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中国之声嫦娥五号探测任务特别直播《嫦娥再探月》

2021-10-29 15:54 | 来源: 中国记协网
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  广播新闻现场直播

  中国之声嫦娥五号探测任务特别直播《嫦娥再探月》

  文稿

  

  片头:中央人民广播电台《中国之声》。

  长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器,今天奔向月球,准备实现月球自动采样返回。中国探月工程三步走即将收官,中国之声现场直播嫦娥再探月。

  鹤佳:各位听众,大家好!我是《中国之声》主持人鹤佳。

  颖婧:大家好!我是中国之声主持人颖婧,欢迎收听中国之声嫦娥五号探测任务特别直播《嫦娥再探月》。现在,我们是在文昌航天发射场为您现场直播。

  鹤佳:今天,被称为"胖五"的长征五号遥5运载火箭,将搭载着嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场出发奔赴月球。作为我国探月工程重大科技专项"绕、落、回"三步走发展战略的收官之战,嫦娥五号任务计划首次实现月球无人采样,并把月壤或月岩等宝贵样品带回地球,以备之后开展科学研究。

  颖婧:是的,不过,从地球上起飞到着陆月球再到取回月壤返回地球,这个过程将会持续二十多天的时间。今天的火箭发射是第一步,也是最为关键的一步,稍后,我们就将会一同来见证这个精彩的时刻。

  颖婧:今天,来到我们直播席的还有两位嘉宾,一位是航天科技集团一院长征五号副总设计师,朱曦全,欢迎朱总。

  朱曦全:主持人好,听众朋友大家好!

  颖婧:一位是来自中国航天科技集团五院总体部副主任设计师张旭辉,欢迎张主任。

  张旭辉:主持好,听众朋友大家好!

  颖婧:再次欢迎二位!长征五号是我国首型5米芯级直径的新一代大推力运载火箭,它可以将大约25吨的有效载荷送入近地轨道,或者说将14吨的有效载荷送入地球同步轨道,它的运载能力,还有运载效率等等这些重要性能指标均居世界先进水平。同时因为体型大、力气大,所以,长五也被大家亲切的称之为是"胖五"。

  鹤佳:是的,那现在,长五正在发射场做最后的准备。LED显示屏当中,在发射场,通体白色的火箭顶端是深蓝色的"月"字探月工程标识,火箭中部四个大字"中国航天"在灯光的映衬下格外醒目。

  颖婧:各位听众,现在是北京时间凌晨的4:28,距离长征五号发射不到5分钟的时间了,现在我们都和和收音机前的您一样,既紧张又期待。接下来这段时间,是火箭发射前最关键的几分钟。

  鹤佳:是,那火箭即将升空了,那最后的时间,对火箭来说,是静静的等待,还是有哪些工作要做?我们请朱总来回答一下这个问题。

  朱曦全:现在已经进入负两分钟了,负两分钟现在正在做摆杆摆开的这个动作。

  颖婧:是的,现在我们在面前的大屏幕上可以看到摆杆正在逐渐的摆开。

  朱曦全:对,然后还有就是说火箭要变成自己供电,就是叫控制转变,然后计算机要开始开算,这是负两分钟。

  颖婧:这个时间段,可以说长征五号上所有的约束和牵绊,都已经结束了,都没有了。

  朱曦全:对,都已经做好了。

  鹤佳:做好了准备了。

  朱曦全:对,是。

  颖婧:做好准备,一飞冲天了。

  朱曦全:对对。

  颖婧:一分钟准备了,我们听到一分钟准备的口令声,那这个也意味着刚才发射塔架和火箭之间的白杆已经全部都打开了。现在我们看到在大屏幕上,全长近57米,起飞重量约870吨,起飞推力超过1000吨的长征五号运载火箭已经全部的展现在了大家的面前,马上就要发射升空了。

  鹤佳:是,那让我们一起静静地等待动1号指挥员最后的读秒,一起等待着长五火箭搭载着嫦娥五号探测器一飞冲天。现在全场也都是非常的安静,都在静静等待这个时刻,这是一段既紧张又让人兴奋和激动的时刻。

  颖婧:是。

  鹤佳:现在口令也是非常的密集,马上就要发射了,我们来等待最后的读秒。

  朱曦全:星际发动机点火了,助推发动机点火了。

  颖婧:现在我能够看到,长征五号已经腾空而起了,底下都是浓浓的火焰,现在长征五号正呼啸着奔向苍穹,有很大的响动,有很大的声音。

  鹤佳:我们在这里能够感觉到。

  颖婧:是的,我们现在所在的位置是在指控大厅,能够感受到明显的震动。

  朱曦全:对,而且还有一些声音,噪声非常大。

  鹤佳:对。

  颖婧:我们的指控大厅是距离发射塔架大概三公里的测控大楼的10层。这个震动也是相当明显的。

  鹤佳:现场指令声里边各种正常的声音传来,应该是一个很好的开头。 

  颖婧:是,那具体现场观测的情况是怎么样?我们马上来连线正在三楼观礼台上采访的总台央广记者张棉棉,张棉棉您好。

  张棉棉:颖婧您好。

  颖婧:给我们说说你的感受。

  张棉棉:好的,好,我现在是距离发射塔架三公里左右的,就是普通人能够观看发射最近的一个地点,那么就在刚才随着动1指挥员胡旭东倒计时口令声的响起,我真是看到了长征五号火箭是拔地而起,瞬间撕裂了本来被乌云遮住的天空,那海天之间是瞬间仿佛升起了一个全新的太阳,就在那一刻我脚下的地板乃至整个大楼都在震颤,现场的记者们是不约而同的一起鼓掌欢呼,一起倒计时自豪,喜悦之情溢于言表,这是我们的火箭搭载的是我们的卫星,长征五号嫦娥五号,长五火箭起飞后,他是在长长的橘色尾焰一头连接着众人期待的目光,一头连着我们中华民族千年奔月的梦想,现在它正在向东南方向飞去越飞越远,正在逐渐离开我们的视线。我们也祝福他和嫦娥五号在接下来的旅程中能够一切顺利,颖婧。

  颖婧:好的,好的,感谢棉棉,我们从这个棉棉的这个介绍当中,可以体会到这种心情。

  鹤佳:激动之情。

  颖婧:是的。

  鹤佳:那现在是北京时间的4:32,此刻长征五号运载火箭在巨大的推力下已经开始了它的太空之旅了,虽然是逐渐消失在棉棉的视野当中,但是它其实一直是在我们目前面前的大屏幕上的。

  颖婧:没错。

  鹤佳:现在它从中国文昌航天发射场出发,正在掠过我们祖国的上空往东南方向飞去。

  颖婧:此时此刻我也特别想问一问二位,作为长五和嫦娥五号的研发人员,现在的心情是怎么样的?朱总先来吧。

  朱曦全:很激动,也有点紧张。期盼能够过程顺利圆满。马上要助推分离了。

  颖婧:马上要要助推分离了。助推器分离,我们待会等到口令有了之后,我们再来详细聊一聊,现在正在分离当中,我们听到了助推器分离的口令声。是的,大屏幕上显示4个助推器正在从火箭上脱落。顺着这个时间节点,我们也请朱总来跟我们聊一聊,长五身上的4个助推器和其他类型的火箭不同,长五这4个助推器它的作用是什么?

  朱曦全:是这样,长五是两级半的火箭,它4个助推是半级,然后芯一级和芯二级。长征五号运载火箭和其它火箭不同的,就是说它是一个叫前捆绑传递,前支点支撑的这么一种方式。那么咱们以前的捆绑火箭它是叫做后捆绑传力,实际上就是叫芯级挑助推,叫挑担子,那么前支点传递是叫助推担芯级叫抬轿子。那么这样前捆绑传递实际上就是可以使芯级的结构设计的比较轻便,这样助推分离以后,芯级可以就是说实现更大的运载能力,更高的效率。

  颖婧:就我们挑担子变成了抬轿子,使得运载能力会更强。

  朱曦全:对对。

  颖婧:是的。我们。

  朱曦全:这样的设计理念也是非常先进的。

  颖婧:我们说1个篱笆3个桩,一枚好箭也需要4个帮手。

  鹤佳:我们即将要迎来的下一个很关键的时间节点就是整流罩分离,这个马上就要到了。我们可以关注一下这样一个时间节点。

  鹤佳:目前指令里面传来的都是各种正常口令。

  颖婧:让人非常欣喜的。

  鹤佳:对。

  颖婧:那整流罩,其实我们知道现在嫦娥五号,就是待在整流罩里头。

  鹤佳:起到一个保护的作用是不是?

  颖婧:是。

  鹤佳:看它一会分离的情况怎么样?

