在國新辦1月14日舉行的嫦娥四號任務(wù)新聞發(fā)布會上,國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華介紹,此次任務(wù)中,中美雙方開展了積極合作,利用正在月球軌道上運(yùn)行的美國月球觀測衛(wèi)星(LRO)對嫦娥四號探測器進(jìn)行了觀測。
中國工程院院士、中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁此前向媒體透露,得知中國要發(fā)射“鵲橋”中繼星并探測月背時,美國科學(xué)家向中方提出了多項(xiàng)合作請求。
這事有點(diǎn)意思。
其實(shí),嫦娥四號任務(wù)中有多項(xiàng)國際合作。除了我國與德國、瑞典、荷蘭、沙特合作研制4臺科學(xué)載荷,我國在南美建設(shè)的阿根廷深空站參加了測控任務(wù)、與俄羅斯合作的同位素?zé)嵩磳⒈U湘隙鹚奶柊踩冗^月夜、與歐空局也在深空測控方面相互支持……小編為什么單單拿美國說事?這背后有不少故事。
應(yīng)該說,多年來美國對中國航天一直是排擠的。據(jù)報(bào)道,2011年美國國會通過“沃爾夫條款”,禁止NASA未經(jīng)國會明確批準(zhǔn)就同中國進(jìn)行任何形式的合作,并禁止NASA所有設(shè)施接待中國官方訪問者。
除了不合作,美國甚至還會在背后搞點(diǎn)“小動作”。我國于2010年10月發(fā)射的嫦娥二號探測器,在完成為期半年的繞月探測后,實(shí)施了一系列拓展任務(wù),包括探測日地拉格朗日2點(diǎn),以及對圖塔蒂斯小行星進(jìn)行飛躍探測等。吳偉仁曾回憶,世界上很多小天體的軌道只有美國掌握,原本向全球公開。當(dāng)我國宣布要探測圖塔蒂斯小行星后,美國立即關(guān)閉了相關(guān)軌道數(shù)據(jù)。我國被這個舉動搞得十分被動,但還是集中全國天文臺的力量找到了圖塔蒂斯、制定了軌道,最后成功完成探測目標(biāo)。這成為2008年汶川地震GPS信號“意外中斷”后,又一個讓中國航天人“知恥后勇”的案例。
2013年我國實(shí)施嫦娥三號任務(wù)前夕,美方多次致電,要求我國提供嫦娥三號的軌道數(shù)據(jù)和落月時間等。我國沒有答應(yīng)。此次任務(wù),美方則希望嫦娥四號搭載信標(biāo)機(jī),幫助他們獲得在月背著陸的具體位置。這次,我國及時把嫦娥四號著陸的時間和經(jīng)緯度告訴了美方。他們這是要干嘛?
2009年,美國發(fā)射了LRO衛(wèi)星,旨在為其“重返月球”戰(zhàn)略提供數(shù)據(jù)。其中一項(xiàng)任務(wù),是觀測物體撞擊月面形成的塵埃煙柱。
中國航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光介紹,隕石或探測器撞擊月面,激起的月塵可能高達(dá)10公里,久久不會落下。嫦娥四號雖然是軟著陸,但下降過程中反推發(fā)動機(jī)也會將月塵揚(yáng)起,觀測這個過程具備一定科學(xué)意義。
遺憾的是,美國衛(wèi)星沒能見證這一過程。吳艷華說,嫦娥四號著陸的時候,LRO不在上空,不能實(shí)時監(jiān)測。后來LRO過頂時進(jìn)行了監(jiān)測,NASA也在網(wǎng)上公布了有關(guān)照片。
楊宇光認(rèn)為,雙方都表現(xiàn)出了合作的態(tài)度。在前期溝通過程中,美方將LRO衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)提供給中方,并承諾公開拍攝的圖像和參數(shù),可以說是很有誠意了。我國也提前告知了嫦娥四號著陸相關(guān)信息??上杉掖翱跊]對上,LRO所剩燃料也很有限,不可能調(diào)整軌道過去觀測,這件事最終沒做成。不過楊宇光表示,雖未達(dá)到科學(xué)目標(biāo),此舉也具備一定工程意義。他說,LRO在軌運(yùn)行期間,拍攝了所有美國登月任務(wù)的著陸地點(diǎn),甚至也拍過嫦娥三號在月面的照片。雖然它拍不到航天員的腳印,卻能拍到月球車的車轍,包括著陸器、月球車停在哪等,展現(xiàn)著陸區(qū)的情況。
