叶培建院士揭秘中国探月工程的两个三部曲 – 铁血网

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叶培建揭秘中国无人探月工程三部曲(1) [ 王树 ] 于:2013-12-25 02:39:13 复:3956105 <META content=UserLikes:53 itemprop="interactionCount"><META content=UserPlusOnes:7 itemprop="interactionCount"><META content=UserComments:106 itemprop="interactionCount">

以下为转载,原文请点链接。

叶培建:各位领导,各位老师,各位同学,大家上午好!非常高兴来到广东省非常有名的华南师大附中进行一次讲座。现在有一个词用得很多,叫“给力”,我今天上午在这作讲座,正好昨天晚上正好看了一下中央电视台的《新闻联播》。《新闻联播》昨天正好对“嫦娥三号”最近的表现做了一个小结,里面引用几个人的图像和讲话,也有我在里面。火箭女总师姜杰说“火箭打得很准”,孙辉先副总师讲“科学仪器工作得很好”,我们国家的电子科技集团总经理熊群力说“设备很好”,航天科技集团董事长许达哲说“国外20次才能做成的事情,我们嫦娥一号、二号、三号三次就做到了”,我说“在预定的时间,预定的时间,准确地落到了我们要求的地方”,这是很给力的。我下面要详细谈到“嫦娥三号”的情况。一句话:“嫦娥三号”到目前为止表现非常好,也超出了我们这些设计者本身所预想的结果。我刚才在来到的路上还接到一张图片,因为在手机上太小了,大家看不见,这是我们有一个空间探测仪探测到的地球周围的电离层的图象,这张图象我估计还没发表。但就是这样一个很好的成果,在网络上、媒体上也有不同的声音,就有人提出,我们国家还有人吃不上饭,还有生活很贫困的地方,为什么我们要把钱烧到月亮上去?这个问题拓展开来,就要回答一件事情,我们人类为什么要去开发空间?所以,我今天想花一点时间给大家讲一讲我们人类为什么要到空间去。2013-12-24 09:12:37

叶培建:这个问题提得很好,地球上确实还有很多很贫困的地方,我们在地球上还有很多我们所解决不了的问题,比如说北京雾霾天气怎么办,还有很多地方沙漠化很严重,还有很多人医疗没保障,那么,为什么我们还要到空间去?我今天比较详细地跟大家讲一讲。说来说去,就是两个字,资源。空间给我们很多资源,我讲的空间是100公里以外,20公里以下是航空飞机,100公里以上已经是微重力状态情况底下,我们称为空间,在20公里到100公里叫临近空间,但我今天不讲航空,也不讲临近空间,只讲100公里以外。2013-12-24 09:14:05

叶培建:100公里以外我们到底有什么资源?第一,信息资源。我们人类要进步,就要不断地探索,人类只有不断探索才能生存,我们今天在地球上,但是我们回答不了很多很基本的问题,宇宙是怎么形成的,太阳系是怎么形成的,地球是怎么形成的,地球上最早的生命是哪来的,人类现在已经能够上天、入地、下海,但是回答不了这些最基本的问题,因为我们的人类非常之渺小。2013-12-24 09:15:00

叶培建:我们渺小到什么程度?我讲时间尺度和空间尺度两个方面。从时间来讲,如果137亿年以前宇宙大爆炸产生这个宇宙,这个年代太长了,我们把它缩短到一年,把整个137亿年的宇宙史看成一年。在1月1日零时零分零秒的时候宇宙大爆炸,宇宙大爆炸产生了我们今天的宇宙,在这一年当中,7月份才是太阳系,9月9日才是地球,而地球上最早的生命哪来的?到现在还没有定论,有的说是地球上本身产生的,有些说是外面的行星撞击地球而到来的。不管怎么说,地球有了生命,后来发现有了巨大的恐龙统治了地球2亿多年,在这张时间表里,恐龙活的时间是12月24日到12月28日。有智慧的人类,在这段时间里,距离我现在讲话不到20分钟,以20分钟的历史去看待一年,看不透。讲空间,我们就更小了,宇宙间知道的像银河系这样的有千千亿亿个,银河系里的行星也有千亿个,太阳系只不过是其中的一点。离太阳系最近的半人马座,光也走4.2亿年。我在这辟个谣,前段时间新闻媒体说美国的“旅行者号”已经走出太阳系了,这个说法是不对的,它是走不出太阳系的,一万年也走不出,它只不过是走到了太阳风暴很弱的地方。因为光都要走4.2亿年,“旅行者号”才走了三十几年,怎么可能走出太阳系。这个说法是不科学的。因此,我们人类要想知道更多的东西,必须走出地球。“航天之父”齐奥尔科夫斯基曾经说过“地球是人类的摇篮,但人类不能总是生活在地球之中,一定要走出去。先是小心翼翼地穿过大气层,接着就是整个宇宙”。因此,我们如果想发展,连我们自己的历史都搞不清楚,连我们的环境都搞不清楚,是不可能发展的,这是第一个也是最重要的因素。2013-12-24 09:16:26