  鹤佳:说到这个整流罩,想请教一下张主任。

  张旭辉:整流罩已经分离。

  颖婧:整流罩分离了。

  张旭辉:对。

  鹤佳:分离的这个时刻,我们要请教一下张主任,我们知道这个整流罩通常来讲,大家理解就是可以保护里面的卫星和探测期,那为什么现在要把它给抛掉,抛掉之后里面的嫦娥五号是怎么去保护它的呢?好的。刚才你提到了整流罩的作用,就是为了保护探测器不受大气环境下的这个气动的利热效应的干扰,但是抛整流罩前,火箭的高度,你看刚才的大屏幕已经到达了100多公里的高度,那么近乎于一个真空的环境,就在这种条件下,探测器的飞行几乎不受大气环境的一个影响。而这个时候把整流罩抛掉,可以让火箭以更快的速度去飞行,同时也为后续的探测器和火箭的分离做准备。那么抛掉整流罩以后,嫦娥五号探测器还将受到火箭大推力发动机震动的影响,因此在整体结构上还是需要保持一个收缩的一个状态,就像太阳翼,像着陆腿这些机构产品,都是这种收缩的状态,这样可以减少震动冲击带来的影响,一直到完成与运载火箭分离以后。

  颖婧:这些这些方面是给长征五号减负,另外一方面也是减少对于嫦娥五号的一个冲击,现在张主任我们想请你根据屏幕来描述一下,你所看到的嫦娥五号现在有没有一个最新的状态?

  张旭辉:嫦娥五号一切正常。

  颖婧:一切正常,这就是一个最好的消息了。

  张旭辉:对。

  颖婧:是,那我们再问问朱总吧,这一次我们嫦娥五号是升空探测,要到地球之外的星球,因为地球和月球始终是在运动的,位置关系也在不断地发生变化,这是不是比我们以往的这种近地卫星的发射要难一些,又难在哪儿呢?

  朱曦全:对,这个从地月系统来看,地球自转的速度也是比较快的,然后月球绕着地球这个运转的速度也是比较快的,这样的话月球相对于地球,它每时每刻都在运动,所以这样咱们要把这个探测器送到地月转移轨道,就是说要不断的根据地月的位置关系来设置这个轨道,这样的话,就是说咱们今天11月24号,就是每天50分钟的窗口,如果这两天发射不出去,那么就12月23号也是50分钟的窗口,那么这50分钟的窗口是有5条弹道,每一条弹道都适应当前的这10分钟,这个窗口的设计,就是为了让火箭的运载能力更有效的利用,让探测器能够节约能源,使这个探测器在飞行包括返回的时候,它的域度更大。现在一二级已经分离了。

  鹤佳:一二级分离了。

  朱曦全:对对对。

  鹤佳:这是一个重要的时间节点。

  朱曦全:对对,二级发动机已经点火。

  鹤佳:那现在这个一二级分离意味着什么呢?朱总。

  朱曦全:一二级分离和助推器分离一样,火箭一般都是多级设计,一二级分离以后,它就是要轻装前进,一级工作完了,它的结构重量对于火箭来讲,相当于是一个负担了,所以要把它抛掉。二级发动机点火,轻装前进。

  颖婧:那其实说到发动机和燃料,也不得不提到长五的另外一个名字,是冰箭,说明它很冷,那冰箭也是因为它的发动机芯,选择了目前国际上最先进,以液氢液氧作为燃料的发动机,来替代原来的有毒的推进剂,这也使得我们的长五会更加的环保,是不是朱总?

  朱曦全:对,是。

  颖婧:不过,因为现在新技术实施起来,并不是一帆风顺的,像2017年咱们长五遥二运载火箭在飞行的时候出现了异常,发射任务失利了,那此后经过一系列的排查,我们发现了这个问题就出在刚才我说到的这个液氢液氧的发动机上,想问一问朱总,为什么这个液氢液氧发动机的研制难度会这么大呢?

  朱曦全:氢氧发动机,它具有比冲高的这个特点,实际上就是说它的运载效率特别高,但是氢氧发动机,就是说液氢液氧的性质又特别复杂,这个液氢的温度低,它的温度是零下253度,这个易挥发,而且点火能量也非常低,实际上就是说,咱们要控制它的这个安全控制风险也比较大,它工作的时候,氢氧发动机工作燃烧产生水,但是这个液氢是零下253度,液氧零下183度,这个火焰是3000多度,这样的话实际上它一边是冰山一边是火海。

  颖婧:是,从极低到极高的温度。

  鹤佳:对,隔温要做得非常好。

  朱曦全:对,是的,是的,它这个火箭的燃料泵转速也非常快,每分钟2万到3万多转,这个工作环境是非常极为恶劣。发动机就是说咱们一般说叫工业体系上的皇冠,甚至皇冠上的明珠,这样的这种评价就反映了发动机,它对结构对材料对设计,对工艺各方面的要求。尤其是氢氧发动机有这么刚才说的这样大的跨度,咱们现在长征五号的这种成功和飞行,就是说发动机是地面50吨推力,真空70吨推力,实际上咱们突破了叫做大推力的氢氧发动机技术。 

  鹤佳:这也是最近取得的一些进展。

  朱曦全:这就是遥二失利以后,这个工作取得的效果。

  颖婧:咱们也是卯足了劲在做攻关,我知道从遥二到遥三之间,咱们是做了300多项的一个改进。

  朱曦全:对对对。

  颖婧:但是现在从遥四到遥五其实改进并不大,说明我们技术相对比较成熟了。

  朱曦全:对对对,就是比较稳定了。

  鹤佳:现在透过大屏幕,我们还能够得到哪些信息呢?

  朱曦全:现在二级发动机马上要一次关机了,要进入滑行段。

  鹤佳:那这里面提到二级发动机要进行一个一次关机的动作,朱总这个动作意味着什么?为什么在这个时刻要做一个关机呢?

  朱曦全:一次关机就是说意味着火箭,它已经进入太空,它这个轨道已经形成了,就是说它不会在降下来了。

  鹤佳:已经一次关机了。

  朱曦全:已经一次关机成功了。那么让火箭滑行实际上就让它利用已经形成的轨道,滑到适当的位置和速度,在这个适当的位置和速度再次点火,就可以优化轨道,起到节省燃料,提高运载能力的这个作用。

  颖婧:主要还是为了节省燃料,同时更加精准的入轨。

  朱曦全:对。

  鹤佳:那像这种二级发动机的一次关机到再次点火,这中间要间隔多长时间?除了滑行,长五在这个期间还会做其他的工作吗?

  朱曦全:在间隔期间这个滑行是930多秒,这个滑行期间仍然有很多工作要做,我们有一个叫辅助动力系统,就是有一个小推力的动力叫做要工作,它进行姿态的这个调查。再一个它有一定的推力,让火箭的推进器沉底,这个沉底的含义就是说它已经到了太空,它在滑行,那么实际上就是一个失重的状态,如果在失重的状态,就所有的东西就会浮起来,咱们里面的这个液氢和液氧它也会飘起来,飘起来的话,等一会要二次点火的话,它这个燃料的输送就会产生问题,所以它有一个就是说辅助动力系统,它提供一个小的推力,让这个燃料沉底,实际上沉底就相当在与碗底,然后要输送的话,通过增压输送系统,就直接能够输送到发动机,为二次点火做准备。

  鹤佳:看来要做的工作要挺细的。

  朱曦全:对对对。

  鹤佳:必须要保证第二次点火的时候,这个燃料能供得上。

  朱曦全:对,是的是的。

  鹤佳:刚才朱总提到这个滑行的时间是930秒,算下来大概是15分钟多一点,这个时间对于我们平常过日子来讲是很短,但是如果对于火箭来讲,这个已经是属于长时间滑行了,特别是长五还是一门要保持零下200多度的冰箭,这个应该来说是一个不小的考验吧。

  朱曦全:对是的,低温火箭它燃料面临着储箱保温的问题,保温隔热的问题,再一个就是说还有为增压输送系统,要提供输送的这种压力,要实现实时的增压,因为在飞行的过程中,它的压力都是一直在变化的,那么像保温两厘米的保温层,它要隔绝200多度的温差,实际上就是说穿两厘米的衣服,是200多度的这种温差,这个保温效果是非常大。再一个它在滑行期间,它还要克服空间辐射的影响,还要很好的控制储箱的压力,为马上的二次点火,就是说提供条件。

  鹤佳:确实各种各样的挑战。

  朱曦全:对对。

  鹤佳:这也证明我们的材料技术各个方面还是很过硬的。

  朱曦全:对,是是。

  颖婧:其实还有一个问题,也是大家比较关注的,就是比如说像我们的长五和嫦娥五号之间,一个是火箭,一个是探测器,他们都各自有自己的固定的频率,那在太空当中会不会产生共振呢?这两个小伙伴怎么来和谐共处呢?

