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专家解读嫦娥三号落月:悬停是避开大石头

来源:人民网

  主持人:各位网友大家好!这里是人民网嫦娥三号前方报道组,我们在北京飞控中心为您进行现场直播,在今天的视频演播室有两位重量级嘉宾将和我们一起见证嫦娥三号落月过程。首先是嫦娥三号任务探测器系统主任设计师黄晓峰,嫦娥三号任务测控系统主任设计师李海涛。

  主持人:差不多过10分钟、5分钟进入落月的过程,具体时间点我们还不知道,不知道两位老师的心情怎么样?

  李海涛:现在的心情既激动又忐忑又期待。

  黄晓峰:我心情还是比较紧张的。

  主持人:现在还记得不记得我们嘉宾连续多少天工作?

  黄晓峰:一直就这么在加班加点的干,非常紧张。

  主持人:其实从发射到现在嫦娥三号这两天的工作情况怎么样?

  李海涛:这两天应该说各个系统工作比较正常吧,从我们测控的角度,两个站主要完成对它的测控任务,包括飞控中心的工作,一切都按部就班比较顺利。

  黄晓峰:最近我们一直在准备着陆工作,每个分系统一直在检测探测器的状况,数据也进行比对,跟之前都是一样的,整个飞行过程非常好,所有设备开机时发现跟之前地面都是一样的。

  主持人:我们前期的时候一直听媒体在报一个“黑色750秒”的说法,提到黑色大家有一些紧张,不知道黑色到底指什么?而且从现在的情况了解,嫦娥三号近月点15公里处以抛物线形式下降,相对速度从每秒1.7公里逐渐降为0,这个黑在哪?

  黄晓峰:这个“黑色750秒”整个的过程是一个不可逆的过程,如果启动了着陆过程再想往回就来不及了,所以750秒是一个着陆过程,现在从开始下降一直到中间有悬停、壁障,有各种传感器在看,整个过程是比较智能化的过程,所以刚才说是黑色,这个过程时间比较短,从地面来控制来不及了,所以整个控制是智能化的,但是地面是在监测的,所以黑色咱们是能看见的,和国外说的黑色完全看不见还是有区别的。

  李海涛:其实我个人认为不存在黑色的问题,整个过程我们是可见的,状态是已知的,只是时间很紧,地面就做了控制的准备,应该说整个的过程还是比较靠谱的,不存在什么黑色,我个人这么认为,整个状态都是知道的,状态都能够判断,没有问题。

  主持人:之前我们说嫦娥三号探测器进行了两次的轨道修正,为什么要进行?

  李海涛:从这种月球探测任务来讲,火箭把它送到预定的轨道都有一个偏差,不是说100%的精度。为了修正它的飞行轨道,能够按照我们预定的时间、地点到达预定的位置,这个有一个严格的时空约束关系的,所以要把它入口的偏差通过修正修回来,能够保证它准确的到达这个位置,有一个环月的轨道。我们也是做了三次修正的计划,第二次修完了以后的结果,我们预报了近月点的位置和速度都是能够满足我们要求的,所以最后也就取消了。

  主持人:实际上原来是三次?

  李海涛:计划是这样,修完了以后经过精确的轨道测量和预报,认为能够满足后续的要求,这样的话就取消了,主要是为了修这个轨道达到我们最后设计的轨道入轨。

  黄晓峰:表现的比较好就没有必要进行第三次了。

  主持人:而且我们知道这次从观察来讲,今天主要是落月,嫦娥三号探测器要在月球表面落下,还有接下来是小玉兔月球车从探测器着陆器里出来,那么我们从3D的动画上了解,发现着陆器的四个脚很有特点,并不是像大家想象的是爪子形状的,有点类似于碗形的样子,而且上面装着的有效载荷差不多3吨多,那么这个腿大概承重多少?

  黄晓峰:本身重量3吨多,月球重力是地球的1/6,可以算一下。关键落的时候是自由落体落下去,关键在于缓冲,一个支撑一个缓冲,这是两个作用。

  主持人:是不是腿有一定的弹性。

  黄晓峰:要缓冲下去然后回弹。

  主持人:这次落月选择了虹湾区这样的地方,是不是因为虹湾区从我们现在观察结果来看那块落月环境比较理想?

