航太科技集團空間技術研究院“嫦娥二號”總設計師,第六屆“航空航太月桂獎”技術先鋒獎獲得者黃江川接收專訪
2010年11月16日-21日,第八屆中國國際航空航太博覽會在珠海開幕。來自35個國家和地區近600家廠商參展,參展飛機約70架。航展期間,中國空軍八一飛行表演隊,巴基斯坦空軍梟龍戰機都進行了精彩的飛行表演,新浪航空在航展現場設立的直播間,邀請中外航空、航太界專家解讀本屆航展。
第八屆中國國際航空航太博覽會嘉賓系列訪談
時間:2010年11月16日
地點:珠海航展
主持人:中國航空報社總編室主任孫偉
嘉 賓:航太科技集團空間技術研究院“嫦娥二號”總設計師,第六屆“航空航太月桂獎”技術先鋒獎獲得者黃江川。
主持人:各位網友大家好,我們在珠海航展的現場,非常的高興,兩年後又在珠海重新相見了,這裡是中國航空報社、新浪網、民航資源網、在航展期間的新聞直播間的欄目,航展期間陸續邀請航空航太界內的高層、專家、學者和精英來到直播間為我們展示航空航太業欣欣向榮發展的前景。
新聞直播間請來的第一位嘉賓是重量級的人物,來自航太科技集團公司,中國空間技術研究院、“嫦娥二號“的總設計師黃江川先生。
黃江川:大家好。
主持人:各位網友,黃江川是“嫦娥二號”的總設計師,以前是“嫦娥一號”的副總設計師,黃總從“嫦娥一號”到“嫦娥二號”,您的身份從副總設計師到總設計師,“嫦娥一號”到“嫦娥二號”也發生了一些變化,向各位網友介紹一下變化情況和特點。
黃江川:總的來說“嫦娥一號”是我國航空航太界深空探測的里程碑,也是深空探測的起點,我國規劃的探月工程分三期,簡單的說繞、落、回,繞月探測,首次在地外空間實行軟著陸,還有三期就是採樣,一期比一期難。
“嫦娥一號”代表探月一期工程,已經獲得了圓滿成功,“嫦娥二號”是屬於二期工程,主要是利用“嫦娥一號”的資源,加上六大工程目標和相關的技術驗證,主要為著陸降低風險,這就是“嫦娥二號”衛星的使命,因此有六項工程驗證項目。
“嫦娥一號”飛了12天以上才可以環月,“嫦娥二號”不到五天就可以實現,這也是必須要實現的。在一期工程的時候,仍然採用比較高頻率的X頻率,升空時必須使用X頻率甚至更高的K頻率,“嫦娥二號”階段也要對X頻率,對二期的預選著陸區和感興趣的期進行更高解析度的探測,還有其他方面的探測,還有產品方面的內容,總共是六項目標,至今為止功能上基本完成了。
主持人:“嫦娥二號”是10月1日發射,到正式宣佈工程實現是11月8日,溫家寶總理在國防科工局為圖像揭幕,一個多月就完成了,但是“嫦娥一號”的時間是半年,兩者有什麼區別。
黃江川:因為有六項工程目標,前五項工程目標除了環月之外,包括月球軌道的內容,包括100公里制動,100公里機動到15公里,還有軌道機動測定軌技術,進行的軌道越低,成像的解析度越高,相機技術更高,因此將這項技術和軌道機動的任務合併來處理。
為此還專門做了設計,不知道大家是否留意到“嫦娥一號”的軌道是三次制動,“嫦娥二號”也是三次制動,但是在第一、第二次制動之間加了調像,本質上就是調整衛星降低到15公里的時機,要保證衛星既可以完成在軌測試,相對時間又比較早,另外,還要保證比較好的太陽高度角,適合成像,這也是專門進行了設計,如果將這項任務放到幾個月後,相對實現這項任務的風險就增加了。