  朱曦全:对对对,这个不会发生共振。

  鹤佳:怎么做到的呢?

  朱曦全:对,如果发生共振,这个震动震幅就比较大,它就可能会造成结构破坏。

  颖婧:撞机。

  朱曦全:就是不允许出现这样的情况,那么就是说我们在研制的时候,在地面要开展所谓叫模态试验,那么这个模态试验就是获得火箭和探测器的频率,通过模态试验模拟自由状态,把这个火箭实际上在地面用弹簧和钢丝绳把它悬挂起来,模拟它整个飞行时候的一个,飞机的时候我们要叫自由自由,就是没有东西约束它就叫自由自由。那么在地面试验见证火箭飞行的这种状态,践行现在我们提出来的叫一切通过总体,一切通过地面试验,要地面试验考核充分这么一个要求,所以说它不会发生共振。

  颖婧:虽然说我们之前长五和嫦娥五号没有在一起搭载过,但是我们已经在地面做过成千上百次,或者都不止,朱总是不是,这些地面的试验,我们已经打好了坚实的基础。的确从今天之后,再过一周左右的时间,嫦娥五号将抵达月球开始它的月球探测之旅,那嫦娥奔月,一直是中华民族千年的梦想,但是这个梦想要想实现并非易事,从2004年立项到现在,探月工程已经走过了将近16个春夏秋冬,这次任务也正是探月工程三步走战略的收官之战,接下来我们就一起来通过一个片花重温一下这段充满艰辛,但同样充满奇迹的光辉岁月。

  出录音

  发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域,重返月球,开发月球资源,建立月球基地,已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。1994年我国科学家开始进行探月活动必要性和可行性研究,之后经过多年的酝酿,最终确定中国整个探月工程分为绕、落、回三个阶段。第一步绕,2007年嫦娥1号成功发射,实现了中华民族千年奔月梦想。2007年11月24号中国首颗探月卫星嫦娥1号在18点05分,在西昌卫星发射中心发射成功。

   2009年3月1号,嫦娥1号卫星按预定计划受控撞月,为探月工程第一期绕月探测任务画上了一个圆满的句号,标志着我国已经进入世界具有升空探测能力的国家环境。第二步,落,2010年嫦娥二号成功发射获得国际最高分辨率全月图和月球虹湾地区1.5米高分辨率。

   2013年12月14号,嫦娥三号探测器成功落月,实现我国航天器首次地外天体软着陆,并开展巡视勘查和科学探测。嫦娥三号任务圆满成功,为我国航天事业发展树立了新的里程碑。去年1月3号,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,正中预选着陆区靶心位置。

  虽然在月球中走了一小步,但是对我们中华民族来说,我认为走了一大步。这一大步是在我们太空探索的过程中,在我们征服宇宙的过程中,我觉得我们取得了决定性的一步。

  在着陆月背后,嫦娥四号释放了月球车,玉兔二号也留下了人类航天器在月背的首次足迹。

  我们的玉兔号已经对我们着陆机的附近进行了比较全面的一个勘探,我们要进行更精细化的一种安排,得到更多的一些探测的结果。

  解说:第三步,回,本次发射的嫦娥五号月球探测器计划首次实现从月球的踩向返回,把月壤或月岩等宝贵样品带回地球,届时将有望为我国探月工程重大科技专项绕落回三步走发展战略划上一个圆满的句号。

  颖婧:确实从2004年到现在,我们的探月工程已经走过了将近16个春夏秋冬,确实也是一段充满艰辛,但同样也充满希望的岁月。接下来我想问一问张主任,和前几次任务相比,我们这一次嫦娥五号任务它的特殊的地方在哪里?

  张旭辉:应该说嫦娥五号是一个全新的任务,它也是我国探月工程三步走战略当中的最后一步,也是最为关键的一步。

  颖婧:收官之作。

  张旭辉:对,它的任务目标是实现月球无人采样返回,当然为了实现这个任务目标,需要在前几次月球探测任务的基础上,增加了月面采样、月面起飞及月球轨道无人交会对接,以及高速载入返回等这些任务,那么这些任务都是我国首次开展的飞行任务,应该说难度更高,挑战更大,整个飞行阶段涵盖了11个主要环节,包括发射入轨、地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面采样、月面起飞、交会对接、环月等待、月地转移以及载入返回共11个飞行阶段,可以说是环环相扣,也是动人心魄。

  颖婧:动人心魄又环环相扣。

  鹤佳:是的,我们非常期待,说到这次嫦娥五号的任务,其实通俗来点,我们来讲就是上月球去挖土,然后再送回地球上,我们都知道其实之前人类第一次带会月球的物质,最早是上个世纪六七十年代的美国和苏联,之后就没有人干过这个事了,这次我们嫦娥五号的任务和美国和苏联当初的月球取样返回相比有什么不同,请张主任给我们讲讲。

  张旭辉:好的,目前实现月面采样返回的国家只有美国和前苏联,当时也是在冷战的背景下,那么美国采取的是载人登月,也就是说把人送到月球上,然后在那采集月壤,然后跟着阿波罗飞船一起返回地球。

  颖婧:就是靠人挖土。

  张旭辉:是的,是的。

  颖婧:会更便利一些。

  张旭辉:但是投入也非常大,难度也比较高,但是苏联采取的是无人采样返回,但苏联或者前苏联采用的月面采样以后,它是把它的航天器是直接飞回了地球,这样做的好处是任务相对更简单,也就是说它缺少了一个月球轨道交会对接这样一个环节,我们知道之所以我们设计月球轨道交会对接,是因为这个环节类似于什么呢?类似于一个中间接力跑,就我们通过交会对接,可以把该带走的东西带走,也就把月壤带走,但是不该带走的这些重量,就留在了月球,像我们的上升器,它要在月球轨道跟轨返组合体要进行交会对接,交会对接以后,把月壤传到返回器里面去,这时候我们把上升器就留到了月球轨道,这样做的就是把该带走的带走,把不该带走的留下,就大大提高了携带月壤的效率,可以把更多的月壤带回地球,所以说前苏联采样重量一次大概是100到200克,我们的采用的标准重量是2公斤。

  鹤佳:提升了一个数量级。

  张旭辉:是的。

  颖婧:那其实说到2公斤,我也想问问张主任,我们定下2公斤的这个数值是有什么考虑吗?

  张旭辉:这个是有多方面的一个考虑吧,一个就是说我们这是一个工程任务,所以从工程任务的一开始,就要定下一个关键的指标,这个指标就是你刚才说的2公斤月壤,但是这个提出来之后,是属于一个原始性的指标,然后根据这个采样量多小,我们要分析它的样品容器的大小,以及材料的选择还有相应的体积重量,那么有了这些以后,我们还要结合携带的月壤的重量,对推进剂的消耗,对探测器的重量分配,以及布局优化等,就开展迭代的优化,在这一系列的活动之后,最后论出来是2公斤。那么这2公斤相对于苏联的无人采样来说,已经前面已经说了,是高的一个数量级了,前苏联是实现了百科量级的采样,我们是能达到千科量级的这样一个采样。另外也需要提醒一下,就是这2公斤并不是一个绝对的硬性指标,可能比2公斤多一点,也可能会小一点。

  颖婧:是一个大概的范围。

  张旭辉:对,这个都是由实际的着陆地点,采样区域的地形地貌决定的。

  鹤佳:因为有可能取得这个岩石就会重一些,取到土就会轻一些。

  张旭辉:对,有这种可能,因为毕竟我们的着陆地点还是有一定的不确定性的,所以根据它的着陆情况以及采样情况,这个月壤可能会多一点,也可能会少一点,但无论是多一点还是少一点,那么对于我们的工程任务来讲,都算是完成了这个任务。

  颖婧:确实我们这一次嫦娥五号,也是在全球首次采用无人交会对接的方式来取回月壤,那既然刚才张主任说到了,在38万公里的月球来取月壤这么难,那我们为什么要执行这个任务?为什么要跨越38万公里来只会取得2公斤的样本呢?