  李海涛:相对来说它的大环境相对比较平坦、比较开阔,而且落月点,嫦娥二号专门对虹湾区进行了详拍,得到了第一手的图像资料,应该说环境相对来说比较好。

  主持人:落月过程中会不会遇到月球表面上的像石块什么的,这对于我们着陆区来说是不是也有挑战?

  黄晓峰:会有一些石块,整个过程分了几个段,会有悬停段,这个时候会找一些,会避开直径超过1米的石块这样的地区,有一个壁障的过程,找一下有没有石头或者坑。

  李海涛:这样把风险适当的降低。

  主持人:还有很多网友关心,我们这次落月的月壤是什么样,地面上可能不太了解月球上的情况,这个月壤是什么情况?是比较松软,还是比较坚硬呢?

  黄晓峰:也是一个结合体吧,从地面实验来说,主要以沙漠为主。也有人说跟火山灰类似,从阿波罗的脚印来看表面比较松软,但是承载探测器应该没有问题,月壤咱们也做了不少研究,也是一门科学,从咱们现在掌握来看,从设计来说,还是可以适应的,具体是什么样的,等到落了之后咱们就知道了。

  主持人:还有我们嫦娥落月的过程,是由地面主控制,还是它智能的自主进行控制?

  李海涛:还是以自主控制为主,地面主要是监视状态,做一些应急准备。

  黄晓峰:整个过程地面控制,落月这段它自主,同时咱们北京飞控中心也在监视它,也有手段进行应急控制,有一些预案。

  主持人:落月的时候会跟原来计算时有一些偏差吗?

  李海涛:偏差肯定会有的,所有的控制包括测量都会有一点偏差,偏差是在我们允许的可控范围内就可以。

  主持人:像我们这次还有一个问题,这个探测器、着陆器和巡视器以后进行工作的时候面临温度的问题,因为月球上的温度早晚温差大,还有14个月夜,那我们测控系统是休眠状态还是继续工作?

  李海涛:测控系统在前面是连续参加工作的,等巡视器和着陆器进入月夜休眠的时候,地面完成了它的设置之后,探测器上就没有信号了,地面工作就可以阶段性的终止,等到月昼唤醒以后地面再工作。

  主持人:从视频信号上可以看到7500牛发动机已经开始启动了,这个7500牛发动机到底指什么?这次落月时7500牛发动机是一个还是几个?

  黄晓峰:7500牛发动机是一个,这个是我们国家首次使用,也是最大的,世界上应该也是算领先水平。

  主持人:现在说已经从15公里降到3公里了。

  黄晓峰:它会调整到2.7公里,一会儿到接近段的时候就会开始找大于1米的时候自己去避开这种地形。

  主持人:实际上现在它已经自己运行了,我们地面上就是看着它落月的过程。

  黄晓峰:对。

  主持人:比如说这次落月了。

  黄晓峰:咱们已经收到了它拍的月球照片。

  主持人:这是月球表面的凹凸。

  黄晓峰:对,右边的是它的着陆腿,它现在已经给地球传回它拍回的月球图像了,这个图像在变,越来越近。

  主持人:现在马上就进入悬停阶段了。这次是有两次悬停是吗?

  黄晓峰:两次,一个是粗壁障的悬停,还有一次是大概在100米左右,还会悬停一次,这样的话会找一个坡比较缓的地势,周围颗粒比较细腻的地方落下来。

  主持人:为什么要进行两次悬停?

  黄晓峰:第一次悬停是找大石头的,第二次悬停的时候会精细的,一个是坡,15度的坡,再就是小石块什么的,更平整的地方,因为后续巡视器还要进行巡视。

  主持人:如果下次再有嫦娥四号的话,落下去的时候是不是可以通过三号镜头看到四号?