主持人:您提到了在15公里的高度進行成像,我覺得衛星離月球15公里,問外行的問題,已經很近了,是否因為月球沒有大氣才可以做得到這一點,如果地球沒有大氣的話,是否也可以做得到這一點。
黃江川:應該說地球能做到,但是衛星做不到的。因為要成為衛星必須要有最低的速度,7.9公里/秒,才可以成為衛星,在這個位置下,15公里的大氣密度太大了,跟大氣摩擦也比較大,產生的熱量比較大,容易燒燬。
在月球15公里是沒有大氣,主要的風險低一些,月球的重金屬比較集中,品質流動,月球坑多,也有石頭,最多的山大約是1.2萬米,比喜馬拉雅山還要高。
主持人:您剛才提了衛星軌道和相關的技術。
黃江川:我的本行是搞控制的。
主持人:是否軌道的設計難度更高。
黃江川:軌道是航太器和地球衛星的基本要素,地球衛星通常要考慮地球的引力加上擾動的成分,例如原軌道就是原軌道,因為有擾動,就要考慮二次像和二次像。
月球衛星從地球發射的時候,跟地球衛星類似,地球引力為主,因此是單引力,在地月距離5/6和1/6的距離,此時地球和月球的引力是相當的,軌道設計以誰為準,以誰為準都不行的,必須兩者都要考慮。環月後,主要的引力是來自於月球,有的時候太陽和其他的行星也會有引力的作用,這些是基本的要素。
主持人:您提到“嫦娥二號”有六大基本工程目標,主要是為“嫦娥三號”選著陸點,這一點是大家直觀可以看得到的。成像後對“嫦娥三號”的著陸起到哪些方面的參考。
黃江川:月球是沒有大氣,而且沒有能量使自己活動,我也是這方面的外行,因此說起來大家容易聽得懂。
按照科學家的說法,沒有能量活動,就是沒有大氣活動,因此不可能有火山、地震,因此內部沒有岩漿噴發出來。月表上幾百萬年、幾千萬年甚至上億年,因為大小隕石撞擊地球存在的坑仍然存在,科學家可以判斷出新的和的,我也學習過,有放射的坑,是新的坑,但也有幾百萬年。
除此以外月球也有山,更多的是坑,有坑的話,地形就是不平的,對於著陸就不方便,因此要探測那個地方平,從科學的角度來說,未必是越平越好,因為科學探測在坑的邊緣,山的邊緣。
現在有切身的體會,我跟大家是一樣的,我以眼看為準,“嫦娥二號”的解析度是7米和2米的探測精度,後來我發現,探測的解析度越高,坑越多,滿眼都是坑,基本上除了山都是坑。
主持人:也就是說“嫦娥三號”落的時候要克服這些坑。
黃江川:是的。
主持人:“嫦娥三號”要實現怎樣的目標。
黃江川:我們要實現跨越,這個跨越就是,首次在地外空間探測和軟著陸,硬著陸方面“嫦娥一號”已經成功受控了,而且落在哪我們是知道的,中國有硬著陸,軟著陸就是下去後還可以幹事情,這是最大的意義。
整個由探測器為主,還要分為著陸器和巡視器,還有月球車,因此可以看作是兩個獨立的探測器。升空的時候就是探測器,地球叫做衛星。
著陸器要按照我們驗證的軌道,要到15公里,“嫦娥三號”就會繼續實施降落,降到二、三公里的時候,就要進行預先研究的方案,因為滿眼是坑,因此要再找一個適合的著陸區域,因此有制動發動機,要足以克服月球本身的重量,“嫦娥二號”就不具備月球重量的能力,“嫦娥三號”要具備,軟著陸之後,月球車要開出來,之後進行移動。著陸器本身是可以在月球表面進行探測的,兩個機器都可以進行獨立的工作。
主持人:您說的月球車和著陸器是由一個大的團隊來做嗎?
