兵器知識30年系列訪談:龐之浩談中國航天2009-12-11 16:32:13 來源: 網易軍事 

核心提示:龐之浩先生在此次訪談中介紹了中國航天的方方面面,這其中還包括「長徵五號」、「長徵六號」等無毒、無污染的中國新一代運載火箭。他認為中國的航天技術在世界上處於中等偏上的位置,是第二梯隊的排頭兵,還特別對比了中印兩國的航天技術,認為雙方是各有千秋。

航天專家龐之浩

嘉賓簡介:

龐之浩,現為中國空間技術研究院研究員,《國際太空》雜誌編審/副主編,中國宇航學會會員,中國空間科學學會空間探測專業委員會委員,中國遙感應用協會專家委員會委員,中國科普作家協會會員,《現代通信》雜誌編委,《太空探索》雜誌特約記者,《航空檔案》特約記者。

內容簡介

近日,中國空間技術研究院研究員,《國際太空》雜誌編審/副主編龐之浩先生出席了「30年兵器知識,30年中國兵器」系列訪談。在訪談中,龐之浩先生介紹了中國長徵系列運載火箭,中國資源衛星、通訊衛星,北斗導航衛星,中國載人航天與中國探月工程等中國航天的方方面面。

在訪談中,龐之浩先生還透露了「長徵五號」、「長徵六號」等無毒、無污染的中國新一代運載火箭。他認為中國的航天技術在世界上處於中等偏上的位置,是第二梯隊的排頭兵。龐之浩先生還特別對比了中印兩國的航天技術,他認為印度在遙感衛星、通信衛星領域領先於中國,而中國的運載火箭則領先於印度產品。

訪談實錄:

兵器知識:網友朋友們大家好!今天為大家請來了航天專家龐之浩先生為我們解讀中國航天30年的發展,龐專家,跟大家打個招呼。

龐之浩:各位網友大家好,今天我們在這裡講述一下中國航天以及國外航天的最新發展情況。

一、「東方紅一號」衛星仍在太空運行

兵器知識:龐專家,太空是一個九霄雲外之地,它特殊的地理位置絕對不是一片「世外桃源」,現在對航天的介紹都是以和平為主線,但我們都知道,和平利用絕對掩蓋不了軍事航天的存在。

提起中國的航天,就不能不提到「東方紅一號」,明年是「東方紅一號」上天40週年,在1970年的4月24日,「東方紅一號」被我們用長徵火箭發送上空,而且是在晚上9:50分,當「東方紅」在太空響起時,所有中國人澎湃的心情難以言表。40年過去了,您覺得「東方紅一號」還在太空嗎?

龐之浩:由於「東方紅一號」衛星的近地點軌道比較高,400多公里,遠地點2000多公里,所以這顆衛星目前還在運行,這是我們航天人的驕傲,雖然它已經過去40年了,但它是中國航天第一個里程碑。當時我們要抓得住、測得準、看得見、聽得著,裡面有一個樂音發聲器,可以播出《東方紅》樂音,當時大家都很興奮。

兵器知識:現在太空中有了我們一顆「永不消逝的衛星」。

龐之浩:現在還在運行,因為電池的設計壽命是2周,後來實際工作是一個多月,才結束了使命,主要用於空間測驗和探測任務,還是有實際用途的。

兵器知識:也就是說它的任務雖然完成了,但作為里程碑,現在它可以永久留在太空裏?

龐之浩:現在它還在運行,可能過幾十年後,隨著軌道逐漸降低,就不會再運行了。

兵器知識:我們國家的航天技術除了衛星技術以外還有火箭、運載火箭、載人航天,前段時間剛剛去世的錢學森就是中國運載火箭研究院的奠基人(國防部第五研究院一分院的第一任院長)。

龐之浩:是國防部第五研究院的院長,也是一分院的第一任院長,也是空間技術研究院的第一任院長,我們稱他是「航天之父」,中國的兩彈一星都和錢老的參與有密切聯繫。國外有人評論,錢老回國,使我國「兩彈一星」的進程提前了20年。

兵器知識:錢老永遠值得我們銘記。

龐之浩:對。

二、長徵系列運載火箭

兵器知識:說說中國的運載火箭吧。中國的運載火箭是以「長徵」為名的,「東方紅一號」就是通過長徵火箭發射上空的,今年4月份我們又用長徵2號把遙測衛星發射上去了,長徵現在有四個系列,幾十種型號,您能不能為我們簡單介紹一下長徵系列運載火箭的分類、分代,每一代的技術特徵是什麼?