  张旭辉:首先这个月壤的研究,是具有极高的价值的,因为研究月壤不仅仅是涉及月球本身,还包含了整个太阳系的一个空间物质和能量的重要信息,比如月壤里面可能含有太阳系早期演化的一些历史记录,月岩和月壤的这个宇宙线,射线暴露的情况与太阳风的组成,太阳表层的成分特征,以及小天地和微陨石撞击月球的历史记录等等,这些都在月壤里面能够找到一些线索,而这恰恰都是科学家非常关心的一些内容。

  颖婧:有很高的研究价值。

  张旭辉:对的,通过研究他们,就是还能够给我们研究地球的生命起源提供必要的证据。

  朱曦全:二级要点火了。

  颖婧:朱总提示我们,二级二次启动马上要开始了。

  鹤佳:现在这个二级发动机二次启动是一个非常关键的节点,之前很长一段时间现场是没有什么口令声的,非常的安静。目前来判断是点火成功了吗朱总?

  朱曦全:应该是已经点火了,这个速度高度曲线它跟踪正常,对,已经点火成功。

  鹤佳:是,之前的这样一个没有推力的滑行段,既可以节省火箭的能量,又有利于提高运载能力,那现在这个滑行阶段结束了,二次点火,请问一下朱总,从长五遥2任务失利以后,再到长五遥3再度复飞,这其中长五火箭经过的优化具体都有哪些呢?

    朱曦全:是这样,遥2失利,对中国航天对长五对我都是一个沉重的打击,痛定思痛,对火箭几个系统开展了全面的参赛工作,也就是再设计、再分析、再验证,对所有的设计方案、技术参数、验证方案全面审视,开展了系统的相关的验证工作。当然最重要的还是对芯一级的氢氧发动机的改进。在失利以后的我们叫归零,实际上就是采取改进措施的这么一个过程中,发现氢氧发动机这里面既有科学和理论问题,也有技术和工程问题,实际上最终是从理论上认识到了它的机理,采取了非常有效也是比较简洁的这种改进措施,消除了故障机理,所以才能够实现王者归来。

     就是说失利以后的工作,也体现了长征五号型号,这个叫做技术精湛、作风精细、操作精准、分析精准、合作精诚的五精精神,体现了长五人不畏挫折、勇担重任,也体现了中国航天人的赤子之心,但是实际上就是说对于火线来讲,不打实发,远远还谈不上成熟,所以说从长征五号运载火箭,我们在工作的过程中要严控风险,要实现精细化流程管理,通过细致扎实的工作拥抱成功。

  另外一方面,就是说失利以后的工作,还开展了相关的叫减重工作,就是说不断地提高火箭的运载能力,实际上对于火箭来讲,在研制初期主要任务是保成功,我宁可让结构强度大一点,火箭重量大一点,我要保成功,到了现在这个阶段,我就要不断地提高可靠性,然后不断地提高运载能力。

  颖婧:保成功到我们提高可靠性。

  鹤佳:未来还有很多的这个任务要继续去完成。

  颖婧:是的,刚才朱总说到不打实发,还算不上成熟,我们是需要在不断地一次一次的试验当中,一次一次的发射过程当中来积累经验。

  朱曦全:不断去积累。

  鹤佳:对,积累经验,那离下一个关键的节点还有一点时间,我们来请教朱总。目前还是一些正常的状态,不过现场指令可以看出,我们请教朱总一个科普一点的问题,就是我们刚才看发射的时候,一直都能看到有摄像头传回的图像,包括现在也可以看到起飞二级发动机这个图像,这个图像它是怎么传回来的,这个就是现场的实时画面吗?还是我们后期合成的?

  朱曦全:这是实时画面,现在在大屏幕上,实际上已经可以看到地球了,地球圆形的这个轮廓已经看到了,然后二级发动机它在工作,地球在不断的旋转,这个旋转实际上是火箭姿态和火箭飞行,相对看起来地球在这个。

  颖婧:那这个画面是长征五号自己搭载的摄像头?

  朱曦全:对,这个画面现在就是说技术都比较先进,我们遥测也装了很多摄像头,像刚才助推分离、整理罩分馏、一二级分离,包括现在二级的飞行姿态,都是有一个摄像头,它能够实时的下传,下传回来以后,就投屏到咱们现场的这个大屏幕上。

  鹤佳:所以说这个飞行的过程当中,会不会遇到黑障的问题?中间有信号会传播的东西。

  朱曦全:咱们现在这个测控系统,就是说是全程都测控的,所以说这个过程都是能够反馈回来的。有时候会出现图像卡滞,就像在网上上网的时候信号不好,有时候会出马赛克,但今天的表现确实是非常好,很清晰。

  鹤佳:各个角度都能够看得到。

  朱曦全:对。

  鹤佳:现在现场指令里边还是各种正常的信号传来。

  颖婧:一切正常。

  鹤佳:对。

  颖婧:在左侧,我们可以看到起飞蒸馏罩的。

  鹤佳:一个摄像头。

  颖婧:是。

  朱曦全:对,它罩的就是这个,实际上现在我们看到的是太阳帆板。

  鹤佳:它左下角的这个数字不断地在涨,2027、2028,这个是什么意思呢?

  朱曦全:这是秒。

  鹤佳:这个就是秒,飞行秒。

  颖婧:秒的时间。

  朱曦全:对。

  颖婧:下一个重要的时间节点应该是我们的二级二次关机的这样一个阶段。现在距离这个阶段还有一点时间,其实我们也想问一问朱总,刚才的一个节点是二级二次启动,现在又二级二次关机,为什么又要再一次关机呢?

  朱曦全:二次关机实际上就意味着它基本上已经到达这个地月转移轨道,实际上火箭就基本上完成任务,然后后面还有一个(末修),最后把那个姿态和速度再调整一下。

  颖婧:就是说可能对于长征五号的考试快要结束了。

  朱曦全:对对,还有10秒钟,十几、二十多秒。

  颖婧:这个时候朱总应该是心里很紧张。

  鹤佳:期待。

  朱曦全:对对,已经关机了。

  颖婧:已经关机了。

  鹤佳:二次关机了,这个成功了。这之后是不是还有十几秒的末修修正,这个间隔就很短了。

  朱曦全:对。

  鹤佳:末修修正靠的是什么力量?

  朱曦全:它就是刚才说的辅助动力系统,刚才在滑翔的时候,控制姿态,包括飞行器沉底的这么一个系统,它要进行末修。

  鹤佳:这个是电脑自动运算的吗?

  朱曦全:整个过程都是自动控制的。

  鹤佳:这个好厉害。提前要写一些程序,录入一些数据。

  朱曦全:对对。

  颖婧:可能马上我们长五的使命就要完成了,然后我们的嫦娥五号就要靠自己的力量来独自地飞行了。

  鹤佳:它的姿态有变化。

  朱曦全:已经器箭分离了。

  颖婧:已经完成了器件分离,已经完成了,是的,送君千里,终需一别,从现在开始,火箭的任务。

  【现场声】:长征五号跟踪正常。

  朱曦全:还没有分离。

  颖婧:还在等待,静静地等待我们器件分离的时刻。

  鹤佳:大屏幕中间显示的是调姿段。

  【现场声】:器箭分离。

  颖婧:器箭分离,我们听到了器箭分离的口令。

  鹤佳:非常好,非常好。

  颖婧:现场主控大厅的各位科研人员都情不自禁地鼓起掌来。

  鹤佳:鼓起掌来,我们也跟着鼓起掌来。

  颖婧:刚才朱总也鼓掌了。

  鹤佳:对。这刻朱总的心情应该是非常地高兴吧?

  颖婧:松了一口气是不是?

  鹤佳:松了一口气。

  朱曦全:到目前为止,长征五号发射嫦娥五号任务,发射任务已经取得,火箭的任务已经成功了。

  颖婧:我们可以看到现场指控大厅我们的科研人员。

  鹤佳:专家们正在握手。

  颖婧:正在互相握手,祝贺。

  朱曦全:对对,领导和专家都在握手祝贺。

  鹤佳:这次成功也意味着我们长征五号运载火箭的能力再次得到了印证。

  朱曦全:对。

  颖婧:是的。我们知道今年长征五号火箭除了这一次的探月任务之外,还执行了包括火星任务在内的三次发射。

  鹤佳:是的,一枚长五火箭从无到有是需要6个月的。我们知道,一年有12个月,如果中途不休息的话,串联开展工作,理论上一年可以总装配套并且实施两次长五火箭的发射。

  颖婧:是。

  鹤佳:但是现在长五火箭却在一年里面就实现了三次发射,这个很厉害。长五火箭团队是怎么做到的?朱总。

  朱曦全:对,实际上从去年的12月27号遥3发射成功到今天遥5发射嫦娥五号成功,在不到一年的时间里,长征五号实现了连续4发的圆满成功。那么实际上就是说刚才鹤佳也说了,火箭的组装、生产、总装都需要周期的。那么我们现在就是开展并行作业,在北京、天津、文昌分别开展发射总装总测任务,采用流程创新、垂直上舰的技术,节约了火箭的总装周期,从130天节约到40-50天左右。刚才说的发动机改进,就是说遥2归零以后,我们采取了发动机改进的措施,使关键产品的生产也从110天到50天左右,这些工作也体现了管理的创新。这些管理的创新,工作方法的创新实现了咱们在不到一年的时间里4发火箭圆满发射这么一个目标。

