今年6月,中国探月领域的三名科学家荣获国际宇航联最高奖项“世界太空奖”。这是国际宇航联合会成立70年来首次将该奖项授予中国科学家。

这三位中国科学家分别是中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁和中国探月工程副总设计师、科学技术部副主任于登云。中国航天科技集团公司技术委员会.孙泽洲,嫦娥四号任务探测器系统总设计师、航天科技集团所属中国空间技术研究院研究员。

获奖后,于登云近日接受新京报记者专访,解释了嫦娥四号工程和科研意义,并期待今年嫦娥五号月球采样返回和首次计划实施。火星探索任务。

他介绍,嫦娥五号技术方案的最大亮点是在月球轨道上自主进行多次分离、交会对接,这也将为载人登月提供一定的技术验证。我国首次火星探测将同时实现“绕轨巡视”三步走,这在世界上尚属首次。未来,我国还计划在月球南极建设无人科考站,对木星、小行星等进行探测。

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2016年,我国首次发布火星探测器外观,今年命名为“天问一号”。它计划于下个月推出。图/中国探月工程办公室

嫦娥四号:玉兔二号将走得尽可能远

三名中国科学家荣获世界航天奖,标志着嫦娥四号任务首次在全球范围内取得成功又一涟漪在科学界。

嫦娥四号于2019年1月3日在月球背面软着陆后,持续带来有关月球背面的第一手科学发现。中国科学家已第一时间与世界分享这些成果。

据中国探月工程办公室介绍,着陆月球500多天后,嫦娥四号已晋升为“最长寿”月面探测器。此次任务取得了大量科研成果,如首次揭示了月球背面着陆区地下40米以内的深层地质层状结构、揭示了月球背面着陆区的物质成分加深人类对月球的认识月球的形成和演化。

其中,玉兔二号巡视车已在崎岖不平的月背上行走了447.68米,获得了大量探测数据。例如,支撑科学团队获得了着陆区月壤的精细光谱,以推动着陆区月壤演化研究。

不过,最近,玉兔二号暂时停转了。 18日18时,为配合我国首次火星探测地基深空测控站适应性改造,玉兔二号主动让路,保持待命状态。

令人好奇的是,玉兔二号未来会走向何方、走多远?

于登云表示,这取决于两个因素:哪里有科研价值,哪里的路好走。 “科学家认为,我们想要探测的地方,就会向发动机提出要求工程人员,我们将根据项目的可行性进行判断。 “他说,月球背面的地形比正面更加崎岖、坑坑洼洼,有时就相当于在两边都是悬崖的山脊上行驶。”如果不注意,汽车可能会翻倒或从悬崖上掉下来。

作为首个对月球背面进行巡视和探索的月球车,孤独的玉兔二号距离着陆器越来越远,相当于它的“母港”,玉兔号所在的地方玉兔二号落地,装置被释放驶上月球,玉兔二号最终会在月球背面留下什么样的行驶记录,引起了公众的广泛关注。

于登云表示,研究人员已经还没决定飞哪一只。无论目标有多远,我们都希望它能跑得尽可能远。但首先,它必须谨慎,只有安全了,它才能做科学家想让它做的事情。在确保安全的同时,我们希望做到尽可能多。 ,走得更远,探索更多数据。

2019年1月,玉兔二号月球车驶向月球表面,嫦娥四号着陆器的地形相机拍摄了玉兔二号的特写照片。图/中国探月工程办公室

嫦娥五号:最大亮点是月球轨道交会对接,这是载人登月验证技术

开头本世纪,我国制定了到2020年实现探月“三步走”计划,即“绕回”,嫦娥五号是最后一步。按照计划,嫦娥五号任务将于今年年底实施。

飞月着陆是我国已经具备的能力。此次任务的重点是采集样本并在另一颗星球上点火起飞,最终返回地球。

嫦娥五号探测器由“四仪器、两机构”组成,包括轨道器、着陆器、上升器、返回器、对接机构、采样机构。采样机构有表面采样机构。

于登云这样科普了嫦娥五号的整个任务流程:在月球轨道上,轨道器和返回器的组合与着陆器和上升器的组合分离,前组件继续绕月运行,后组件落至月面,利用采样机构采集月面样本。

采集完样本后,将样本转移至上升器,并上升器被点燃,在月球轨道上起飞并与轨道器和返回器组合对接。联合飞行过程中,上升器将样本转移至返回器,再次分离,轨道器随返回器飞向地球。

在距离地球约5000公里时,轨道器分离来自返回者,并且t返回器自主返回地球。

最终结果是:着陆器留在月球表面,上升期间绕月运行,轨道器停留在地球和月球之间,返回器返回

“整个过程非常复杂,每个环节都不能出差错,否则整个任务都会受到影响。 ”其中的困难,于登云举了一个例子。最大的困难也是最重要的创新就是嫦娥五号的几台仪器在月球轨道上的分离对接。

苏联也实施了以往无人样品返回,选择直接从月球起飞返回地球。于登云介绍,中国采用月球轨道分离和交会对接,一方面是充分利用现有运载工具嫦娥五号整体着陆再整体起飞的话,可以提高运力,节省燃料。会消耗大量燃料。现在我们采用“分体技术”来防止不需要的设备下降,这样可以节省燃料和火箭运载能力。