黃江川:是的,中國空間技術研究院在“嫦娥一號”的基礎上,當時我也是參與人員,之後分成兩個團隊,我的團隊進行“嫦娥二號”的設計,還有後續技術的發展。
另外一個團隊中“嫦娥一號”的主力更多一些,他們全力的推動“嫦娥三號”。
主持人:“嫦娥三號”的發射日期是什麼時候。
黃江川:大概是二、三年內。
主持人:使用什麼火箭。
黃江川:“嫦娥三號”還是使用長征火箭。
主持人:您提到了我國探月工程,今後有更長遠發展的規劃,同時我們發現國外也在掀起新一輪的探月熱潮,日本和印度都在制定和實施長遠的探月計劃,並且取得了部分的成功,您是如何看待世界航太界掀起的探月高潮。
黃江川:我是這麼看的,探月有很多方面的,前期是升空探測,後面就是行星探測。升空探測是全人類的問題,無論發達國家還是發展中國家。升空探測涵蓋了太陽系,太陽系要往何處發展,恐怕最終太陽系也要消亡,人類今後何去何從都跟探測有關的。目前全人類最熱的探測就是火星,因為火星有生命和水,有科學家就很相信火星就是地球的未來,而且火星是可以改造的。
因此,升空探測最遠的就是太陽系,八大行星全部探測後,包括能夠出太陽系的話,目前只有世界科學最發達的美國做得到。中國不能甘心永遠落後,我們雖然不富有,但是我們也有一定的基礎,也要進行科技創新,為什麼要科技創新,沒有科技創新拉動就不可能持續發展,就不能跨入發達國家的行業,能不能由跨入航太大國跨入到航太強國,大國的理解是我國在各個行業都可以做一點,都有所作為,至少不是領先,在領先和突出方面不是很多的,因此我們不是航太強國,因此不能永遠甘居落後,升空探測對未來的強國發展做準備,這是必然的。例如現在的手機導航,20年前我們也是無法想像的,我是搞科技的也未想像得到。
主持人:應用的非常廣泛,而且是航太科技中跟老百姓最貼近的。
黃江川:航太的科技要站得遠,站得遠,才可以宏觀的看得清楚。一定要研究這些技術,一定要通過航太技術帶動科技創新,要為全人類的事業有所貢獻的話,必須要從離我們最近的月球開始,這就是探測月球的意義,因此從各國的規劃來看,月球探測下一步主要是載人,而且月球可以作為探測其他行星的中繼站。
主持人:在探月的大軍中,中國在行列中處於怎樣的水準。
黃江川:我個人評價,中國跨出了第一步,跨出了升空探月的第一步。應該說,由於中國起步晚,從九十年代才開始發展,2007年實現探月,蘇聯以及現在的俄羅斯在六、七十年代掀起了冷戰和競爭,當時就達到了高潮,花了上百億美元,雖然現在美國還在搞,俄羅斯雖然未在進行探月,但是他們的技術能力是領先的,美國更領先一點,如果將他們看作第一梯隊的話,我們就是屬於第二梯隊,包括歐洲、日本、中國、印度。
在這幾家中各有所長,各有各自的特點,因為經濟和技術方面的原因,我個人認為歐洲和日本還是幼稚的我們學習的很多內容,從近年來的探月來說,可以稍微自慰一點的是,今年我們取得了一些突破,為後續打了良好的基礎,而且是短暫的時間內實現的,因此我們的節奏感是比較好的。
主持人:中國目前是很自信的,而且很快的成功。
黃江川:這兩次飛的都比較好。
主持人:中國航太發展的角度是越來越快,越來越穩定,現在是異軍突起,跟整個國家的經濟水準和探月水準是緊緊結合的。您剛才提到的美國、俄羅斯、歐洲,在航太合作方面的難度是怎樣的?