叶培建:第二、第三、第四个因素是我们大家实实在在看得见的。所有的航天器,以我们中国来说,发射最近的地面航空器几百公里,神州飞船是最近的,嫦娥二号目前是最远的,7000万公里,月球探测器40万公里,通讯卫星基本上都在36000公里。站得高,看得远。如果我们现在没有在天上的通讯卫星,在广州这个地方要电视转播,50、60年代电视转播要修电视塔,一个电视塔也不过是传播七、八十公里,而我们在空间放一个卫星,它是跟地球同步的,地球转多少角度它也转多少角度,理论上在赤道上空三颗卫星就能覆盖全球。一个气象站放了一个气球,也就是看几平方公里,可是在几百公里的轨道、几千公里、几万公里的轨道放一个卫星,看的也就是几百公里、几千公里、几万公里,所以在高位上我们能获取到我们所需要的信息,也能够通过它传播我们所需要传播的信息。而且在天上的空间器有一个好处,它不受地面的影响,无论是洪水、天崩地裂都不影响,这也就是我们在汶川大地震以后主要的通讯是靠卫星,我们要了解一个地球的地方有没有被淹要靠这个东西,所以高位置资源是我们应用空间的一个主要依据,所有通讯、广播、导航、动地观测、海洋监测卫星利用的都是高位置资源。2013-12-24 09:17:47

叶培建:第三个资源,空间的环境资源。空间是一个很神奇的地方,大家看到,我们的宇航员可以在飞船中漂浮起来,因为那是一个微重力空间,除了这个,空间还是一个非常洁净的地方。广州有很多半导体工厂,我估计生产那些晶体管的工厂也就是一万极,最好的也就是一千极,但是制造这样干净的环境,在地面上已经非常困难,可是到月球上,整个月球都是干净的,而且空间还有很多辐射,很多辐射对我们是有利的,所以利用这些环境可以在空间生产地面上不能生产的药品,进行金属的冶炼,比如说我们国家就曾经在过去利用卫星生产过很少量的砷化镓晶体,日本人曾经跟我们合作,说给我很多钱,说帮我到天上做一公斤的砷化镓,我们还没有能力把这个砷化镓做成部件,如果反过来他给我们提供,他赚得钱比我们多得多,所以我们不干这个合作。我们在空间可以做一件事情,中国是一个农业大国,人口很多,吃饭问题怎么解决?我们发现,有很多种子在空间经过空间的变异以后很神奇,我们现在建了几个农场,我们发现在空间的种子,经过几天空间的辐射以后,具体的不太清楚,但我可以很负责任地说不是转基因,这个种子在地面经过栽培,一个南瓜可以长到200多斤,一条豇豆可以省长到1米多长,辣椒素可以是普通辣椒的N倍,我们有一个女院士开了一个甜瓜园,她的甜瓜太好吃了,因此我们前几年专门打了一个种子卫星,我们在这颗卫星上栽培了很多种子,现在这些种子正在全国各地栽培,或许它会为我们的吃饭问题找到一条出路,所以,空间有很丰富的环境资源可以利用。2013-12-24 09:23:21

叶培建:第四,空间有矿物质。大家知道,整个太阳系现在有八大行星,过去是九大行星,冥王星被降级了,现在有人想为它翻案。除了这几大行星之外,太阳系还有很多小行星,已经命名的就有4万多个,有的小行星整个行星上就是钻石,有的小行星就是由金矿组成。月球上也有很丰富的资源,比如说氦3,现在主要的资源是石油和煤炭,就全世界范围来说,已经发现的石油和煤炭储藏量和目前的消耗,石油也不过就是六、七十多年,煤炭还有一百多年;将来人类的能源到哪去找?现在能源很多,风能发电,广州有各潮汐发电,还有生物发电等等。但我个人认为,比较靠谱的可以看得到的能源有两个,一个就是太阳能,但是地面太阳能发电效果很低,如果我们能在天上建一个电站,或者在月球上或者在地球上几百万公里以外的地方建一个电站,我们把它建成微波传送到地面,地面接收以后再转化成电能,这是取之不尽、用之不竭的干净能源。全世界在这方面有一些研究,在我们国家的很多院士们都有团队在研究空间太阳能发电的问题。2013-12-24 09:25:01

