解讀“嫦娥”繞月探測工程的“中國特色”
新華社西昌10月24日電(記者李宣良、白瑞雪、孫彥新)10月24日,隨著中國首顆月球探測衛星發射成功,嫦娥一號衛星開始了漫長的奔月之旅。
雖然比世界上第一顆探月衛星——前蘇聯的“月球1號”晚了48年9個月又22天,但揭開了中國航天深空探測時代新篇章的繞月探測工程,仍然以一系列鮮明的“中國特色”,廣受國際航天界關注。
起步晚,起點高
對國際航天界而言,探月並不是新鮮事。
1958年,美國和前蘇聯先後啟動探月計劃;1959年10月,前蘇聯的“月球2號”成為第一個到達月球的人造天體;5年後,美國“徘徊者7號”月球探測器在月球上成功硬著陸;1969年7月20日,美國宇航員阿姆斯特朗和他的同伴奧爾德林,成功登上了月球,並留下了人類在外太空的第一個腳印……
繞月探測工程衛星系統總指揮兼總設計師葉培建院士説,全世界進行過月球探測的國家和地區有美國、俄羅斯(前蘇聯)、歐洲和日本。
“別人搞過了,我們還搞不搞?”繞月探測工程月球科學應用首席科學家歐陽自遠回憶説,在工程立項過程中,就有人提出過這樣的疑問。
“雖然我們起步較晚,但起點較高。”歐陽自遠説,國際上無人月球探測經歷了從月球近旁飛過探測、撞擊月球探測、繞月探測、月球表面軟著陸探測和採樣自動返回等循序漸進的階段,其技術難度逐漸遞增。我國首次探月就採用了繞月探測方式,直接跨越了前兩個階段。
嫦娥一號衛星承擔的探測任務,許多也是國外沒有做過或沒有做全的。歐陽自遠説:“拿月球的三維影像圖來説,現在世界上還沒有。別的國家的是零散的,有空白,南北極他們沒做好,我們要把它做出來。有了這個圖,就能夠幫助我們更好地了解月球的構造。”
“此外,我們還將探測月球表面14種具有重要資源意義元素的分佈,而美國只做了其中5種。這些,都是我們自己獨到的地方。”
“起步晚,起點高”,這是貫穿中國航天事業發展的一個顯著特徵。
1970年4月,我國發射的第一顆人造地球衛星東方紅一號重量達173公斤,比美國、前蘇聯、日本和法國4個國家發射的第一顆衛星的重量總和還重;我國發射了第一艘載人飛船神舟五號,雖然比美、俄等國晚了幾十年,但技術水平一點兒也不落後。
目前全世界發射了5000多個航天器。“中國數量不多,但是品種齊全,起點較高。”葉培建説。
“如果別人做過的事情我們都不用做,那麼火車、汽車、飛機都不用造了。”歐陽自遠説,況且,我國的第一次月球探測採用的是我們已經成熟的技術和現有條件,有信心將它做成功。
嫦娥一號衛星的平臺以成熟的東方紅三號衛星平臺為基礎進行研製,並充分繼承中國資源二號衛星等現有産品的成熟技術,進行適應性改造。
“選用東方紅三號衛星平臺,是由於它的高度可靠性。”葉培建説。 “嫦娥”飛天所搭乘的是中國“長征”系列運載火箭中可靠性最高的長征三號甲運載火箭,發射場是在具備國內一流水平的西昌衛星發射中心。
速度快,質量好
“繞月探測工程從立項到發射,只用了3年多時間,這不僅是我參與的幾十項航天工程中最快的,與其他國家的探月比起來,時間也是短的,創造了奇跡。”葉培建説。
在我國的航天工程中,從立項到發射一般需要10年左右的時間。比如,載人航天工程是1992年立項,2005年實現首次載人飛行。
從國際上看,除了冷戰期間兩個大國的“急功近利”外,各國探月工程一般都需要10年以上的時間才能實施。日本剛剛發射成功的“輝夜姬”(“月光女神”)探月衛星,在1991年就開始立項研製。
2004年初,我國探月第一期工程批准立項,正式進入實施階段。當年11月19日,繞月探測工程總體由方案設計階段正式轉入初樣研製階段,各分系統相應進入下一工程階段。2005年12月29日,月球衛星初樣完成,正式轉入正樣生産階段。
葉培建説:“能在如此短的時間內研製完成,一方面是由於工程立足於現有成熟技術和裝備,另一方面是由於中國航天戰線的科研人員具有敢打必勝、雷厲風行的作風。
“在3年多的時間裏,我們大部分科研人員沒有休過一個節假日。”葉培建説,“大家對加班加點幹工作已經習以為常,有一年除夕夜我宣佈10點鐘下班,大家都很驚詫——今天下班怎麼這麼早?”
“在追求速度的同時,我們將産品質量的要求放在最為重要的位置。”國防科工委月球探測工程中心副主任郝希凡説,“航天是一項高風險的事業,我們力求做到一次成功。”
資料顯示,在人類迄今為止所進行的123次探月活動中,成功率不到49%。
為了確保首發成功,“嫦娥”工程全系統開展了“兩個100%”工作:一是所有單機、分系統和系統總體的設計都要進行全面的復查、復審、反思、質疑,不遺漏任何一個問題,復查工作要深入到研究室、工程組一級,要做到100%;二是所有産品的生産都要進行全面的復查復審,復查工作要深入到車間、工段一級,要做到100%。
“衛星發射成功的完美表現,讓我們對完成後面的工程任務充滿信心。”郝希凡説。
花費少,收益高
搞探月工程到底值不值?
每次作報告或講座時,歐陽自遠總會給人們算這樣一筆賬:探月工程一期的總經費是14億元人民幣,這相當於在北京建兩公里地鐵的經費。並且,這14億元是要分到三四年使用,每年最多4億元。
“我們國家年國民經濟生産總值是20多萬億元,每年承擔4億元,應當説,這筆費用我們出得起。”歐陽自遠説。
為了讓有限的經費花出最大的效益,參與工程的科研人員處處精打細算。“我們不追求‘豪華配置’,整個系統的各項指標剛好能滿足工程要求,雖然這需要我們付出更多的勞動,但我們認為很值!”參與衛星研製的主任設計師饒煒説。
建立一套深空探測網需要數十億美元,我國科研人員就使用天文觀測網和航天測控網相結合的辦法,達到同樣的功能;研製過程中,雖然經常加班加點,但從總指揮到一般工作人員,沒有因此領過一分錢獎金……
“工程大部分創新是集成創新,集成得特別合理,用小的代價取得大的效益。”繞月探測工程總設計師孫家棟説,“我們把能用的成果都用上了,需要攻關的關鍵都攻了下來,形成了一個完整的系統。”
有人計算,美國在阿波羅計劃中大約每投入1美元就有4—5美元的回報。
“現在談‘嫦娥’的直接回報還為時尚早,但它對整個航天事業的推動作用卻是顯而易見的。”工程總指揮欒恩傑説,工程對我國大推力運載火箭的研製、月球相關科學技術的發展,已經起到了明顯的推動作用。
隨著工程的展開,中國開始在探月領域佔有了一席之地,不僅中國科學家頻頻應邀參加相關國際會議,第八次國際月球探測與應用大會還首次在中國召開。
“‘嫦娥’工程的實施,必將對樹立國家形象,增強民族自豪感和凝聚力,起到不可替代的作用。”欒恩傑説。