  颖婧:一年4发,的确是一个很好的成绩,不仅是长五火箭团队,整个我们的长征火箭团队在探月工程当中都将一个个不可能变成了可能,加上这一次我们的长征系列火箭已经是第5次护送“嫦娥姐姐”了。

  鹤佳:是的,那么2007年起,先后有长征3号甲火箭,长征3号丙火箭,长征3号乙火箭。我们这次的长征五号火箭凭借出色的适应能力,强大的运载能力,丰富的发射轨道,精准的入轨精度脱颖而出,成为嫦娥奔月的最佳搭档,助力探月工程的每一步。

  颖婧:是。

  鹤佳:我们再来通过一个片花来了解一下,和参与探月工程的长征五号的另外三个兄弟的情况。

  出片花:   

  长征三号甲系列火箭是长征火箭家族高强密度发射的主力,包揽了目前我国绝大多数高轨道航天器发射任务,是我国目前发射次数最多,成功率最高的火箭系列。参与探月工程任务的4型火箭中,长三甲、长三乙、长三丙都是大型低温液体运载火箭,共同组成了长三甲系列火箭。

  【现场声】:四、三、二、一,点火。

  解说:2007年10月24号,长征三号甲遥14火箭,将嫦娥一号卫星送入预定轨道,首次实现零窗口发射,拉开了中国人探索月球的大幕。2010年10月1号长征3号丙遥七火箭将嫦娥二号卫星送入地月转移轨道,刷新了中国探月工程新高度,也是我国火箭首次将卫星直接送入地月转移轨道。

  【现场声】:用于发射我国嫦娥三号月球探测器的长征三号乙火箭,目前已开始总装。

  解说:2013年12月2号,长征三号乙遥23火箭成功发射携带中国第一艘月球车的嫦娥三号探测器,标志着探月工程第二步战略目标的全面实现。

   2018年12月8号,长征3号乙遥30火箭将嫦娥四号月球探测器送入预定轨道,成功实现了人类探测器首次在月球背面的软着陆。

  【现场声】:和嫦娥二号相比,我们的运载能力提高了1300公斤,制造的精度提高了三倍多。

  解说:作为唯一一行两次护送嫦娥的火箭,长三乙火箭为适应探月工程要求,开展了多项针对性研制,突破了多项关键技术。长三甲系列火箭诞生26年以来,发射成功率高达97%,素有“金牌火箭”的美誉,在探月工程中发挥了重要作用。

  颖婧:现在通过大屏幕,我们可以看到,嫦娥五号探测器的全貌已经非常清楚地展现在我们面前。我想问一下张主任,现在我们嫦娥五号的状态怎么样?

  张旭辉:目前仍然是一切正常。

  颖婧:一切正常的状态。那和嫦娥一号、二号、三号、四号相比,嫦娥五号更重也更高了,重达8.2吨、高7米2的嫦娥五号探测器的技术难度和结构也更为复杂,从上到下是由四个器组成,请您给我们介绍一下,这四个器分别是哪四个器?看起来像一串“糖葫芦”一样串在一起,我这比喻恰当吗?

  张旭辉:挺恰当的。确实不同于一般的航天器,嫦娥五号探测器组成非常复杂。虽然我们通称它是嫦娥五号探测器,但实际上它是由四个航天器组成,从上到下分别是:上升器、着陆器、返回器,还有轨道器,这四个器每个器都有自己独立的功能,但它们彼此之间又相互配合,共同完成飞行任务。刚开始发射的时候,就像主持人刚才提到的四个器摞在一起,像个“糖葫芦”一样,直到到了月球轨道等待的时候,探测器这时候由四个在一起分别成两两组合体,着陆上升组合体和轨道返回组合体,叫轨返组合体。着陆上升组合体分完了以后,就开始在月球轨道上动力下降,为月面软着陆准备,并最终实现月面软着陆和在月面的无人采样,当采样完了以后,上升器还要与已经着陆的,和它一起着陆的着陆器进行分离,实现我国的首次月面起飞,并且与在月球轨道上再次等候多时的轨返组合体,就刚才月球轨道的两辆组合体,其中的轨返组合体进行交会对接和样品转移,也就是说上升器和轨返组合体在月球轨道上又拥抱在了一起,它俩拥抱在一起的时候,目的就要把已经采集到的样品从上升器转移到返回器里,最终还要把上升器再次进行分离。分离以后就只剩下了轨返组合体了,这时候轨道器带着这个返回器一起伺机进入月地转移轨道,等它们到了距离地球大概5000公里高度的时候,要实现轨道器和返回器的分离,返回器返回到地球的怀抱。

  总的来讲,轨道器主要是为探测器提供轨道转移功能,包括地月转移、地月制动、月地转移等,同时也可以在月球轨道实现与上升器共同完成交会对接和样品转移。着陆器一方面可以带着上升器在月面软着陆,另外一方面还要完成在月面的月壤采集,在此基础上还要作为起飞平台去支撑上升器在月面的起飞,上升器的任务,就像它的名字一样,就是实现月面起飞,当然还要配合轨返组合体在月球轨道交会对接和样品转移,把采集到的样品转移到返回器内,返回器就通过自己独有的工夫,大家可能以前了解到一种打水漂似的高速载入返回,进入到地球的怀抱。可以说每个器都不可或缺。

  颖婧:各司其职。

  张旭辉:对对,都是采样返回任务的重要组成部分。

  颖婧:我们也想知道,嫦娥五号和之前它的几位“姐姐”相比,它的任务目标上有哪些不同的地方?

  张旭辉:你说到“姐姐”了,可以这么说,每一位嫦娥姐姐,它们的个性都非常地明显。嫦娥一号是探月工程的首发星,它的任务目标主要是对月球的一个环绕探测。

  颖婧:绕月。

  张旭辉:对对,绕月,环绕,对月球进行环绕探测。那么嫦娥二号是我们探月工程二期的先导星,它主要的任务是实验和验证探月工程二期的部分关键技术,并且深化月球的科学探测。嫦娥三号相对于月球一号和二号技术跨度更大,其主要任务是实现月面的软着陆及巡视勘探。四号的任务是在月球背面进行着陆和巡视勘探,这也是人类首次在月球背面实现航天器的着陆。嫦娥五号是相对于它的“姐妹们”又是全新的设计,组成更为复杂,任务模式更加多样。前面也提到了增加月面采样、起飞,月球轨道交会对接、高速载入返回等这些国内首次开展的飞行任务,就是为了更好地完成它的月球无人采样返回任务。

  鹤佳:这些探测器它们外贸不同,任务也大相径庭。其实从探月工程从立项之初,就设计了"绕、落、回"三步走战略,这也意味着嫦娥家族众姐妹将拥有不同的命运和归宿。像嫦娥五号是要回到地球,那么他的其他“姐妹”现在都在哪呢?我们再请张主任给我们详细的讲一讲。

  张旭辉:好的,可以说嫦娥五号的几位“姐姐”都很争气,都圆满地完成了自己的任务。

  颖婧:是。

  张旭辉:其中嫦娥一号是在2007年10月24号发射的,直到2009年3月份,它是按照预定的计划受控撞月,被我们国家探月工程一期绕月探测任务画上了一个圆满的句号。

  到了2010年10月1号,嫦娥二号卫星发射成功,2012年12月13号在环绕飞行的基础上,嫦娥二号卫星又去进行了小行星的探测,与图塔蒂斯小行星可以说是擦肩而过。图塔蒂斯小行星也就是“战神小行星”翻译过来,所以它首次实现了我国对小行星的飞跃探测,也是我国第一个行星探测器。目前它已成为绕太阳飞行的行星了。

   2013年12月份,嫦娥三号探测器着陆月面,次日,着陆器和巡视器互拍成像,嫦娥三号的工程任务也是圆满成功,实现了我国首次地外天体软着陆和巡视探测。但目前嫦娥三号“姑娘”也永久的留在了月面,现在还在遥望着我们地球家园。

   2019年1月3号,嫦娥四号探测器成功落到了月球背面,成为人类首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。它至今状态良好,未来嫦娥“四姑娘”还将继续在一球背面开展它的探测之旅,希望它给我们带来更多的惊喜。

  鹤佳:祝它好运。

  颖婧:是。张主任,我们现在看到大屏幕上我们的嫦娥五号在天幕当中进行了处理,但其实它是在不断地运动当中的,我们的右上角有一个探测器入轨段,您能给我们解释一下这是什么意思吗?包括左方的探测器的工作状态,能给我们的听众朋友描述一下。

  张旭辉:好的,就是器箭分离完了以后,可以说是运载的任务完成了,但是探测器的任务却是刚刚开始。那么开始之初探测器需要进行很多的动作,需要调整它的姿态,之所以调整姿态,也是为了更好地对地信号传输,也是为了它地月转移建立良好的初始条件。同时它内部的一些单机设备也要陆续地开始准备加电或准备工作,所以现在也是处于一个状态设置和状态检查已确认的这样的一个过程当中。

  鹤佳:要有一个过程去准备它。

  张旭辉:对对。

  颖婧:我们在大屏幕的左方看到的工作状态,这些描述当中有哪些,您觉得是比较重点可以提示我们的地方?