叶培建:第二个就是核能,一说起核能大家很害怕,因为国际上发生过几次核电站的事故,但是发生事故的都是比较老式的第二代的核电站,它的原理是核变电,跟原子弹爆炸没什么区别。但是第四代核发电,它有可控的热核聚变,国际上有一个共同研究组在研究,我们中国也参加了,热核聚变是很严重的,但是里面要用到一些元素,比如氘和钏,氦是最好的,拿来做核发电。现在全中国一年的发电,光是火力发电消耗的煤,据说是多少万亿吨,还要死很多矿工,但如果我们能够用氦3来发电几吨就够了。但是宇宙的形成就这么奇怪,地球上几乎没有氦3,月球上有。月球上有多少氦3?过去美国去观察月球时曾经有一个估计,说月球上的氦3有四、五百万吨,人类只需要一百万吨就行了。嫦娥一号上空以后得出一个结论,月球上的氦3好象没有美国说得那么多,大概就是一百万吨,但一百万吨也够我们用很多年,下一步就是怎么把它开采回来。美国人有一个计划,他们想到比较远的地方抓一个小行星,这个小行星不大,也就是10米的直径的样子,抓住小行星以后把它带到月球边上来,变成月球的卫星,然后再发射卫星,让宇航员和小行星同一个速度运行,宇航员可以登陆这个小行星,如果能够抓住的话,就发大财了,如果人类能够捕获小行星,小行星对人类是有很大威胁的,因为某些小行星的运行有一定的撞击地球的概率。2013-12-24 09:31:43

叶培建:所以说,宇宙上的这些小行星,包括月球上是有很多丰富的资源供人类使用的。最后我们不得不说太空是一个国家政治力量和国家力量的象征,全世界能够搞航天的国家不多,有20多个国家,其中最为厉害的当然是美国,美国每打一次战争,无论系伊拉克战争、科索沃战争,它都要在天上动用100颗以上的卫星,来负责通讯、导航、对地观测,打完以后还要评估,打得不好再打一遍。如果没有这些卫星,它几乎就不能打仗。2013-12-24 09:32:58

叶培建:再讲一个故事给大家听一听。我是改革开放以后第一批出国的留学生,由于种种原因我到了瑞士,瑞士有一个很漂亮的城市叫日内瓦,日内瓦有很多联合国的机构,联合国在三个地方有机构,纽约(联合国总部),但大部分联合国机构都不在纽约,主要在日内瓦和维也纳,在日内瓦有一个机构叫世界知识产权,1982年我去参观时,在世界知识产权博物馆里送一个东西,代表这个国家的知识,美国人展示的是一个石头,当时中国展出的是一个北京的工艺很复杂的景泰蓝花瓶,这就是差距。几十年过去了,今年9月份我到日内瓦大学交流我们国家探按物质的事情,我又一次去了那个博物馆,很遗憾的是那个大厅正在装修不能参观,我正很失望真正离开时,警卫问我想看什么,我想看一看美国那块石头还在不在,正好没有被拦住,看得到,所以我就把它拍下来了,我把照片拿回来之后的第二天就在开一个嫦娥五号的会,我们的嫦娥五号是要到月球上拿东西出来的,我把这张照片给他们看,总设计师就要求把这张图制成一个照片放到办公室以勉励,以前美国人就拿回来了,我们现在还没拿回来,但是不久之后我们一定会(拿回来)。所以说,能不能进入空间是一个国家实力的象征。 我讲了那么多,就已经讲清楚了我们为什么要去。 2013-12-24 09:34:28