黃江川:合作有幾個層面,一個是雙方的合作,一方出技術,一方出錢,第二種,如果自己沒有技術就要存儲起來,感覺更好的合作是有錢又有技術的合作。第三,管理的層面,第四政府層面的合作,這幾個方面的合作說明中國正在跟國際接軌,隨著中國的強盛,西方也在學習東方的文化,也在進一步加強跟中國的合作。
目前,最大的障礙還是政府層面,例如高技術合作的障礙,但是從今年來奧巴馬政府的表態,還是希望在政府層面多開展一些合作,特別是在升空載人領域進行合作。目前,國際上合作最大的項目就是國際空間站,十多個國家共同參與,美國是最發達最富裕,也是共同合作,這樣也是最核算的。
主持人:“嫦娥一號”實現了硬著陸,完成任務之後,受控碰擊月球,“嫦娥二號”還是在軌運作,後續有哪些動作。
黃江川:目前來說,能講清楚的地方,也有講不清楚的地方,為什麼這麼說?因為探月是工程,科學基本上完成了,所謂的基本就是還有未完成的,因為月球需要更高分辨需的覆蓋和探測,大體上就是在十五規劃期內就可以完成的,因此還有四、五年的時間,因此要使衛星處於良好的運作狀態,可以想大家報告一下,嫦娥二號目前的狀態是非常好的,技術驗證是非常圓滿的。
我們相信,一定能夠圓滿的完成任務,但是還未變成現實,我想大家也不要著急,過幾個月在仔細的策劃,要仔細的論證和做工作,使大家都認可。
能說清楚的就是預期,由於已經考慮到做擴展技術,所有的目標都完成了,可以做更多的事情,我們在設計的階段,已經考慮到後續的要求,例如說推進器的需求,通信的需求,在事實的時候,就使衛星具備這些功能,加上“嫦娥二號”象“嫦娥一號”一樣,飛行過程很完美,包括發射倉和運載都是成功的,因此使“嫦娥”系列衛星還具備從衛星逃匿的功能,而且還可以飛得再遠一點,通過月球探測的最新發現,或許還有新的需求。
在能從月球逃逸的基礎上,就可以返回月球,也可以走得更遠。
主持人:可以看更多的東西。
黃江川:比較有意思的是,剛才提到地月的平衡點,還有150萬公里,就是日地的平衡點,就是地球和太陽的引力點,如果將衛星放在哪,引力相當大,可以在那個地方探測一下,磁控可以鍛鍊一下,雖然有驗證,但是未有實戰,可以進行科學探測,那個地方的空間環境聽別人說是這樣的,到底是怎樣的,要進行實際探測。因為二期工程在推進和進展,二期工程重要的內容是35米口徑的大天線,還有64米口徑的大天線,這些都在建設過程中,找到更多新的需求,再往北走一走,往遠走一走。
主持人:我們期待嫦娥二好給我們更多的驚喜,不僅僅是照片,還有更多的精彩視頻,中國航太人總是給我們很多奇妙的驚喜。
黃江川:我回去轉達給我們的同事,
盡力吧,不辜負大家的期望,航太是有風險的,我們要踏踏實實的做好每一步。
主持人:廣大的網友很少有機會接觸到衛星的設計師。
黃江川:我也是比較繁忙的。
主持人:珠海航展是航空航太的博覽會,請到黃總向大家進行科普交流,您是衛星設計師,長期從事航空航太,您的成長經歷是怎樣的,對於網友選擇未來的職業是有所幫助的,請您講一講。
黃江川:我想說的是,我只能結合個人的經歷來談。我覺得作為年輕的網友,首先第一個要想清楚的問題是,自己想幹什麼。人的一生長則百年足以,短則幾十年,科技發達了,生活水準提高了,活七、八十年是沒有問題的。同樣的時間幹出的事情是不同的,個人有個人的興趣,因此要想清楚自己能幹什麼,我的個人興趣是科學技術研究,而且航空航太是比較專業的。送大家一句話,年輕就是資本,我認為更多的在年輕階段見識,這是不錯的選擇。中國有句話,三十而立,各人有各人的責任,到了一定階段就要專一的做幾件事情。
如果說成功的話,我覺得對我個人來說,第一,我的職業,我所在的行業,隨著國家改革開放在原有的基礎上可以有大的發展,這是我的感覺,以前並沒有意識到這一點,因此投入行業的前景和空間是怎樣的。
第二,我這個年齡來說,很多方面是基本的內容支撐著,成功可能性的大小,不取決於你學的是什麼專業,甚至不取決你學歷有多高,只要有基本的內容,這些內容可以說是素質性的內容,例如幹事情是否專一。例如做航太的都是大家一起來做事情,要講究團隊的精神,協作精神,這些跟情商是有關的。是否可以做快節奏的轉換,現在的職業壓力是比較大的,因此要保持良好的心理素質。生活習慣是否良好,是否有足夠的精力,這些都是基本的要素。從我看到和經歷過的來講,從小學、高中、大學,數學訓練鍛鍊了人的思維,語言文學訓練邏輯。
主持人:謝謝黃總,在百忙之中到現在新聞直播間給廣大的網友進行交流,也期待您和您的團隊可以取得更大的成功,感謝黃總。
黃江川:很榮幸跟大家交流,謝謝主持人。