  张旭辉:一会有两个比较重要的环节,一个是轨道器太阳翼的展开,另外还有一个是着陆器太阳翼的展开。那么首先开始的是轨道器太阳翼展开,就是最下面的轨道器,它的太阳翼先展开,然后再上面的着陆器太阳翼再展开。

  鹤佳:为什么是分别展开呢?

  张旭辉:是这样,一方面两个独立的器,它们需要分别建立,确认状态以后,那么在进行另外一个区的太阳翼的一个展开。

  鹤佳:我们也期待这样一刻的到来。它们分别展开之后也是分别供电吗?

  张旭辉:是的。

  鹤佳:中间的电路是不连通的吗?

  张旭辉:实际上我们也设计了一个双向的供电的机制,也就是说着陆器和上升器里面和轨道器这边,他们之间的电路上是有通路的。

  鹤佳:可以做到互为备份?

  张旭辉:是的。

  鹤佳:来给我们讲讲帆板器展开,它的作用主要是什么呢?

  张旭辉:应该说这个帆板,我们也俗称叫太阳翼帆板,它的主要作用就是供电,探测器自身是带有蓄电池的,但是它的容量毕竟是有限的,要实现长时间的飞行任务,还是必须依靠外来的能量,而获取这种能量的通道,就是靠太阳翼,就这个帆板。那么它的原理实际上就是光电转换效应,把照射在太阳翼帆板上的太阳能、光能。

  【现场声】:轨道器太阳翼展开正常。

  张旭辉:轨道器太阳翼展开了。

  鹤佳:展开正常了。

  颖婧:展开正常,又一个时间节点来到了。

  张旭辉:对,非常关键。

  颖婧:是的,我们的轨道器帆板展开正常,对于嫦娥五号的第一次考验成功了。

  鹤佳:对,大屏幕上我们可以清晰地看到帆板已经慢慢地展开了。

  颖婧:就像一对小翅膀一样。

  张旭辉:是的。

  鹤佳:一会还有一个更小的翅膀展开。

  张旭辉:对,太阳翼展开以后,它就开始找太阳,接着刚才说的。

  颖婧:给自己储存能量了。

  张旭辉:对,它要找到一个合适的角度,就是保持最大的发电效率,所以它太阳轨道器太阳翼的帆板是会自动旋转的,就是为了确保帆板的平面和太阳光的夹角关系,保证它的发电效率提高。

  颖婧:始终能够对着太阳吸收热量。

  张旭辉:是的,是的。

  鹤佳:所以这个帆板是给轨道器来进行供电的,轨道器非常地重要。

  张旭辉:是的。

  鹤佳:我们可以这样去理解,这轨道器像是在太空构建起一个物流的特殊的通道,可以把它形容一个“太空邮差”。张主任,您觉得这个比喻恰当吗?

  张旭辉:比较恰当。因为轨道器顾名思义主要是起到一个轨道运输的作用,在奔向月球的时候,它是为整个探测器提供动力,也就是现在我们在地月转移期间,这个发动机主要是轨道器的发动机在工作,它提供动力。在月面任务完成以后,在奔回地球的时候,轨道器是带着返回器,同时它也提供一个相应的转移动力。但是轨道器除了提供轨道运输的功能之外,它还能在月球轨道与上升器共同实现交会对接和样品转移,把上升器携带的样品转移到返回器里面。那么在此之后,在完成与上升器的分离,轨道器的作用和其他三个器一样都非常地关键,是探测器的重要组成部分。

  那么为了完成它所承担的任务,在一些像轻量化的设计,目标抓捕与样品转移等方面也做了很多的改进,也突破了很多的关键技术。

  颖婧:是的。像刚才张主任说到了,我们轨道器的作用除了在运输当我们“太空邮差”之外,另外一大亮点就是自动交会对接,还有样品转移的时候承担了重任。其实说到交会对接,我知道包括之前神舟飞船已经与天宫二号进行过交会对接,那么我们这一次也叫交会对接,这两种交会对接有什么不一样的地方吗?

  张旭辉:好的。所谓交会对接怎么说呢?可以说一个巴掌拍不响,双方共同努力彼此有认识,所以说像我们长五号在月球轨道上交会对接,实际上就是有上升器,还有轨道器,它们的共同努力完成。那么与神州飞船与天宫二号的交会对接还是有很大不同的。第一,它们的地点不同,那么神舟飞船与天宫二号,它是在近地轨道完成的,轨道高度大概几百公里,这个样子。而这次嫦娥五号的交会对接任务是在38万公里远的月球轨道上完成的,所以这一点是差异比较大的。

  第二,操控方式不同。那么神州飞船与天宫二号的交会对接,有我们的航天员在里面驾驶,所以在交会对接的过程当中,一旦出现问题,它可以及时地纠偏或者纠错人,因为人控可能会更容易处理一些复杂的问题,而这次交会对接是采用的无人的方式,而月地之间的距离的遥远,那么通信势必有延迟。因为它38万公里信号一来一回可能几秒钟就过去了,而这个运动速度非常快,这时候你不能完全指望地面来发指令,让它们去做一些比较精细的动作,因此,很多环节和步骤都需要依赖探测器自主去完成。

  颖婧:要靠嫦娥五号自己了。

  张旭辉:对对对。第三就是它们的对接方式也不太一样,那么神舟飞船和天宫二号的交会对接采用的是一种撞击式的交会对接,它们两个去相撞实施对接。而嫦娥五号是采用的是一种抓捕式的对接,所以它们的对接方式是不一样的。

  鹤佳:这是出于什么考虑呢?

  张旭辉:主要是这样,是因为神舟飞船和天宫二号,它两个质量比较相当,所以你这种撞击式的它俩能量也相当,不会说产生比较大的撞击,把另外一个航天器给撞上了。

  颖婧:撞飞了。

  鹤佳:接不住了。

  张旭辉:对对,但我们嫦娥五号恰恰存在这个问题,轨返组合体吨位比较大,可能接近两吨就2000公斤。但是上升器月面起飞以后,跟它对接前重量只剩下几百公斤,所以相当于是一个小质量体和一个大质量体去进行对接,如果这时候采用撞击的话,可能稍有失误就会把小质量体一下子撞飞而撞,飞以后你想再进行对接,难度就比较大了。

  鹤佳:对,那个轨迹,你可能很难去预测它到底在哪。

  张旭辉:是的。

  鹤佳:像我们为了方便对接,是不是也采用了很多新的技术,这些亮点都在哪?

  张旭辉:主要还是跟近地轨道交会对接的一些区别,它确实也有难点。那么在地球轨道交会对接的时候,可以利用像GPS,当然后续我们还可以利用北斗的导航系统给我们的航天器去定位,而且是精准的定位。但是在月球轨道上,因为距离比较遥远,所以没有这样的条件,所以只能依靠地面的测控和探测器自主去测量,这个难度也非常大。

  刚才也提到了,因为传输距离比较远导致通讯延迟,同时在月球轨道上还存在一些供电,一些测控的条件的限制,所以对交会对接执行的时间要求比较紧,需要它效率比较高。可以说在月球轨道交会对接过程当中,如果轨道计算出现了一些差异乃至几米的误差,实际上在我们地面上算,不算什么太大的误差,但是我们交会对接是难以接受的。

  颖婧:差之毫厘,谬以千里。

  张旭辉:对,因为它们在月球上也是一个高速,两个器都是一个高速运动的过程,只是我们要控制它的相对速度和相对位置。

  颖婧:所以说,也可以说我们的航天科技也是一个非常精密的,要求精度的一个学科。现在我们的探测器正在升空,朝着月球的方向在飞行,预计大概什么时候能够抵达目的地,这也是我们大家很想知道的。

  张旭辉:说的直接一点,大概一个周左右的时间,

  颖婧:一周左右的时间。

  张旭辉:对对对。

  颖婧:我们目的地是有做了特别的选择吗?