叶培建:1976年,肯尼亚有一个修女叫玛丽,她写了一封信给美国当时的火星负责人,说你们都把钱用到火星去了,我们非洲还有那么多儿童吃不饱要饿死了,你们怎么想的?那位先生写了一封很长的信给玛丽小姐,非常诚恳地回答了这个问题,他在信里首先称赞了她的爱心,但是他又说道:我们去火星,很多技术是会用于今天的人类的,今天地球上的许多问题,甚至是由于过去我们没有注意而到来的,我们的人类如果今天不注意将来的事情,将来人类是要吃大苦的。今天有人必须来关注今天的民生,也必须有人关注人类的未来,所以一个社会的发展既要有今天,也还要看到未来。这就是温家宝总理在同济大学曾经讲过的一段话,我们既要脚踏实地地干好现在的事,同时也要仰望星空,如果一个国家、一个民族没有仰望星空的人,这个国家是没有出路的。2013-12-24 09:35:45

叶培建:从1957年苏联发射第一颗人造卫星到现在,全世界已经有6000多个飞行器在天上,中国是160多个,不多,但是我们基本上航天器的几大种类都有了。第一大类型是应用卫星,这是我们看得见摸得着的,比如通讯卫星,如果没有通讯卫星大家看不到电视、打不了手机,没有导航卫星,驾驶汽车就没有导航,没有气象卫星,你就看不到气象预报,所以大家对这一类卫星感受非常直接。对地观测卫星,哪儿发生水灾、海啸,不单为中国服务还要为世界服务,我们还有很多卫星可以发现矿产、石油,当然还有很多保卫国防,用于国防建设的卫星。应该讲,任何一个国家发展它的航天力量时,国防总是占着很重要的部分,中国作为一个大国,必须要有自己坚强的国防力量,这是我们的责任,但是我今天讲的只能讲我们的民用和民用开发。2013-12-24 09:37:14

叶培建:中国到目前为止打了100多颗卫星,已经涵盖了各种用场,同时我们的卫星也有各种规格。一般来说,把1000公斤以上的卫星叫卫星,把100公斤到1000公斤的叫小卫星,10公斤到100公斤要微小卫星,还有更小的卫星,同学们有兴趣的话可以做个手机卫星的实验,因为现在的手机已经基本上具备了卫星所有的功能,手机能打电话就是通讯功能,手机能照相就是异地观测照相侦查,手机能导航就可以导航,等等,只要你想办法把它扔到天上去,按照一定姿态飞行,它就是一颗卫星。现在国外有些大学的学生们就是在做手机卫星,所以卫星并不神秘,大家都可以做。英国的萨里大学就是从学生做卫星开始,现在已经发展成为非常著名的小卫星公司。我们国家在几百公斤的小卫星上也发展得很好,几百公斤的小卫星有通讯的,有导航的,有对地观测的,也有海洋观测的,等等,我们还在深圳建了一个东方红海特卫星公司,专门做微小卫星,100公斤以下的卫星。应该说,我们国家起步比较晚,但追得很快,到目前为止我们的通讯卫星基本上跟国际水平相当。2013-12-24 09:39:43

叶培建:前几天我们打了一颗玻利维亚卫星,大家可能没注意,玻利维亚的总统亲自来了,而且到了发射基地去看了这颗卫星,他对这颗卫星非常之关心,而且要求我们一定要在12月20日以前要打,因为他马上就要当选了。东方红一号、二号、三号、四号,这颗卫星是东方红四号,这颗卫星达到国际先进水平。我们国家也能发射太阳轨道的气象卫星,绕到地球的南北极走,和太阳同步。请大家注意,地球转一天是360天,打到太阳上,每天太阳的翅膀要转一度,始终保持对太阳的定向,我们把它叫太阳的同步卫星。这种卫星离地球比较近,看得比较清楚,但是看的面积比较小。还有一种气象卫星,打在地球赤道3600公里的地方,离地球很远,但是看的面积很大的我们可以把这两种气象卫星结合起来,就可以进行气象预报。到目前为止,全世界同一个国家既能够研发太阳同步气象卫星又能够地域同步的也只有美国、苏联、中国三家。我们还打了20多个反回射卫星,打回去又能够回来,也只有这三个国家。 2013-12-24 09:41:41

