集中力量自主攻關專訪探月工程總設計師吳偉仁

□ 本刊記者 許 玲

問：吳總，您能否介紹一下“嫦娥二號”探月衛星的總體目標和技術特點？

答：“嫦娥二號”探月衛星是我國探月工程二期的先導星，主要驗證軟著陸的部分關鍵技術，降低將來的工程風險，為后面工程積累經驗，實際上是探月工程二期的開路先鋒。

“嫦娥二號”的特點是“快、近、 精、多”。“快”就是時間快了，原來“嫦娥一號”需要12天到達月球，這次是5天112個小時。“近”就是整個環月軌道變了，“嫦娥二號”是100公里，比“嫦娥一號”近了100公里，還要進行15公里降軌，更近、更精細地觀察月球。“精”就是測量精度高了，因為CCD相機對月成像在100公里的時候是優于10米，在15公里的時候達到1.5米，這比“嫦娥一號”在200公里的時候大大提高。“多”就是試驗項目多，試驗內容多。

問：為什么要加快速度直接進入地月轉移軌道？

答：因為奔月的最終目的還是希望載人登月。從國外的經驗來看，載人登月的在軌時間是越短越好。我國“嫦娥一號”的調相軌道用了10多天，這次試驗直接奔月，這對發射窗口要求更嚴了，火箭推力更大了，入軌精度和控制精度也要求更高了。

問：從200公里環月軌道降到100公里，難度是什么？

答：月球上的高山和溝谷與地球大體相似。比如，地球上珠穆朗瑪峰相當于10公里，最深的谷底10公里。月亮上也差不多。按月平面算的話，10公里的高山，下面溝谷也就是10公里左右。那么，在100公里環月的時候，衛星自己控制的技術以及我們的測控技術要求就更高了，弄不好就可能撞到月球上去。同時，月球的質量分布不均勻，有些地方引力小，有些地方引力大，這對控制技術的要求也比較高。

問：“嫦娥二號”成像的目標是什么？

答：“嫦娥二號”主要是作為2013年前發射的“嫦娥三號”軟著陸的先導星。“嫦娥三號”目前選擇在月球虹灣地區實行軟著陸，也就是北緯43度左右，西經31度左右。我們要先去偵察一番，看看著陸區地形怎么樣。有沒有山？有沒有石頭？地形地貌好不好？便不便于降落？所以“嫦娥二號”的目標之一就是要對這一著陸區進行高分辨率成像，將分辨率提高到10米，在15公里的時候，再提高到1.5米，這就比以前精度更高了，因此叫“精細勘測”。

問：還有一個關鍵技術是X頻段的測控？

答:我們現在的衛星，大多數在地球周圍轉。在地球周圍的中軌道、低軌道、高軌道，最高軌道是36000公里，也就是地球的同步軌道。這種軌道用S頻段測控就可以了。如果進入深空，包括以后的火星探測、金星探測，就要用X頻段。X頻段這次是第一次使用，是8000兆，它的傳輸速率更高了，測定的精度也更高了，通信距離也更遠了。

問：“嫦娥二號”為什么只計劃運行半年？

答：現在初步定的是半年，但可能會延長。為什么定半年？因為在月面上要做很多實驗，包括變軌、降軌，各種儀器設備開機，與“嫦娥一號”不一樣，主要是試驗項目多，燃料消耗相對增多。雖然計劃運行半年，但獲取的數據會比“嫦娥一號”多。關鍵是“嫦娥二號”的數據量大，數據精度高，要把這些數據傳回來，和“嫦娥一號”也不一樣。“嫦娥一號”用了3兆碼速率，這次定的是6兆碼，實際上正在爭取用12兆碼，所以傳輸速率會大大提高。

問：“嫦娥二號”有哪些環節風險比較大？

答：風險比較大的有三個環節。一是火箭發射到200公里近地軌道、38萬公里的遠地軌道，這個環節能不能精確入軌是最關鍵的。二是到達月球附近的時候，能不能被月球捕獲。因為在100公里環月軌道和200公里是不一樣的。在200公里的時候自由度還大一點，在100公里的時候，如果測控精度達不到的話，弄得不好有可能撞擊月球，或者月球抓不住，有可能跑。三是降軌。因為我們選擇的著陸區在月球的正面，按測算降軌的時候必須在月球的背面。背面地面測控夠不著，在這種情況下，完全靠衛星自主控制，這就有難度。