  黄晓峰:那看时间了,看嫦娥四号什么时候发射。

  李海涛:有寿命期的。

  黄晓峰:再一个嫦娥四号相机怎么调整,如果很快发射的话应该可以看到它。

  李海涛:可能不会落到同一个区域。

  主持人:那么哪一个环节相对来说有风险呢?

  黄晓峰:整个过程风险确实都很大。

  主持人:不分哪个环节。

  黄晓峰:从点火开始。

  李海涛:目前来看主要的阶段都过去了。

  黄晓峰:如果是现场肯定非常紧张。

  主持人:我们看它正在往下降。我们还提到有没有关于太空垃圾的问题,比如前一段时间有个电影叫《地心引力》,太阳黑子的变化会对我们探测器、巡视器、着陆器有影响吗?

  黄晓峰:落了,已经落上了。

  主持人:我们从画面上来看看到现场技术人员在鼓掌,我们心里现在稍微踏实一些了。有很多网友更关注巡视器小玉兔,它出来能走多远,我们知道是三个月的时间。

  黄晓峰:行走区域不大,因为要做科学探测,选择地区探测成分什么的,大概是公里的量级,主要是行动比较慢。

  现场已经开始握手了。

  主持人:都比较激动。我们这个小玉兔月球上的巡视是计划好的吗?

  李海涛:一个是它刚才相机拍的大的区域的照片,一会儿上面的相机还会再拍,要把它周边的环境拍完之后,确定了环境以后才能制定后面月球车月面行走的规划。

  主持人:还有大家想了解,比如对测控系统来说,着陆器和月球车是实时向地面反馈还是定时的,就是有一个时间段。

  李海涛:分两部分,实时的有遥测数据,就是它的状态信息我们实时能够监测到。相机拍的图像要等到它拍完图像,把天线对准地面以后再下传数据,因为图片比较大,这个有一个时间的限制,遥测的信息实时都有。

  主持人:我们之前的落月点是虹湾,相对来说是比较平坦的,这次我们选择的是软着陆,很多网友还挺奇怪的,硬着陆和软着陆之间的区别,有可能出现硬着陆吗?

  黄晓峰:硬着陆,打个比方是扔一块石头直接扔到地上,整个结构都会损坏啊,软着陆就是飞到月球上和扔到月球上是两个概念。

  李海涛:软着陆是把速度降下来了,在可承受的范围内落到月球表面,硬着陆是按照它的飞行速度直接落上去了。

  黄晓峰:硬着陆就是没有刚才那个过程,直接扔到地面上,速度可能每秒钟几公里砸到月球上。

  主持人:这个是怎么样的一个过程,能不能描述一下着陆器和巡视器之间怎么进行互动、联络?

  李海涛:不算互动吧,相当于巡视器上面有一个天线发射信号,然后着陆器来收,着陆器把收到的数据再转发到地面来,通过X频段转下来,这个应该是一个技术验证。

  黄晓峰:对,是验证,首次到星球表面通信,这块跟探测器直接跟地面中心还不太一样,因为表面有遮挡、异形的影响什么的,得做一个实验。因为月球的电磁特性咱们也不太清楚,通过这个实验也摸一摸月球的电磁特性。

  主持人:据说今年太阳黑子的活动有一点频繁,对我们这个会有影响吗?整个巡视过程或者以后的工作?

  黄晓峰:实际上都考虑过。

  李海涛:考虑过,因为设计阶段已经考虑到今年是太阳活动高年,探测器都已经做了防护,从地面来讲,如果有这种情况的话,只会短时间的影响通信的链路。

  主持人:相对来说,我们基本上把工作做的比较全面了。

  黄晓峰:对。

  李海涛:准备工作还是很充分的,这些问题我们在前期都考虑过。

  主持人:如果说着陆器工作差不多一年的时间,巡视器是三个月,三个月以后会怎么样,留在月球表面吗?

  李海涛:如果三个月以后还能够继续工作的话,可能还会继续操作它进行月面的探测。

  黄晓峰:获取更多的成果。

  李海涛:直到它不能工作为止。

  主持人:那就是说地面测控的工作一直持续。

  李海涛:一直持续,如果它超期服役了,地面对它的工作是一直持续的。

  主持人:也就是说,相对来说如果观察巡视器的话,它以后的工作还是很多的,那它主要还会进行哪些方面的工作呢?