叶培建:为了使地球上的每一个地方要达到全球导航,必须在任何时间任何地方同时能够看到三颗以上的星才能导航,但是我们还没有做到,但是在中国和亚洲地区已经做到了,再过几年我们要打将近40颗星,布满全球,到时我们中国的军舰、船舶到全世界任何一个地方导航就不成问题。想当年,欧洲人开始搞伽利略的时候,欧洲也在搞一个导航卫星系统,你别看欧洲人跟美国人很好,他也不想受制于美国人,也搞个伽利略。中国曾经加入到它这个团体,也交了不少入门费,希望和伽利略一起搞导航卫星,搞了几年以后美国人不高兴了,说中国人参加欧洲人计划,没准能从这能学到什么东西,就逼迫欧洲人让中国人退出,我们中国人就退出了。现在我可以讲,等到我们北斗星满天飞的时候,伽利略能打几个星还是一个问号。我们中国的应用卫星发展得很好,我讲一个数据给大家听,我参加工作的时候,一万多人搞一颗卫星——东方红,会唱《东方红》的唱,后来每年能搞两、三颗星,再后来每年能搞四、五颗星,前年和去年都打了20颗星以上,将来一年要打几十颗星,所以可见我们在应用卫星上已经发展得很好。 2013-12-24 09:47:14

叶培建:我国的第二个领域,载人航空领域发展得非常稳健,从神州一号到神州十号,我们经历了几次跨越。神州一号到神州十号打了四次的无人飞船,神州五号杨利伟2003年就上天,成为中国第一个宇航员。杨利伟上天确实晚了几十年,但是水平不并不低。讲几个例子,杨利伟落地偏差不到10公里,当年加加林落地偏差400公里;杨利伟在天上运行一天,加加林在天上运行是一圈,一百多公里;加加林落地是带伞的,而我们是飞船舱、返回舱整个舱体软着陆。中国所有的飞船,从神州一号到神州十号都有一个很特点的地方,我们有一个留轨舱,我们返回舱返回以后,一定还有个留轨道舱在空间工作至少半年以上,打了10次就有10个留轨舱,而每一个留轨舱相当于一个大型卫星,我们可以利用它来做很多的事情。杨利伟上天以后,神州六号就解决了多人多天的问题,两个宇航员待了好几天,实际上我们的设计水平是3个宇航员可以待7天。神州七号就完成了宇航员出舱,大家看到翟志刚出舱一步一个跨越。神州八号完成了无人的交汇对接。神州九号就开始3人进去,2男1女,多上一个女宇航员也是对工程的一个考验。神州九号既完成了无人交汇对接,又进行了有人交汇对接。神州十号在继续完成有人、无人交汇对接的前提底下,做了大量的空间交汇实验,发展非常之快。当然我们现在的交汇对接还非常局限,只能纵向对接,我们下一步还要解决这个问题,因此,我们还要继续发展我们的载人航天。2013-12-24 09:49:11

叶培建:下一步我们还要发展我们的空间站,先发射一个核心舱,宇航员可以在里面生活、工作,然后还有一个接口,然后我们可以把实验舱一、实验舱二这么对接,形成一个庞大的空间站整体。到那个时候我们不但有了空间站,还可以送宇航员上去,接宇航员回来,还可以送吃的、喝的。现在有一个国际空间站,按照原定的计划,再过两年就退役了,到了2020年在茫茫宇宙中可能只有中国有一个空间站,所以有些国家很着急,他们想延长空间站的寿命,我想也是一个好事,有两家空间站至少不那么孤独。但不管怎么说,我们的步子走得很稳,我相信到2020年我国有一个空间站在天上,到那个时候我们的刘院士就可以到空间上去进行实验,到时候你们在座的哪位成了科学家,也可以到那里去做实验。但是很遗憾的是,到本世纪初,到2006年我们国家只是在应用卫星上有所成就,载人航天方面有所突破,我们走的距离还很近很近,到2010年我们国家所有的飞行器、最远的飞行器是前些年帮助欧洲人做的两个卫星,叫D-star,当时要求打7万公里,进行空间探测,但是打偏了,打了8万多公里,那是我们飞得最远的飞行器,没有再远过。所以,我下面就要给大家讲今天的主题——月球探测。2013-12-24 09:50:32

叶培建揭秘中国无人探月工程三部曲(2) [ 王树 ] 于:2013-12-25 03:03:03 复:3956105 <META content=UserLikes:68 itemprop="interactionCount"><META content=UserPlusOnes:8 itemprop="interactionCount"><META content=UserComments:106 itemprop="interactionCount">

