寿命、高可靠性设计带来帮助,也对国产元器件的评估带来好处。“看起来,它还能继续工作下去,挺好的。 ”叶培建说。嫦娥三号已超期服役约15个月。它的着陆器一切正常。记者从国防科工局获悉,2月18日嫦娥三号着陆器成功自主“醒来”,进入在月球的28个白天——月昼。嫦娥三号着陆器上的月基天文望远镜等有效载荷及工程参数测量设备工作正常。“玉兔号月球车驱动机构发生了问题,不能走了。太阳能帆板也受到影响,原本有一侧的太阳能帆板月夜期间能合起来,把月球车盖上保温的,现在合不了了。即便如此,由于热控比较好,月兔还是能够唤醒,并把遥测数据下传地球。 ”叶培建说。今年初,国际天文学联合会正式批准了中国嫦娥三号着陆区4项月球地理实体命名,分别是 “广寒宫”“紫微”“天市”和“太微”。“广寒宫”在月球正面,中心坐标北纬44.12,西经19.51。命名理由是用以标记中国嫦娥三号月球探测器首次在月球上实现软着陆的位置。“广寒宫”方圆77米区域,包括玉兔号月球车巡视路线及其东侧重要地貌。“紫微”“天市”和“太微”是紧邻嫦娥三号着陆点周边区域三个较大的撞击坑,名字取自古天文图中的“三垣”,以此表达对中国古代天文工作者的敬意。“广寒宫里,嫦娥三号的故事,在继续。人类讲述月球故事,也在继续。”叶培建说。中继星“照亮”嫦娥四号登月之路全国政协委员、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士1日在接受新华社记者专访时表示,中国计划2018年前后发射嫦娥四号月球探测器,在月球背面软着陆。为“照亮”嫦娥四号“驾临”月球背面之路,一颗承载地月中转通信任务的中继卫星将在嫦娥四号发射前半年“布”到地月拉格朗日L2点。“人类探测器在月球背面软着陆是第一次。探月活动中,利用中继星实现地球与月球背面的通信,是中国人的创举。相当于距离月亮8万公里的地方‘布’了一个通讯站,可与地球保持全天候的通信。 ”叶培建说。希望这颗星是颗“长寿星”。这样,未来几年如果有别的国家探索月球背面,也可以得到中国中继星的通信服务。嫦娥四号原本是探月二期“落月任务”的备份星。嫦娥三号圆满完成月面软着陆后,经过一段时间的论证,嫦娥四号被赋予更新的任务和挑战——月球背面软着陆。截至目前,人类得到的月球背面的信息都是拍照得来的,都不是就地考察得来的。“月球背面和正面软着陆在‘落’月的本质上没有区别,嫦娥四号任务最大的难点在于人类在地球上无法与月球背面直接通信。地月关系有潮汐锁向,人类在地球上只能看到月球的正面,看不到月球背面和部分南北极。如果不解决通信问题,就不知道嫦娥四号有没有落到月球背面、落得好不好,是否正常开展月面工作。 ”叶培建说。如何解决地球和月球背面的通信问题?科学家们想到了中继。然而,实现中继的方法不止一个。比如,可以发射很多通信卫星绕着月球转,保证始终至少有一颗卫星绕到落在月球背面的嫦娥四号着陆器的通信范围,可以把信号传到地面。“还有一个同样有效但成本降低的方案——朝地月拉格朗日L2点发射一枚中继卫星。在脑海里画张几何图形:月球在中间,地球和中继卫星分别在月球两边。跟地球相比,月球比较小,所以位于中间的月球几乎遮挡不住地球和中继卫星时间的信号传播。只要月球附近的信号传到位于地月拉格朗日L2点的中继卫星,这颗中继卫星就实时对地通信。 ”叶培建说。祝福中继星发射成功,“照亮”嫦娥四号探索月球背面之路。长征七号火箭6月首飞我国空间站建设拉开大幕全国政协委员、航天科技集团中国运载火箭技术研究院原党委书记梁小虹2日表示,我国长征七号火箭目前已进入全面总装阶段,预计今年6月首飞。这标志着我国“太空家园”——空间站的建设已拉开大幕。我国载人航天工程自上世纪90年代启动,确定了“三步走”的发展战略,已实现第一步——发射无人和载人飞船,以及第二步第一阶段——航天员出舱、飞船与空间舱交会对接。