  张旭辉:是有选择的。那么这一周当中,我们是要经历发射入轨、地月转移、近月制动、还原飞行和动力下降多个环节,最终是落在月球正面的风暴洋的西北部,也是大家熟悉的嫦娥三号落月区西边的一个地区,那么这个着陆点应该说是一个新的地址。

  鹤佳:之前没有人去过。

  张旭辉:对对,之所以选择这个位置,它既有工程上的考虑,也有科学研究上的考虑。

  那么基于之前的探测结果,这块区域地质地貌特点属于月球表面相对比较年轻的部分,而阿波罗过去采用的区域都是相对比较年老的部分。那么从科学研究的角度来讲,结合以前的研究成果,就更有利于综合研究月球的演化过程,带回这种不同的月亮,特别是这种年轻月球火山岩样本,不仅对中国,那么对全人类在月球方面的研究都具有非常重要的科研价值。同时这部分区域相对也比较平缓,也有利于我们实现月面的软着陆和起飞。

  颖婧:是的。月球对我们来说是一个相对陌生的环境,陌生的环境会带来新鲜感,新鲜感是相对于人来说的,但是对于探测器,我们的嫦娥五号来说,这种新鲜感确实要迈过的第一道坎。像我们嫦娥五号探测器在落月的过程当中,它的难点在哪里?比如说它能够事先地分辨月面的状况吗?我们知道它的姐姐嫦娥三号、四号是搭载了我们的玉兔二号和玉兔号的月球车的,它是有人帮它勘探的,但是我们嫦娥五号好像没有,是不是在着陆过程当中会有一些难度,或者勘探过程当中会有一些难点?

  张旭辉:对,是有的。月面着陆一直是航天里面的一个难点,就在前些日子,印度和以色列的月面着陆航天也都先后失败了,所以说这个月面着陆,应该说风险还是非常大,技术门槛也比较高。

  那么嫦娥五号,它的月面着陆应该说总体技术途径上和以前的嫦娥三号和4号比较类似,那么它在着陆之前要进行降轨,要对月球的地形地貌进行勘探,那么在这个过程当中逐渐缩小它的着陆点,最终寻找一个相对平缓、相对安全的一个着陆区域来进行一个软着陆。

  颖婧:但它这次没有巡视器来替它完成勘探工作,我们的嫦娥五号怎么自行来操作?

  鹤佳:是通过空中去观看?

    张旭辉:整个着陆过程当中它都是自主完成的,靠它的带的一些着陆敏感器,实现对月球的地形地貌的实时的勘探,并根据勘探的结果自动识别要着陆的位置。

  颖婧:是不是也意味着我们嫦娥五号,相对于之前3号、4号来说一种技术的进步?

  鹤佳:感觉更智能一些?

  张旭辉:刚才也提到总体技术路线上,还是继承之前3号和4号,因为我们探月工程一步一个脚印,都是在前一个探测器基础上来进行技术的提升。那么这一次应该说虽然技术路线是继承了3号和4号,但是难度比以前还是要增加了一些,你比如说它的着陆重量以及它的着陆高度都比以前要大一些,尤其是它比以前更高了。所以说它的着陆稳定性来讲,比嫦娥三号那会应该说带来更大的一些挑战,并且它因为是带来一个更大个头的探测器,就是上升器,所以它的器表的一些设备布局,包括发动机这些布局,相比较之前也是有了一些变化,但是我们根据这些变化,也是充分做了设计和验证,确保它能够安全地着陆到月球表面,

  鹤佳:一旦安全的着陆到月球表面,就要开始它的一个很重要的任务,就是挖土了。这次我们知道它是会首次采用自动采样,这个是怎么来采的,和我们平常挖土是一样的原理吗?它会带什么样的工具去呢?

  张旭辉:嫦娥五号在月球的采样应该说难度是非常高的,也是我们国家首次开展这样的一个任务。那么我们现在设计的采样方式有两种。

  【现场声】:着上器双组完成。

  鹤佳:张主任,刚才这个口令是?

  张旭辉:捕获到它的测控信号了。

  鹤佳:还是地面测控的信号捕捉到的。

  张旭辉:对,因为我们的测控站是在全球都有,为了保证它的实时通讯。

  鹤佳:一切正常。

  张旭辉:好,我们一切正常,对刚才说到就是嫦娥五号在月面采样的时候有两种方式,一个是表取,一个是钻取。

  【现场声】:轨道器定向天线检索正常。

  鹤佳:这个正常意味着什么?

  张旭辉:意味着我们的一些数据传输也是正常的。

  颖婧:我看到大厅里我们的科研人员又一次情不自禁地鼓起了掌。

  张旭辉:对,这是一个相对比较重要的环节。下面就还要等着着陆器的太阳翼的展开,当然内部还有很多设置,但可能就是不会通过大屏幕显示出来了。

  鹤佳:等它展开之前,我们再接着讲一会。

  张旭辉:好的。刚才说到表取,那么表取它主要是通过一个类似于机械臂这样的设备到预定的区域去采样,可以相当于说它是着陆器的一只手,它去在月球的表面去挖土或者铲土,但钻取是通过专用的。

  颖婧:打洞是吗?

  张旭辉:对,打洞,类似于打井,它往下钻进,那么通过这种动作,它把月壤下层的一些岩石,包括一些月壤什么的,能够给放到专用的样品袋当中。我们之所以设计了两种的采样方式,一方面是提高采样的可靠性,毕竟是一种方式采样风险大一些,因为主要还是月面地形地貌的一些不确定性,所以就是用两种采样方式会把可靠性提高上去。另外采用两种的采样方式,也增加了采集到的样品的多样性。因为这样的话,既有表面的月壤,也有更深层次月球内部的一些样品,那么它的科学研究价值也会相应的提升。

  颖婧:其实这种不确定性是挑战,也是我们深空探测的魅力所在了。

  张旭辉:是的。

  颖婧:刚才说到了挖土,我们其实也想知道嫦娥五号,它能够判断出来月面的状况吗?或者说我们作为研究人员事先会了解到月面的状况吗?

  张旭辉:这个应该是背靠背的,因为刚才提到,它着陆的时候都是靠它的一些着陆敏感器对地形地貌的情况进行识别。当然了,我们预先设定的肯定是一个比较良好的目标条件,但是这种计算可能会受制于它地形的影响,也可能就是落得非常理想,可能也有些差池。

  鹤佳:挖完的这个。我们听一下现场有掌声。

  张旭辉:我看一下,应该是一个很关键的动作完成了,着陆器太阳翼解锁了。

  颖婧:我们看到上方的着陆器的两个小翅膀,也正在缓慢地打开。

  张旭辉:对,解锁了。

  鹤佳:一个关键的动作。

  张旭辉:非常关键。

  颖婧:着陆器帆板展开了。

  张旭辉:对对。

  鹤佳:观察一下,应该马上就会到这样一个关键的时间节点。

  张旭辉:是的,应该说马上就要展开了。

  颖婧:着陆器帆板展开,也就意味着我们的着陆器要开始自我供电了。

  鹤佳:这个动作意味着什么呢?

  张旭辉:刚才说太阳翼,就轨道器太阳翼展开之后,是给轨道器供电。那么着陆器太阳翼展开以后,就是为着陆器供电。那么这个是探测器地月转移过程当中的一个非常关键的步骤。意味着当年探测器系统,它的供配电情况是良好正常的,可以满足后续的飞行任务要求。同时也意味着探测器踏向月球的征程全面开始。

  鹤佳:所以说这应该是目前为止比较近的,最近的一个关键的时刻。

  张旭辉:是的。

  颖婧:我们还在静静地等待一段时间,我们再说回到刚才我们挖土,挖两公斤左右的月壤,我们也想知道,它大概需要挖多长时间?