叶培建:2001年国家给我们提出一个问题,我们能不能在本世纪初去到月球,我们成立了一个论证小组,当时有孙家栋院士带领我们进行论证,论证过程中朱镕基总理问过一句话,他说听说印度人2008年要去月亮上了,我们不能比印度人还落后吧?关于这件事情,我想讲一下我们的基本观点,我们绝不搞太空竞赛,我们也没这个能力竞赛,我们不和美、苏竞赛,我们始终强调这一点。但是,我们航天人有一个愿望,我们不争先,但要恐后,我们不能太落后了,因为世界发展很快,你不前进,别人前进了,你就必定落后。在当时的条件底下,我们经过充分论证,在2003年我们向国家提出了探月工程的三个步数,“三大步”、“三小步”,整个探月工程提出了“探、登、住”,即探测月球、人登上月球、最后住上月球(当然是短期的住)。在“探”里面我们又设置了“绕、落、回”三步。2003年的计划还是设计得很准的,我们充分分析了我们国内的基本条件、国际上发展的技术水平和我们能够做的事情,以及科学家想要获得的科学目标,我们当时定了一个计划,2007年实现绕(绕月球),2015年要实现落,2020年要实现回。现在事实证明都超前了,2007年嫦娥一号如期实现了绕月,2015年的“落”我们今年实现了。我们这些航天人还是很保守的,一直对外说2020年能够回,过了一段时间中央电视台说我们2017年要回了,我就说我们2017年也要回,既然它说了,我也就能说,对不对?(全场笑) 2013-12-24 09:54:17

叶培建:我当时做研究时,选择了孙泽洲,现在嫦娥三号的负责人,我选择他的时候他才31岁,我选择了一个副总指挥龙江,现在是我们中国载人事业部的掌门人,当年30岁做我的副总指挥,我们整个团队平均年龄不到30岁,我们经过几年的努力,在2007年的2月份就已经具备发射条件。如果我们在2007年的4月份发射,我们就在日本人的前面,但是很遗憾,我们有两件事情都比较倒霉,1970年4月12日中国发射东方红一号,在此前的2月份日本人抢先扔了个“铁疙瘩”到轨道上去,不管扔什么,只要绕着地球转就是卫星,所以日本人抢在我们的前面。但是我们的卫星会唱歌,它不会。(全场笑)2013-12-24 09:57:16

叶培建:当时开了一个总会议,很多人问到底嫦娥一号和那个有什么关系,我说我们是表兄弟,不是亲兄弟,不是一回事。那也不行。后来种种原因,到了9月份,日本人又打了一个卫星,又抢先了我们一步。我们在10月24日发射了嫦娥一号,嫦娥一号是我们国家第一个月球探测器,我们这支队伍克服了很多的困难。12月12日在人民大会堂召开庆功大会,党中央的全部领导人都出席了,胡锦涛总书记的发言当中就讲了嫦娥一号是一个完全独立自主的创新,我们申请了60多项专利,嫦娥一号和过去的卫星很不同,我们克服了很多困难。下面我讲一些事情给大家听一听。2013-12-24 09:58:54

叶培建:我们克服的第一个困难是轨道怎么设计,地球在转,晚几分钟发射,发射位置就不对了,发射出去以后,月球是在走的,你要朝着月亮发射,肯定不对的,所以要算好,我过去,月亮就过来,这个轨道怎么设计的问题。轨道设计好了,还有一个问题,就是我必须在某月某时某分某秒发射,但是碰到两个人不干了,我们发射基地的负责同志、专家不干了,他说不行的,你要那个时间发射,如果那天刮风下雨怎么办了。火箭同事也不干了,你要这个时候发,万一到时我这个火箭有一种燃料是必须提前48小时加注的,万一当中有什么问题怎么办。把这几个问题结合起来,我们就想了一个招,我们发射之后,绕着转了7天,如果天气好,提前三天发射,如果天气不好,推迟一天就围地球转两天,因为月亮和地球交汇一个月就一次机会,所以一个月只有一次机会。火星是要28个月。我从地球上发射,精度都算好了,起飞以后飞上月球,因为掐分掐秒,如果转过去,位置就不对了。为了30分钟,我要付出多大的代价,整个嫦娥一号的卫星上全部科学仪器加起来是110公斤,越多,科学家越高兴,但是为了30分钟,我多装了120公斤燃料,过了30分钟以后地球自转了30分钟,我为了赶这地球自转的30分钟,要消耗燃料120公斤。经过大家的努力,火箭没有推迟30分钟发射,就是在那个精准的时间打出去的,结果坏了,多了120公斤燃料。国际公约,不能污染月球,所以在月球上我们反复地把卫星从高降到低,就是要把这个燃料消耗掉,最后创造了历史。2013-12-24 10:02:27