龐之浩:是這樣的,我們開發太空資源是靠航天器,航天器主要分三類:人造地球衛星、載人航天器和空間探測器。但這些航天器要想進入太空,必須克服地球的引力,這就需要運載器,運載器目前主要是兩種:運載火箭和太空梭,但太空梭由於成本太高、危險性太大,目前主要是用運載火箭把航天器送到太空,我國發展運載火箭主要是長徵系列運載火箭,就是剛才你說的四個字系列:長徵一號、長徵二號、長徵三號、長徵四號,以後還要發展長徵五號,其實還有別的系列,比如「風暴」,八十年代曾經打過一箭三星,但現在已經不使用了。

長徵系列是我國發射近地軌道小衛星的運載器,是在導彈基礎上發展的,它的第一、二級原來都是用來發射導彈的運載器,原來是液體的,第三級是固定的,在1970年4月24號發射了我國第一顆人造衛星「東方紅一號」,由於長徵一號的運載力比較小,只能把三百公斤的有效載荷打到近地軌道(離裡面200公里到2000公里),2000公里到20000公里到中地軌道,20000公里以上的叫高軌道。它只能打近軌道,而且只能打小衛星。

後來又發展了一種改進型的「長徵ED火箭」,主要是打中間軌道,也就是太陽同步軌道的小衛星,長徵一號用的比較少一些。

「長徵二號」用得比較多,也是在遠程彈道導彈基礎上發展的,只不過把運載火箭的推力加大了,剛開始是「長徵二號」,後來經過改進出了「長徵二號C」,「長徵二號」只能把比較小的(2.1噸的有效載荷)打到近地軌道。「長徵二號C」可以把3.8噸多的物體打到近地軌道。「長徵二號C」是我國運載火箭的基礎,很多火箭都是在這個基礎上發展起來的。後來又發展了「長徵二號D」,它的運載能力稍微低一些,也是三噸多,但比「長徵二號C」低一點。後來還發展了「長徵二號E」(俗稱「長徵二號捆」),就是在「長徵二號C」的基礎上捆綁了四個助推器,「長徵二號C」和「長徵二號D」都是串聯式火箭,長徵二號新一級是在新一級的基礎上又捆綁了四個助推器,這樣運載能力就大大增加,可以達到9.5噸左右。

後來還發展到「長徵二號F」,也就是大家熟知的發射飛船用的,這中間有一個「長徵二號C上面級」,曾經發射過探測一號衛星和探測二號衛星。「長徵二號C上面級」又有改型,把一星發射到中間軌道。「長徵二號」系列以及它的各種改型主要還是發射近地軌道的,但加了「上一級」以後就可以發射高軌道了。尤其是「長徵二號C」可能發射了三十多次,成功率非常高,(達到了)百分之百,後來被國家授予「金牌火箭」。

兵器知識:也被稱為「國際上最安全的火箭」。

龐之浩:很多火箭都是在這個基礎上研製的,這個主要是發射近地軌道衛星。後來我們又發展了「長徵三號」,也就是靜止軌道,也就是高軌道,赤道上空36000公里,在這個軌道上,衛星運轉速度和地球運轉速度是同步的,相當於定點在某一地區上空,適合連續通信用,我們的「長徵三號」火箭就是為這個研製的。最早的「長徵三號」火箭發射了我國「東方紅二號」試驗衛星,後來又發射了「亞洲一號」(我國第一次商業發射),這個火箭的特點就是在「長徵二號C」的基礎上加了第三級,而且第三級是液氫液氧的發動機,可以兩次啟動,啟動完滑翔一段再啟動,一般是先發射到地球同步轉型軌道,這個火箭發動機技術非常好,但比較複雜,必須在低溫狀態下,我國也算是世界前三位掌握這個技術的國家。

