美國對中國探月工程態度180度大轉彎竟是想省錢?
這事有點意思。
其實,嫦娥四號任務中有多項國際合作。除了我國與德國、瑞典、荷蘭、沙特合作研製4台科學載荷,我國在南美建設的阿根廷深空站參加了測控任務、與俄羅斯合作的同位素熱源將保障嫦娥四號安全度過月夜、與歐空局也在深空測控方面相互支持……小編為什麼單單拿美國說事?這背後有不少故事。
應該說,多年來美國對中國航天一直是排擠的。據報導,2011年美國國會通過“沃爾夫條款”,禁止NASA未經國會明確批准就同中國進行任何形式的合作,並禁止NASA所有設施接待中國官方訪問者。
除了不合作,美國甚至還會在背後搞點“小動作”。我國於2010年10月發射的嫦娥二號探測器,在完成為期半年的繞月探測後,實施了一系列拓展任務,包括探測日地拉格朗日2點,以及對圖塔蒂斯小行星進行飛躍探測等。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。當我國宣布要探測圖塔蒂斯小行星後,美國立即關閉了相關軌道數據。我國被這個舉動搞得十分被動,但還是集中全國天文台的力量找到了圖塔蒂斯、制定了軌道,最後成功完成探測目標。這成為2008年汶川地震GPS信號“意外中斷”後,又一個讓中國航天人“知恥後勇”的案例。
2013年我國實施嫦娥三號任務前夕,美方多次致電,要求我國提供嫦娥三號的軌道數據和落月時間等。我國沒有答應。此次任務,美方則希望嫦娥四號搭載信標機,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緯度告訴了美方。他們這是要幹嘛?
2009年,美國發射了LRO衛星,旨在為其“重返月球”戰略提供數據。其中一項任務,是觀測物體撞擊月面形成的塵埃煙柱。
中國航天科工集團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動機也會將月塵揚起,觀測這個過程具備一定科學意義。
遺憾的是,美國衛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,不能實時監測。後來LRO過頂時進行了監測,NASA也在網上公佈了有關照片。
楊宇光認為,雙方都表現出了合作的態度。在前期溝通過程中,美方將LRO衛星的軌道數據提供給中方,並承諾公開拍攝的圖像和參數,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信息。可惜兩家窗口沒對上,LRO所剩燃料也很有限,不可能調整軌道過去觀測,這件事最終沒做成。不過楊宇光錶示,雖未達到科學目標,此舉也具備一定工程意義。他說,LRO在軌運行期間,拍攝了所有美國登月任務的著陸地點,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、防熱盾落在哪等,展現著陸區的情況。
此外,美國還提出另一項請求,希望我國把鵲橋中繼星的設計壽命由3年延長到5年。吳偉仁說:“美方不好意思地表示,他們準備到月球背面去,希望到時也能利用這顆中繼星。”
一些網友由此感嘆“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,關鍵是它的“獨一無二”。畢竟目前全人類只有這一顆中繼衛星運行在地月拉格朗日2點Halo軌道上。
或許有人會問,美國為什麼不自己造一顆中繼星打上去?嗯,這就好比,你飢腸轆轆時,附近只有一家你平時不喜歡的餐館。是先進去填飽肚子,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含量,例如其運行軌道。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艙,分赴日地拉格朗日2點和地月拉格朗日2點為其“探路” 。為了在復雜且極不穩定的Halo軌道上控制衛星,中國航天科技集團五院攻克了大量軌道控制技術,對飛行速度達每秒1公里的衛星,實現了速度增量誤差不大於每秒0.02米的控制精度。
不過,Halo軌道的概念,可是美國人上世紀60年代提出的,以美國目前的技術,研製一顆中繼星送入該軌道並不是很難的事。就說上世紀90年代美歐共同研製的太陽與日光層探測器(SOHO),於1996年抵達日地拉格朗日1點,其飛行距離個更遠、軌道更複雜。
因此楊宇光認為,傲嬌的美國選擇放低身段“下館子”,不是不會“下廚”,而是想節省“買菜錢”。
吳艷華此前透露,嫦娥四號任務的花費“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,幾台新增國際載荷採用國際合作形式,也能節省一些費用。這樣算來,鵲橋中繼星以及發射它的長征四號乙運載火箭,無疑會在總成本中佔據不小的比例。
楊宇光判斷,如果美國自行研製一顆中繼星,加上發射、運營,花費至少要上億美元。加上NASA現在預算緊張,需要精打細算,向中國尋求合作顯然划算得多。
當然,美國提出合作也是基於對“鵲橋”以及中國航天的認可,為此他們勢必需要作出一些妥協。楊宇光說,例如他們對探測器進行設計時,也要結合“鵲橋”的通信容量、回傳碼速率等特點。
按照美國提出的中繼星延壽要求來看,他們至少計劃在5年內實施月背登陸。截至目前,小編並未查到相關計劃安排。不過無論此項合作能否開展,如吳艷華所說:“我們願在平等互利、和平利用、包容髮展的基礎上,同國際社會一道,攜手推進世界航天事業發展,為推動構建人類命運共同體、促進人類文明和社會進步。”