叶培建:第二个困难,卫星在天上要工作,有一个太阳翼,装在卫星两侧,发射时展开,火箭星一分离,我们还担心,太阳翼有没有展开,太阳翼压紧时每边7个螺拴,如果有一个不开的话就不行,然后要看天线有没有展开。卫星这么飞,太阳翼这么过来,太阳光是可以垂直帆板发电。地球卫星是两个方向,地球卫星上无论是通讯卫星还是对地观测卫星,所有的科学仪器都是对地球的,月球卫星是三体,太阳翼要对太阳定向,科学翼对月球,侧对地球,三个方向不能兼顾,脑袋不能看这边又看那边,看不见。怎么办?因此我们决定太阳翼保持对太阳定向,所有的科学仪器通过卫星的姿态保证对月球,这么一下来,因为月球卫星在飞,姿态在变,就保证不了天线始终对着地球,所以我们第一次在空间把天线要在空间能够转动,无论卫星姿态怎么变,天线也转地,跟它始终对立。要在几十万公里的天线始终对地,而且在月球轨道的温度变化,这是很难的。设计这个天线是一个女同志,后来得了“三八红旗手”称号,这次嫦娥三号的天线也是她设计的。2013-12-24 10:05:33

叶培建:过去的卫星绕着地球转,地球周围有大量的二氧化碳,它不是一个好事,但对航天人有一个好处,二氧化碳发热,因此卫星对地球有一个重要的手段,就是一个红外扫描仪,红外扫描仪扫到地球就一定有个信号,扫过地球这个信号一直在保存,一出地球这个信号就掉下来了,它有个方波,这个方波中间的一渠就是地球的中心,很简单。但是飞向月球时,月球没有红外,恰恰月球有紫外,而我们国家恰恰没有紫外敏感器的任何研究基础,因此我们有一个年轻的博士团队,这个博士团队去年上了春晚,他们就专门研究紫外敏感器,但是这个紫外敏感器有一个元器件我们没有,必须买外国的,外国人不卖。我们跟他们讲我们是探月球的,是为了全人类的,一定要卖给我们,他们说探月球的,可以,但是有一个条件,最后装到卫星之前要来看你装没装,我们就买了它这个器件来。结果在应用过程中发现,外国佬也不见得理解这个器械,结果德国人来的时候跟他们谈我们用得怎么样,他说用的效果挺好,我们跟它说了什么不对,结果德国人很高兴地写了一个证明,说中国人用这个东西用在探月上,用得很好。所以,我们要克服很多困难才能把嫦娥一号达成功。2013-12-24 10:09:42

叶培建:嫦娥一号成功以后,获取了一张分辨率120米的月球图象,虽然分辨率不高,但是有两个特点,第一是全月球,嫦娥一号的图是含南、北极的全图,虽然是分辨率120米,但所有人的视觉感官要比美国的那个效果要好。而且我们还获得了非常大量的科学成果。过去外国人不太理解我们,也就是嫦娥一号发射成功,后来的世界月球大会就在北京开。所以回到第一个问题,你不去,你是没有发言权的,联合国有个公约说得很好,说“月球是全人类的”,后面还有一句话是“谁开发谁利用,谁先到谁得益”。嫦娥一号成功以后,国家给了我们很多荣誉,我们有很多年轻人获得了全国五四青年奖章、三八红旗手等等,也获得了国家科技进步奖。2013-12-24 10:11:07

叶培建:嫦娥一号研制完以后,我就不当总指挥了,因为这些年轻人起来了,我就把我们的队伍分成三支。一支队伍干嫦娥二号,黄总师为首又提拔了几个新的总师做嫦娥二号。嫦娥二号有一点小小的故事,干嫦娥一号的时候,有一次温总理听汇报,说你们花了多少钱,我就跟大家讲一讲,我们花钱花得很少,当年我们干嫦娥一号一共就花了14亿。温总理是搞工程的,他问你们有没有备份,我说没有,他说没有备份不行,所以又加了6个亿的备份。孙家栋是个战略科学家,我们在西昌基地发射,他说嫦娥一号成功了,嫦娥二号怎么办,我们就说飞火星,后来发现嫦娥一号改一改还可以飞火星,但是测控不行,我们是在12米天线的条件底下,把卫星上的天线做到了极致,包括转动天线,到月球40万,到火星4亿公里,差了1000倍,我们到了。我们决定把嫦娥一号的备份命名为嫦娥二号,为二期工程做准备,二期工程是嫦娥三号落。为了这个落,落在哪,大家看起来我们现在落的地方很好,这是因为我们做了很多工作。首先我们分析了国外和嫦娥一号已经获取的月图,但是分辨率不够用,我们决定要把嫦娥二号的分辨率大大提高,我刚才讲了我们嫦娥一号的分辨率是120米,嫦娥二号的分辨率是7米。第二个特点,月球比地球小得多,但是月球的高山比喜马拉雅山高得多,喜马拉雅山8000多米,月球上的山有10000多米,我们把飞行高度降低到15公里在月球上面飞是很危险的。我们在虹湾地区,由于降到了15公里,我们的分辨率就接近一米,所以我们拿到了虹湾地区很清晰的月球图片,这为“嫦娥三号”选择着陆地点提供了很好的依据。2013-12-24 10:16:52