「長徵三號」發射火箭的地球同步轉移能力是1.5噸,在九十年代初還行,但現在的衛星都比較大,後來我們國家又研製了一些推力更大的「長徵三號A」,一般人管它叫「長三甲」,改進的就是採用了新的大推力的發動機液壓,增加到2.6噸,可以把2.6噸的衛星送到地球同步轉移軌道。

但還不夠,雖然「長三甲」用途挺廣,像我國的東方紅三號通信衛星,包括嫦娥月球探測器都是用它發射的,但隨著國際航天發展越來越快,我國又研製了「長三B」,它的最大特點就是在「長三A」的基礎上捆綁四個助推器,一下使地球同步轉移軌道的運載能力提高到了5.1噸,後來經過改進還可以增加到5.5噸,現在我國發射外國衛星大部分都是用這種火箭。包括菲律賓的馬步海衛星、奈及利亞通信衛星、2008年發射的委內瑞拉衛星和2009年發射的印尼「帕拉帕-D」通信衛星,都是用這個發射的,是一個性能非常優異的火箭。

但有的用不了那麼大的推力,有點浪費,但用「長徵三號」又不夠,後來又發展了中間型的「長徵三號C」,捆綁兩個助推器,這樣它的運載能力就介於「長徵三號A」和「長徵三號B」之間,運載能力是3.8噸,我們管它叫「太空美男子」,細高,我國是在西昌發射靜止軌道衛星,用火車運去,受到涵道直徑的影響,所以只能做成帥哥型的。

剛才我說的「長徵二號」,一般都是在酒泉發射,我國的近地軌道衛星、近地軌道航天器,包括神舟,都是在酒泉發射。

還有「長徵四號」,是發射到「極軌道」的,這個火箭主要是由上海研製,「長徵二號」、「長徵三號」主要是由中國運載火箭技術研究院研製,「長徵四號」主要由上海研究院研製,發射太陽同步軌道的火箭,是從「風暴」火箭演變過來的,三級火箭全都用常規燃料,四氧化二氮,最早「長徵四號A」的運載能力是1.6噸,「長徵四號B」是4.8噸,後來發展的「長徵四號C」是3.1噸左右。現在我國形成了低、中、高系列,「長徵一號」主要打小衛星、「長徵二號」打近地軌道,質量比較大的航天器,包括衛星、飛船;「長徵三號」打地球靜止軌道衛星;「長徵四號」是打太陽同步軌道衛星的。

未來是「長徵五號」,隨著航天技術的發展,航天器越做越大,我國就要發展新一代、大推力、無毒無污染的「長徵五號」運載火箭,這個火箭非常先進,而且瞄準國際潮流,是短粗的,新一級用兩臺大推力的液氫液氧,每臺推力50噸,兩臺並列在一起,捆綁,燃料是液氧煤油,根據需要可能捆兩個、三個或四個,每臺120噸的推力,攻關已經都攻下來了。

芯二級是用長三A的發動機,也是液氫液氧,但推力比較小,是8噸,這樣它的總推力(近地軌道)可以達到25噸,以後用於發射空間站、大型空間探測器、大型極地軌道衛星,都可以,地球同步轉移軌道也由現在的5噸多一下猛增到14噸,可以滿足未來的航天需求。

兵器知識:「長徵五號」是不是可以根據不同的需要,既可以發低軌道的,也可以發高軌道的?

龐之浩:是,它是一個系列、兩種發動機、三個模塊。

兵器知識:也是模塊化設計?