另一方面,于登云表示要对未来载人登月进行技术验证。载人登月必须在月球轨道上交会对接,这是最安全、最经济的方式。在载人登月之前,美国还进行了月球轨道交会对接试验。

“所以我们通过无人送样解决了两件事,这应该是中国计划的最大亮点。”他说。

2019年1月,玉兔二号全景相机拍摄了嫦娥四号着陆器的照片。任务成功的重要标志。图/中国探月工程办公室

嫦娥后续任务:在月球南极建立无人科考站

载人升舱登月还很遥远,嫦娥六号、七号、八号的初步任务目标已经确定。

国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华此前介绍,嫦娥六号、七号、八号已经在规划之中。

嫦娥六号计划从月球南极返回样本,嫦娥七号计划登陆月球南极,对月球地形、物质成分、和空间环境。除了继续进行科学探测实验外,嫦娥八号还将进行月面试验,验证月球资源开发利用的一些关键技术,为未来建立月球科学研究站做好准备。

于登云告诉新京报记者,探月三步走后,中国航天事业将为人类做出更多贡献ind 并且不能停在这里。过去主要是解决能力问题和科学家的某些需求。未来会更加深入。应该“扎根”在一处,做更深入的研究。

中国科学家瞄准月球南极。嫦娥七号和嫦娥八号将为建立月球科学研究站提供基础。他们不仅要深入开展月球科学研究,还要对月球资源利用进行技术验证,比如探索月球表面产水、3D打印等。未来,月球将作为月球资源的载体。为更远更深的太空探索奠定基础。

国际公认的月球南极和北极为“未开垦的处女地”,具有极高的科研价值。二级撞击坑比较古老,又大又深,并且接收不到阳光。南极的影子陨石坑似乎比北极还深。如果月球上有固体水,那么它很可能在南极。

“所以嫦娥七号和嫦娥八号的一个非常重要的目标就是到南极阴影区看一看,进行现场考察,看看水冰是否真的存在,是否存在水冰。”什么形式。公式存在以及它如何分布。 ”于登云说道。

火星探测器飞行效果图。图/国家航天局

”“天文- 1》火星探测:史无前例的一次性火星“绕轨登陆巡视”

与嫦娥工程相比,今年实施的首次火星探测任务将是一个新的飞跃。

< p>困难首先来自于距离。月球距离地球38万公里,但火星距离地球最近的地方超过5500万公里,最远的约4亿公里。最近距离是距离的100倍以上地球和月球之间的距离。

其次,距离远带来信号衰减和通信延迟。最长的信号往返传输需要近40分钟。在关键着陆阶段,探测器必须在整个过程中做出独立决策,而在地球上控制它已经来不及了。

月球探测器从月球表面15公里到着陆完全自主。火星探测更多地依赖于自主,这给自主着陆控制技术带来了巨大挑战。

< p>于登云表示,着陆器与漫游车组合自主着陆火星的过程可以说非常复杂。这与火星的环境有关。火星的大气层非常稀薄。它既不完全是大气层,也不像月球。地球大气层的组成。因此,天问一号着陆时,下方有发动机推回,并有降落伞拉起。安全着陆是一次大考验。

更大的挑战来自任务的复杂性。首个火星探测器“天问一号”将一步实现“绕轨巡视”,这也是全球首次。

之所以要进行史无前例的一次性“绕轨”火星于登云表示,一方面,基于探月工程的实施,我国在技术突破、组织管理和人才队伍等方面积累了良好的基础,我们有一定的信心。

国家航天局今年4月发布了中国行星探测任务“九天启星”标识,中国行星探测首次融入到整个概念被提出。图/国家航天局

深空探测:选择重点,无需一一探测八颗行星

中国深空探测已一直都是积极稳重的,在月球上是稳重饱满的,有了技术积累之后就可以去火星了,未来中国有必要专门对太阳系八颗行星进行逐一探测吗?

于登云认为,如果每一颗行星都被探测到,都有第一手资料,自然是最好的。但我们也需要考虑国情,“我们必须制定一条适合我们的航天发展道路”并尽可能展示我们的国家实力,但不一定遵循ng外国。”

未来的深空探测,一方面要解决最关键的能力问题,就是有探测能力,但不一定能探测到每一个星球。另一方面

今年4月24日中国航天日,国家航天局宣布“天问系列”将成为中国行星探测任务的名称,“天问-

国家航天局系统工程司相关负责人介绍,2018年,我国后续深空探测工程初步明确了四项任务。任务是2020年发射火星探测器,2021年抵达火星。计划2028年左右进行第二次火星探测,收集火星土壤并返回地球。

我国还将进行小行星探测探测,并进行木星2030年左右进行星系探测和行星系统探测。

目标越远,难度越高。

不过,迄今为止中国深空探测的特点之一就是成功率非常高。 “很多人问我们,登月没那么容易,迄今为止全球127次探月成功率只有53%左右,为什么中国迄今为止每次都成功?”于登云说,一方面得益于良好的规划和稳步推进;同时,我们也有良好的体系和团队。

“我们已经为未来制定了计划。我们无法像美国那样全面地推出它。我们应该选择一些探测重点,完成重大科学任务和目标,为世界做出我们应有的贡献。”于登云解释道。

新京报记者倪伟

编辑陈思校对卢茜