目前,载人航天工程进入第二步第二阶段——短期有人照料的空间实验室建设。梁小虹介绍说,在这个阶段,长征七号火箭将发射我国首款货运飞船天舟一号,实现空间实验室物资运输与补给,同时也将为第三步建成长期有人照料的空间站搭建起“天地运输走廊”。“为此,长征七号做足了准备。”梁小虹说,长征七号是首个揭开神秘面纱的“数字火箭”,它采用全数字化手段完成研制,代表了我国近60年运载火箭研制领域的最高水平,是我国新一代中型运载火箭的基本型,可在此基础上衍生出一系列运载火箭构型,实现我国运载火箭的升级换代。此外,长征七号还特别进行了防风防水设计,具备可经受住海南文昌发射场8级大风和中雨发射的独特本领。长征五号将成太空探索主力火箭“长征五号是我国即将于今年实现首飞的运载能力最大的运载火箭,也是我国目前推力最大的绿色环保火箭。 ”全国人大代表、中国航天科技集团公司六院院长谭永华1日在接受新华社记者专访时说,“长征五号将成为我国载人空间站建设和探月工程的主力火箭。 ”2016年,长征家族中的新晋“老大”——长征五号运载火箭将正式首飞。而在今年早些时候,长征家族的另一名 “后起之秀”——长征七号运载火箭,也将踏上太空首秀的征程。预计到2020年后,长征七号将逐步替代现有长征家族的大部分运载火箭,承担我国70%左右的航天发射任务。“长征七号动力系统全部采用航天科技集团六院研制的液氧煤油火箭发动机。具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。而长征五号动力系统,除了液氧煤油发动机外,还装备了由六院研制的氢氧发动机。长征七号和长征五号首飞,标志着我国运载火箭全面开启‘绿色环保大推力’时代。 ”谭永华说。航天发展,动力先行。作为我国航天事业发展的核心力量之一,航天科技集团六院始终保持常规火箭发动机的金牌品质,创造了火箭发动机在重大飞行试验中百分之百的成功率。谭永华向记者介绍,此次长征五号与长征七号运载火箭使用的120吨级发动机,都是液氧煤油发动机。具有高能量特性、无毒无污染、可实现自身起动、大范围推力调节等突出优势,是当今世界航天运载器十分重要的动力装置。谭永华表示,2017年左右我国即将实施的探月三期工程计划,就是利用航天六院研制的上面级氢氧火箭发动机空间两次启动,将嫦娥五号探测器推送到地月转移轨道,从而实现我国首次月球取样及回收。·新闻链接·从“航天制造”到“航天智造+服务”“十三五”期间,长征系列运载火箭将继续凭借高可靠性、高密度发射能力及高性价比的特质,探索“航天制造”向“航天智造+服务”的转型路径和商业运营模式,打造中国商业航天核心竞争力。中国航天大力发展卫星运营与服务业,积极发展数据采集卫星系统,拓展应用领域,探索从航天制造、发射、地面到系统应用的全产业链的“一站式”服务,面向全球提供发射服务、整星出口、技术转让与培训、地面站建设等商业航天一揽子解决方案。长征火箭正通过创新运营模式、打造专属列车、提供定制服务等创新举措,努力在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。长征系列运载火箭还瞄准微小卫星蓬勃发展带来的新兴市场需求,为卫星发射打造专属列车。目前,国内已有近10家研制卫星的民营公司,未来有望孵化近600发商业微小卫星发射。中国运载火箭技术研究院2015年抓总研制并成功发射长征十一号运载火箭。长征系列运载火箭中从此有了微小卫星的“专属列车”,并完全具备了快速响应市场、快速进入空间、快速满足用户需求的能力。长征系列运载火箭正积极打造商业搭载的“私人定制”服务。依托开放星箭接口标准,各类小卫星可以搭上火箭这列“顺风车”进入太空,形成为各类商业用户提供“私人订制”服务的能力。
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