  李海涛:后面完成月面探测以后主要就是科学探测了。

  主持人:这个数据是实时传到地面上来的?

  李海涛:探测数据也是停下来,因为数据量比较大,要靠定向天线,走一段探测完了把这个数据传回来,过程当中的状态遥测系统一直都有。

  主持人:这个是我们一直都要分析监控的?

  李海涛:对。

  主持人:网友发现两位老师年龄并不是特别大,我们是不是也能够了解一下两位老师背后的科研人员大概年龄段是怎样的?

  黄晓峰:我们探测器系统这块35岁以下应该占到70%、80%。

  李海涛:测控也差不多,绝大部分是35岁以下,平均年龄30岁多一点。

  主持人:这段时间有可能休息吗,还是一直在工作岗位上,我们看落月进行到这样的阶段了。

  李海涛:应该是它什么时候休息我们什么时候休息,它休眠了我们才能休息,它工作我们团队的人都要工作。

  主持人:月球对于我们来说还是比较神秘的,两位老师是不是也给我们在这块相对来说普及一下月球上的知识,我们今天带了一个月球仪,我刚才找了一下虹湾地区在这里,着陆器在这里降落,如果我们巡视器行动的话,是垂直方向这么走,还是绕着这一圈。

  李海涛:不会这么大的,看上去很小,实际上在上面的面积很大。

  黄晓峰:在一定范围内,大概几公里范围内。

  主持人:如果我们在探测过程中,刚才看到月球车下面的轮子一共是6个,是6个轮子都可以进行驱动吗?

  黄晓峰:对。

  主持人:我看下面这两个轮子是可以动的。

  黄晓峰:这是结构设计,可以越过一些障碍,爬坡、过石头都可以。

  主持人:这个大概多少坡度我们可以跃过去?

  黄晓峰:十几度吧。也可以爬一些二十多度的坡。

  主持人:太阳翻版张开之后,因为我们知道月球上有月尘,月尘落在这个面上,会不会对这个造成一定的影响?

  黄晓峰:有一定影响,这个设计之后也是考虑了之后设计了一个太阳翻,一定的月尘覆盖上提供的能量还是可以提供巡视器使用的。

  主持人:刚才说月尘跟地球上还是不太一样的。

  李海涛:它相当于有黏性,阿波罗航天员出来之后,航天服上就粘了很多灰色的月尘在身上,包括国外文献也提到了它带静电。

  主持人:也就是说巡视器整个表面上都会粘上对吗?

  李海涛:不一定,首先前面已经考虑了,要等月尘落了以后,而且这个巡视器还没有放下来,还没有展开,所以它粘上的可能性不是很大。

  主持人:行进过程中呢?

  李海涛:行进过程中轮子搅起的高度应该不会影响,因为行进速度没有那么快。

  主持人:所以不会有太大的影响。

  李海涛:应该不会有太大的影响。

  黄晓峰:这块是考虑过的。

  主持人:我们这次着陆器好像带了很多东西,是不是也给我们大家说一下,除了巡视器以外还带了什么在月球上?

  黄晓峰:主要是有效载荷对空间环境进行探测,再一个咱们比较关心的月球到底是什么样的,咱们以前都是从上面看,现在要通过它的相机来看看地形地貌,还有其他科学家研究的比如说成分的东西、天文观测的东西,这块带了一些载荷在里面。

  主持人:是也可以从月球上观察地球的情况吗?

  黄晓峰:不一定是地球,还有太空的环境。

  主持人:这一点也是我们这次落月时重点考虑的工作。

  黄晓峰:对,因为月球没有大气,地球有大气,要看太空会受大气的影响,地球就是很好的环境,所以带了有效载荷进行观测。

  主持人:由于时间关系,今天直播部分到这里就要结束了,以后还有其他的一些动作,比如说月球车的巡视什么的,希望网友能够继续关注人民网科技频道后续的报道,感谢您的收看,再见。

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