    张旭辉:因为在月面是一种远距离实现的这种无人采样。刚才也说到了着陆器和上升器组合体落到月面的时候,因为月面地形有着一定的不确定性,就是说你也不知道下面的坡是有几度,当然可能是一个范围之内,但是我们在真正处理之前,对它的这个情况实际上是不了解的。

  颖婧:还是盲探的状态。

  张主任:对对,都是探测器自主去识别,然后自主去着陆,所以只有真正你落上去了以后,你才知道,你是落在一个什么样的位置上。那么在这种情况下,为了降低操作的风险,也是为了提高采样的效率,不会急于开展采样,而是首先要对它周围的地形地貌进行一个勘察,那么确认好它的最优的采样位置,那么在此基础上再开始采样,而且还会根据实际采样的进展的情况,实时地调整采样策略。当采样任务全部完成以后,还有样品封装,把样品采样封装起来,并且把样品最终放到上升器,还有这样一个过程。

  颖婧:其实说到样品封装,大家都很关注,我们去到这么远的地方,38万公里之外的月球,我们挖出来了之后肯定是要把它封装好带回来。

  鹤佳:不能有污染,也不能露出来。

  张旭辉:对对。

  颖婧:封装过程就很重要了。

  张旭辉:是的,是的。它的封装过程,首先它对密封性要求非常高,因为月面是一个真空环境,一旦你发生有泄漏的情况下回到地球,那么这个可能就会使样品受到污染,所以首先它的密封性要求比较高。

  第二,你还得比较清洁,你不要再引入一些其他的会污染月壤的一些东西,同时因为在整个飞行过程当中,样品容器还要承受一定的力热的环境,所以它也要有一定的抗力学和抗热的这样的一个本事。

  颖婧:现在我也想问一下张主任,我们现在是在等待着陆器帆板展开的这个过程中吗?

  张旭辉:对对,是的,还有一点时间。

  鹤佳:它展开之后后面会有什么样的动作呢?

  张旭辉:应该说着陆器,展开了。

  颖婧:太好了。

  鹤佳:期待已久的时刻。

  张旭辉:对对。

  颖婧:是的,是的。

  张旭辉:刚才说到了这个动作完成以后,探测器是全面踏上了月球之旅,因为它的供电设备已经全部正常工作。

  【现场声】:各位注意,我是北京,根据北京实时数据监视判断,嫦娥五号探测器姿态正常,轨道器、着陆器、太阳帆板展开到位。整器工况正常,后续工作按正常计划实施。文昌。

  张旭辉:探测器一切正常。

  颖婧:探测器一切正常,可以说嫦娥五号又一次通过了一个重大的考验。

  张旭辉:是的。

  【现场声】:长江6号。

  工作人员:长江6号明白。

  张旭辉:各地传来了明白的声音,大家都很开心,能听得出来这种情绪非常地兴奋。

  颖婧:此时此刻我也想问一下张主任,您现在心情怎么样?

  张旭辉:应该说还是有一些兴奋,也有一些紧张,但是多少也有一些对这位朝夕相处的老战友的一种留恋。但更多的也是祝福,希望它后面一切顺利,因为后面还有更大的挑战,希望它早日采样返回。

  颖婧:我们现在看到大屏幕上已经显示出了两行字,根据航天飞行控制中心通报,长征五号遥5运载火箭飞行正常,嫦娥五号探测器已准确进入预定轨道。

  【现场声】:尊敬的各位领导、各位专家,同志们,根据航天飞行控制中心的通报,长征五号遥5运载火箭飞行正常,嫦娥五号探测器已准确进入预定轨道。现在我宣布嫦娥五号任务发射获得圆满成功。

  鹤佳:听众朋友,您刚才听到的是西昌卫星发射中心主任嫦娥五号任务发射场区指挥部指挥长 张学宇宣布的。

  张学宇:我代表西昌卫星发射中心,文昌航天发射场和发射场区指挥部,向参加这次任务的所有单位和全体参研参试人员表示热烈祝贺,向莅临指导的各位领导和专家表示衷心感谢。此次发射活动到此结束,谢谢大家!

  鹤佳:好,现场再次响起了热烈的掌声,我们祝贺长五火箭团队,祝贺嫦娥五号探测器的研制团队,祝贺中国航天。不过,这也只是嫦娥五号任务迈开的第一步了,接下来还有很多的考验在等待它们去闯关。

  颖婧:航天里有一句话说“火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大”。长征系列火箭,特别是大火箭团队,未来无疑也将会承担更多的任务和重担。接下来,我们也想问一问朱总,我们的长五火箭团队,还将会承担哪些重要的工作?

  朱曦全:长征五号在明年开始要承担我国载人空间站的建设任务,发射空间站的舱段,这是它承担的国家重大工程。第二一个就是说要进入市场,现在已经在开展比如说一些低轨互联网卫星的一些论证。

  颖婧:商业化应用。

  朱曦全:商业化应用进入市场。长征五号有这样的一些规划。第三个就是新的大卫星平台的发射任务,比如大的通信卫星、光学卫星等,新的大卫星发射任务,就是说它就体现了运载能力有多大,航天的舞台就有多大,有了运载能力就会有需求。

  第四个方面就是深空探测任务,随着咱们国家探月任务的不断地展开,对太空的不断探索,将来进一步地不断改变人类的生活方式,这些工作都会展开。在人类太空探索中贡献中国智慧,中国力量,留下中国印记。

  也是按照习总书记要求,探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。这么一个过程,也是我们不断的追梦的过程。

  颖婧:是的。我们的征途是星辰大海,那也预祝我们的长五火箭团队未来能够一切顺利,再次为我们传来更多的好消息。

  鹤佳:没错。

  朱曦全:谢谢。

  鹤佳:嫦娥五号任务是开了一个好头,我们也期待最终的任务能够圆满成功,同时我们也了解到嫦娥六号、嫦娥七号等等已经是立项了,它们又将完成哪些任务,我们请张主任给我们讲讲。

  张旭辉:根据中国航天的长短期的发展规划。目前,嫦娥六号是计划在月球南极进行采样返回,当然,它还要根据此次嫦娥五号的采样情况进一步确定它的采样点。嫦娥七号还要对月球的地形地貌、物质成分、空间环境进行一次综合的勘探任务。那么嫦娥八号除了科学探测实验以外,还要进行一些关键技术的月面实验。总之,后续的探月任务带给我们的挑战会越来越大,但任务也会越来越精彩,让我们拭目以待。

  颖婧:我们一起拭目以待。

  鹤佳:对。

  颖婧:最后我们的直播马上也要结束了。这个时候,我也想问一问两位嘉宾,在今天一个半小时的时间里,您现在感受怎么样?坐在这儿看着,刚才说是看着自己的“好兄弟”。

  鹤佳:好伙伴。

  张旭辉:是的,是的。

  颖婧:我觉得可能现在朱总会更放松一些。

  朱曦全:对,长征五号在一年内实现4发圆满成功,是非常不容易,我们也非常地高兴,非常地兴奋,非常地激动,但是后面也有更重要的任务,我们马上也要投入下面的新的任务中。

  颖婧:还要为未来的任务做准备。那这一次的考验还没有结束的张主任,您现在此刻心情怎么样?

  张旭辉:心情多少有些复杂,但是还是挺开心的,毕竟说万事开头难,但现在开了一个好头。不过,对于嫦娥五号来讲,更大的挑战还在后面,现在只是万里长征第一步。

  鹤佳:可以给我们详细讲讲未来几个比较关键的时间节点吗?

  张旭辉:大概在12月初就要进行落到指定的位置,然后是在12月中旬左右,就要进行返回,前后时间大概是20多天的时间。

  鹤佳:其实很快的。

  张旭辉:对,对于探月任务来讲,这个周期算比较短的。但是在这么短的周期里面,却做了那么多的事情,确实也非常不容易。

  鹤佳:像它返回的时候,是不是也要克服一些比较难的技术难点?

  张旭辉:是。这次返回相对来说是从宇宙外返回,它是以接近于第二宇宙速度返回,接近11公里每秒的速度,所以回来以后,进入大气层受到的气动力、气动热会非常地明显,所以我们设计师为了减少对气动力热效应对返回器的影响,专门设计了一个跳跃式的返回技术,也就是大家可能之前了解的打水漂,借力打力,它一头扎进来,通过控制它的姿态,利用大气形成的升力让它再次跳跃出大气层,这样把它的受力,能量都给它减小了一些,然后再次进入大气层,这样它应该说承受的力热效应就会大大降低。同时返回的结构也是由多种防热材料组成,就像给返回器穿了一身隔热的盔甲,虽然外表面与大气摩擦导致的温度很高,但是同时也承受了巨大的一个压力。

  鹤佳:好的。我们也期待着最终返回的那一刻,能够带回我们期待已久的月壤。

  颖婧:是。

  鹤佳:再次感谢两位嘉宾的精彩点评,谢谢你们。

  张旭辉:谢谢主持人,不客气。

  鹤佳:各位听众,《中国之声》嫦娥五号探测任务特别直播《嫦娥再探月》就为大家直播到这里。主持人颖婧、鹤佳,代表节目监制高岩,辛如记,王磊,责任编辑张棉棉、吴媚苗、孙勇、李子娇,感谢大家的收听,请大家继续收听《中国之声》接下来的节目。

  

  —结束—

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责任编辑: 张泽月
贺信
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