在國(guó)新辦1月14日舉行的嫦娥四號(hào)任務(wù)新聞發(fā)布會(huì)上,國(guó)家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華介紹,此次任務(wù)中,中美雙方開(kāi)展了積極合作,利用正在月球軌道上運(yùn)行的美國(guó)月球觀(guān)測(cè)衛(wèi)星(LRO)對(duì)嫦娥四號(hào)探測(cè)器進(jìn)行了觀(guān)測(cè)。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁此前向媒體透露,得知中國(guó)要發(fā)射“鵲橋”中繼星并探測(cè)月背時(shí),美國(guó)科學(xué)家向中方提出了多項(xiàng)合作請(qǐng)求。
這事有點(diǎn)意思。
其實(shí),嫦娥四號(hào)任務(wù)中有多項(xiàng)國(guó)際合作。除了我國(guó)與德國(guó)、瑞典、荷蘭、沙特合作研制4臺(tái)科學(xué)載荷,我國(guó)在南美建設(shè)的阿根廷深空站參加了測(cè)控任務(wù)、與俄羅斯合作的同位素?zé)嵩磳⒈U湘隙鹚奶?hào)安全度過(guò)月夜、與歐空局也在深空測(cè)控方面相互支持……小編為什么單單拿美國(guó)說(shuō)事?這背后有不少故事。
應(yīng)該說(shuō),多年來(lái)美國(guó)對(duì)中國(guó)航天一直是排擠的。據(jù)報(bào)道,2011年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)“沃爾夫條款”,禁止NASA未經(jīng)國(guó)會(huì)明確批準(zhǔn)就同中國(guó)進(jìn)行任何形式的合作,并禁止NASA所有設(shè)施接待中國(guó)官方訪(fǎng)問(wèn)者。
除了不合作,美國(guó)甚至還會(huì)在背后搞點(diǎn)“小動(dòng)作”。我國(guó)于2010年10月發(fā)射的嫦娥二號(hào)探測(cè)器,在完成為期半年的繞月探測(cè)后,實(shí)施了一系列拓展任務(wù),包括探測(cè)日地拉格朗日2點(diǎn),以及對(duì)圖塔蒂斯小行星進(jìn)行飛躍探測(cè)等。吳偉仁曾回憶,世界上很多小天體的軌道只有美國(guó)掌握,原本向全球公開(kāi)。當(dāng)我國(guó)宣布要探測(cè)圖塔蒂斯小行星后,美國(guó)立即關(guān)閉了相關(guān)軌道數(shù)據(jù)。我國(guó)被這個(gè)舉動(dòng)搞得十分被動(dòng),但還是集中全國(guó)天文臺(tái)的力量找到了圖塔蒂斯、制定了軌道,最后成功完成探測(cè)目標(biāo)。這成為2008年汶川地震GPS信號(hào)“意外中斷”后,又一個(gè)讓中國(guó)航天人“知恥后勇”的案例。
2013年我國(guó)實(shí)施嫦娥三號(hào)任務(wù)前夕,美方多次致電,要求我國(guó)提供嫦娥三號(hào)的軌道數(shù)據(jù)和落月時(shí)間等。我國(guó)沒(méi)有答應(yīng)。此次任務(wù),美方則希望嫦娥四號(hào)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(guó)及時(shí)把嫦娥四號(hào)著陸的時(shí)間和經(jīng)緯度告訴了美方。他們這是要干嘛?