叶培建:我们把嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号称为“大姑娘”、“二姑娘”、“三姑娘”、“四姑娘”,我们这个“大姑娘”当时舍不得离开地球去月球,绕着地球转了7天,像姑娘出嫁时一样。我们的“二姑娘”走得比较急,一次就奔月球了,没有绕着地球转,直接打到月球,一步就飞向了月球。我们过去中国卫星测控X波段频率比较低,将来深空探测我们要大大提高频率,嫦娥二号是我们国家第一次搭载和验证X波段应用,所以这次嫦娥三号也落得很好。我们验证信号是要编码的,编码可以有很多讲究,其中有一种编码叫低密度奇偶校验码,这个编码方式国际上在深空从来没有应用过。我们知道,天线每增大一倍,信号才能增大一倍,增大一倍是六个分贝(大家不要理这个分贝是什么概念),要扩大一倍的信号的话,30米的天线要扩大到60米,它才能从3变成6。这个编码不用一片材料,就这个编码方式改变,就可以获得2.6,嫦娥二号上第一次把这种编码方式用上去,这是清华大学航天学院跟我们合作的,就获得了两个以上的好处。嫦娥二号第一次用了很多监视相机,大家看这一次嫦娥三号很多很好的图象都是监视相机拍回来的,过去卫星没有这些东西,因为相机要做得很小,像素要很高。嫦娥二号上第一次安装了多个监视相机,所以我们可以看到嫦娥二号太阳翼是怎么展开的,发动机是怎么工作的等等。嫦娥二号不负众望,在月球周围工作了半年,完成了全部任务。完成任务以后,身体还很好,很健康,怎么办?当时就有很多主意,有的人说让它跑远一点,有的说让它回地球来,想法很多,最后大家统一了思想,所以嫦娥二号的任务完成得很好。大家都学过物理,两个天体,必定可以找到5个点,在这5个点说如果再放一个飞行器,它理论上是不消耗能源还可以保持稳定,如果在拉格朗日L2点上回过头来观测地球和太阳组成的系统,由于地球遮挡了太阳的一部分阳光,光线不是那么强烈,所以它是个很好的观测地点,是天文学家最理想的空间天文台。我没有经过很好的考证,可能是全世界第二,最差也是全世界第三,我们把嫦娥二号运行了150万公里到拉格朗日L2点上,在那个地方把它的轨道调整成这样就可以了,让它在那运行,我们的科学家在这个点上获取了很多太阳和地的系统的科学数据。到了去年的6月份,它还很好,很健康,吃喝也有,燃料也有。我们说让它跑远一点吧,但是不要太远,我们早就有探测小行星的想法,我们就跟他们说找个小行星,最近可能要飞到地球附近来,他们找来找去就找到了一个行星,叫“图塔蒂斯”,这颗小行星长得像个大生姜。经过观察,它不会来会我们的,我们要去会它。因此我们改变了嫦娥二号的轨道,让它去会这个小行星。当时去会的时候,偏差是15公里,但有人问如果撞上怎么办,我说撞上正好,歪打正着,那就是我们撞上小行星了。结果,最后我们这颗卫星在飞跃“图塔蒂斯”的时候距离只有770米,获取了到现在为止得到全世界科学家的好几封信件,称“这是人类看小行星最清楚的照片”。过去搞工程的人写论文是很少的,更不用说在英国最顶尖的杂志《Nature》上发表文章了,但是这次就小行星的成果,再加上天文学家对小行星的分析,我们在飞跃小行星一周年的纪念日12月13日在《Nature》上头条发表了文章。2013-12-24 10:23:55


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