此外,美國還提出另一項(xiàng)請求,希望我國把鵲橋中繼星的設(shè)計(jì)壽命由3年延長到5年。吳偉仁說:“美方不好意思地表示,他們準(zhǔn)備到月球背面去,希望到時也能利用這顆中繼星。”
一些網(wǎng)友由此感嘆“厲害了我的鵲橋”,但在小編看來,“鵲橋”有多厲害不是最重要的,關(guān)鍵是它的“獨(dú)一無二”。畢竟目前全人類只有這一顆中繼衛(wèi)星運(yùn)行在地月拉格朗日2點(diǎn)Halo軌道上。
或許有人會問,美國為什么不自己造一顆中繼星打上去?嗯,這就好比,你饑腸轆轆時,附近只有一家你平時不喜歡的餐館。是先進(jìn)去填飽肚子,還是花錢買菜、自己下廚?反正美國選擇了前者。
毫無疑問,鵲橋中繼星擁有極高的技術(shù)含量,例如其運(yùn)行軌道。我國曾用嫦娥二號探測器,以及探月工程三期再入返回飛行器的留軌服務(wù)艙,分赴日地拉格朗日2點(diǎn)和地月拉格朗日2點(diǎn)為其“探路”。為了在復(fù)雜且極不穩(wěn)定的Halo軌道上控制衛(wèi)星,中國航天科技集團(tuán)五院攻克了大量軌道控制技術(shù),對飛行速度達(dá)每秒1公里的衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)了速度增量誤差不大于每秒0.02米的控制精度。
不過,Halo軌道的概念,可是美國人上世紀(jì)60年代提出的,以美國目前的技術(shù),研制一顆中繼星送入該軌道并不是很難的事。就說上世紀(jì)90年代美歐共同研制的太陽與日光層探測器(SOHO),于1996年抵達(dá)日地拉格朗日1點(diǎn),其飛行距離個更遠(yuǎn)、軌道更復(fù)雜。
因此楊宇光認(rèn)為,傲嬌的美國選擇放低身段“下館子”,不是不會“下廚”,而是想節(jié)省“買菜錢”。
吳艷華此前透露,嫦娥四號任務(wù)的花費(fèi)“可能跟修一公里地鐵差不多”。不過,嫦娥四號探測器本是嫦娥三號的備份,其造價沒有算入其中,幾臺新增國際載荷采用國際合作形式,也能節(jié)省一些費(fèi)用。這樣算來,鵲橋中繼星以及發(fā)射它的長征四號乙運(yùn)載火箭,無疑會在總成本中占據(jù)不小的比例。
楊宇光判斷,如果美國自行研制一顆中繼星,加上發(fā)射、運(yùn)營,花費(fèi)至少要上億美元。加上NASA現(xiàn)在預(yù)算緊張,需要精打細(xì)算,向中國尋求合作顯然劃算得多。
當(dāng)然,美國提出合作也是基于對“鵲橋”以及中國航天的認(rèn)可,為此他們勢必需要作出一些妥協(xié)。楊宇光說,例如他們對探測器進(jìn)行設(shè)計(jì)時,也要結(jié)合“鵲橋”的通信容量、回傳碼速率等特點(diǎn)。
按照美國提出的中繼星延壽要求來看,他們至少計(jì)劃在5年內(nèi)實(shí)施月背登陸。截至目前,小編并未查到相關(guān)計(jì)劃安排。不過無論此項(xiàng)合作能否開展,如吳艷華所說:“我們愿在平等互利、和平利用、包容發(fā)展的基礎(chǔ)上,同國際社會一道,攜手推進(jìn)世界航天事業(yè)發(fā)展,為推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體、促進(jìn)人類文明和社會進(jìn)步。”
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