2009年,美國(guó)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(guān)測(cè)物體撞擊月面形成的塵埃煙柱。
中國(guó)航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光介紹,隕石或探測(cè)器撞擊月面,激起的月塵可能高達(dá)10公里,久久不會(huì)落下。嫦娥四號(hào)雖然是軟著陸,但下降過(guò)程中反推發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)將月塵揚(yáng)起,觀(guān)測(cè)這個(gè)過(guò)程具備一定科學(xué)意義。
遺憾的是,美國(guó)衛(wèi)星沒(méi)能見(jiàn)證這一過(guò)程。吳艷華說(shuō),嫦娥四號(hào)著陸的時(shí)候,LRO不在上空,不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。后來(lái)LRO過(guò)頂時(shí)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),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(guò)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(kāi)拍攝的圖像和參數(shù),可以說(shuō)是很有誠(chéng)意了。我國(guó)也提前告知了嫦娥四號(hào)著陸相關(guān)信息??上杉掖翱跊](méi)對(duì)上,LRO所剩燃料也很有限,不可能調(diào)整軌道過(guò)去觀(guān)測(cè),這件事最終沒(méi)做成。不過(guò)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(shuō),LRO在軌運(yùn)行期間,拍攝了所有美國(guó)登月任務(wù)的著陸地點(diǎn),甚至也拍過(guò)嫦娥三號(hào)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(chē)的車(chē)轍,包括著陸器、月球車(chē)停在哪等,展現(xiàn)著陸區(qū)的情況。
此外,美國(guó)還提出另一項(xiàng)請(qǐng)求,希望我國(guó)把鵲橋中繼星的設(shè)計(jì)壽命由3年延長(zhǎng)到5年。吳偉仁說(shuō):“美方不好意思地表示,他們準(zhǔn)備到月球背面去,希望到時(shí)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(lái),“鵲橋”有多厲害不是最重要的,關(guān)鍵是它的“獨(dú)一無(wú)二”。畢竟目前全人類(lèi)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(huì)問(wèn),美國(guó)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(shí),附近只有一家你平時(shí)不喜歡的餐館。是先進(jìn)去填飽肚子,還是花錢(qián)買(mǎi)菜、自己下廚?反正美國(guó)選擇了前者。
毫無(wú)疑問(wèn),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(guó)曾用嫦娥二號(hào)探測(cè)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(guó)航天科技集團(tuán)五院攻克了大量軌道控制技術(shù),對(duì)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(guò),Halo軌道的概念,可是美國(guó)人上世紀(jì)60年代提出的,以美國(guó)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(shuō)上世紀(jì)90年代美歐共同研制的太陽(yáng)與日光層探測(cè)器(SOHO),于1996年抵達(dá)日地拉格朗日1點(diǎn),其飛行距離個(gè)更遠(yuǎn)、軌道更復(fù)雜。
因此楊宇光認(rèn)為,傲嬌的美國(guó)選擇放低身段“下館子”,不是不會(huì)“下廚”,而是想節(jié)省“買(mǎi)菜錢(qián)”。
吳艷華此前透露,嫦娥四號(hào)任務(wù)的花費(fèi)“可能跟修一公里地鐵差不多”。不過(guò),嫦娥四號(hào)探測(cè)器本是嫦娥三號(hào)的備份,其造價(jià)沒(méi)有算入其中,幾臺(tái)新增國(guó)際載荷采用國(guó)際合作形式,也能節(jié)省一些費(fèi)用。這樣算來(lái),鵲橋中繼星以及發(fā)射它的長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭,無(wú)疑會(huì)在總成本中占據(jù)不小的比例。
楊宇光判斷,如果美國(guó)自行研制一顆中繼星,加上發(fā)射、運(yùn)營(yíng),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(guó)尋求合作顯然劃算得多。
當(dāng)然,美國(guó)提出合作也是基于對(duì)“鵲橋”以及中國(guó)航天的認(rèn)可,為此他們勢(shì)必需要作出一些妥協(xié)。楊宇光說(shuō),例如他們對(duì)探測(cè)器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),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(guó)提出的中繼星延壽要求來(lái)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(guò)無(wú)論此項(xiàng)合作能否開(kāi)展,如吳艷華所說(shuō):“我們?cè)冈谄降然ダ?、和平利用、包容發(fā)展的基礎(chǔ)上,同國(guó)際社會(huì)一道,攜手推進(jìn)世界航天事業(yè)發(fā)展,為推動(dòng)構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體、促進(jìn)人類(lèi)文明和社會(huì)進(jìn)步。”
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