問：探月工程在系統協調方面有沒有什么困難？答：在“嫦娥二號”的研制期間，我們實行了兩條指揮線，一條是行政指揮線，一條是技術指揮線，這是我國航天工程一條成功的經驗。行政指揮線是領導整個工程，進行人、財、物各方面的總協調。作為技術指揮線的總師系統，主要負責技術方案、技術路線、技術攻關，確保整個技術可行。整個工程下面分成了五大系統，包括運載火箭系統、衛星系統、測控系統、地面應用系統和發射場系統，這五大系統參與的單位大概有上千家，參與的人員有數萬人，按照這五大系統，整個工程是有條不紊進行的，我個人的工作得到了各個方面的支持。

吳偉仁（左三）在指導工作

目前沒有碰到太大的困難，關鍵是風險，總師必須充分考慮工程的風險。比如，火箭系統有將近3萬多元器件，將近10萬個電纜電線，有4800多條焊縫。衛星系統有5萬多元器件。火箭和衛星加起來，在空中要點火起爆的火工品200多種，這些火工品能不能準確起爆，焊縫有沒有漏的，8萬多個元器件，任何一個出問題都會影響成敗，所以風險比較大。我們要把問題、風險想充分，按最壞的準備去爭取最好的結果。我覺得最大的挑戰在這里。

問：與國外比較我國探月大概處于什么水平？

答：和美國、前蘇聯相比，我國晚了50年，有些人講我國落后了50年，我不同意。我國只是起步晚了50年。現在第二輪探月高潮，跟日本、印度比較，日本起步很早，上世紀90年代就發射了“羽衣號”探測器，最后失敗了，沒進入月球軌道。15年過后，在2007年9月發射第二個探測器才成功了。印度也是上世紀90年代開始探月，最后走在我國后面了。印度主要開展了國際合作，美國，歐洲、俄羅斯都幫助了它。我國的特點是起步晚，2001年才開始，但起點比較高，總體規劃逐步實施的方案比較嚴謹，投入也比較少。與日本、印度相比各有千秋。

問：我國探月工程的后續規劃是什么？

答：我國探月工程二期正在全面展開。二期工程包括“嫦娥二號”、“嫦娥三號”、“嫦娥四號”，一共三次任務。“嫦娥二號”整裝待發；“嫦娥三號”和“嫦娥四號”處于初樣研制階段，正在推進。“嫦娥三號”和“嫦娥四號”的研制難度很大，其中80%是新技術、新產品。我們過去的航天工程是盡量采用成熟技術，一般占70%-80%，新研制的不超過20%。這次倒過來了，有20%是成熟的，80%是新研制的。新研制的技術攻關難度很大。估計“嫦娥三號”2013年前后能夠在月面實現軟著陸，還要釋放月球車。

這之后就要實現“回”的任務，也就是探月三期工程。三期工程主要是無人采樣返回，現在已經論證了實施方案，國家已經批準了這個方案，正在組織實施，大致在2020年之前完成這項工程。載人登月要按步走，目前我國制定“繞、落、回”是探月階段的三步走戰略。如果“繞”完了，也“落”下去了，又安全地采樣返回，那么我們就具備了載人登月的基本條件，估計這是在2020年以后了。

問：我國深空探測為什么要以探月為起點？

答：深空探測的深空有一定的含義，一般認為是150萬公里以外屬于深空探測。月球是40萬公里，40萬公里到150萬公里之間的太空沒有更大的行星可探測，所以我們國家把月球探測定義為深空探測的起點。我們首先要把探月搞好，獲得的火箭技術、運載技術、探測技術、控制技術等，將來可以用到火星探測、金星探測上。在不遠的將來，我國探測火星、金星是完全有可能的，因為這兩個星球離地球最近。

問：“嫦娥二號”開展了哪些國際合作？

答：探月工程是一項和平利用太空的事業，我們希望和有關國家在平等互利的前提下開展更多的國際合作。目前，在“嫦娥一號”和“嫦娥二號”上也開展了一些國際合作。比如在測控方面，歐洲航天局給了我們不少支持。我們的科學數據也免費提供給他們，做到資源共享，一起研究。不過，高技術是買不來的。我國的基本國策和社會制度決定了必須依靠自力更生和獨立自主。

問：我國探月工程進展比較順利，這有什么原因？

答：第一個是社會主義制度的優越性。我們國家只要論證清楚了，技術可行了，黨和國家高度重視，集中力量辦大事。不像歐洲的一些國家，搞一個活動，搞一個項目，10多個國家都同意才行。第二個原因是我們確確實實有一支技術好、有一定基礎，而且敢于自主攻關的隊伍。這是我們能夠順利開展的最根本的原因。

衛星在進行安裝調試