龐之浩:對,通用化、系列化、組合化、模塊化設計,我們講一個系列是指「長五」,兩種發動機是液氫液氧,三個模塊就是:大型、中型、小型,剛才我說的是大型指標,14噸的打到地球同步軌道,前景非常美好。

三、長二F火箭

兵器知識:我們知道發射神舟用的是「長徵二號F」,您能不能具體介紹一下這類火箭,它和其他運載火箭的差異在哪裡?

龐之浩:「長徵二號F」實際是在「長徵二號E」基礎上改進過來的,也就是我們說的「長二捆」,它最大的改進就是提高了安全性、可靠性,因為它是載人的,載人運載火箭和載貨運載火箭是不同的,美國前段時間發射了「戰神一」,是乘務員運載火箭,之前的「戰神五」是貨物運載火箭。中國發展火箭也是,要提高元器件篩選標準,提高發動機可靠性,使整體可靠性由「長徵二號E」火箭的91%提高到97%,再加上增加逃逸塔等措施,可以使航天的安全性增加到99.5%,另外有一個突出特點,增加了兩個系統:一是故障檢測處理系統,能夠不斷檢測故障,有了故障就馬上處理;二是逃逸系統,有了問題,可以使航天員更加安全。

而且它的外形,上身多了一個類似避雷針的逃逸塔,這個非常重要,這分兩個模式,一個是有塔逃逸,一個是無塔逃逸,有塔逃逸就是,當火箭從地面飛行到39公里時,可以採用逃逸塔方式,出現問題,逃逸塔帶動飛船脫離火箭然後再降落。到39公里逃逸塔分離以後還有無塔逃逸,整流罩上也有發動機,在110公里高以內可以採用無塔逃逸,然後再著陸,這是非常安全的。

兵器知識:載人航天必須安全第一。

龐之浩:由於加了逃逸塔,它的運載能力比「長徵二號捆」稍微低一點,近運載能力是8噸多。

四、中國新一代運載火箭

兵器知識:來之前我找了一些關於運載能力的資料。

龐之浩:這是「長徵二號C」上面級,SM的,我們發射的探測一號和探測二號,這是長三甲,在這個基礎上捆綁了兩個助推器,長三B是(捆綁了)四個助推器。這是新一代的。

剛才你說火箭分代,我專門問了一下搞火箭的人,咱們國家的火箭目前沒有分代,只是分四個系列,但我們把「長徵五號」火箭稱之為「新一代運載火箭」,據《中國航天報》報道,我國還在研製「長徵六號」火箭,也是無毒無污染的了。

兵器知識:這是最激動人心的,我們希望越來越好。

龐之浩:由於這個火箭(外形)短粗,所以要在海南發射,因為如果要運到西昌,會受到鐵路隧道的直接影響,今年已經在海南建了發射基地,在海南建發射基地有很高的優越性,一是運輸非常方便,我們可以把火箭通過船從天津運到海南。另外,海南這個地理位置有地緣優勢,比較靠近赤道,北緯19度,西昌是北緯28度,越靠近赤道,越能藉助地球的自轉力,同樣的火箭在西昌發射相比在海南發射,至少提高7%以上的運轉能力,軌道校正也可以少消耗燃料,因為最後衛星要在赤道上空。

俄羅斯的火箭拿到赤道附近發射,同樣的火箭能提高20%的運載能力。因為海南面向大海,火箭的飛行航區和殘骸落區都比較安全,不會有人。所以以後的地球靜止軌道衛星、大型空間探測器,包括極軌衛星,都會在海南發射,而且海南的發射量每年在10到12枚左右。

有人說,第一枚「長徵五號」火箭在海南發射的可能就是「嫦娥三號」,這要根據海南發射場的建造情況以及「嫦娥三號」的研製情況來看,「嫦娥三號」就是我們說的「月球車」。

兵器知識:一會兒再談這個。現在我國航天運載火箭發展也是非常迅速的,國外在改進現有的基礎上也推出了不少新的運載火箭,比如美國的德爾塔四、宇宙神五,歐洲的阿里安五,日本的H2A……

龐之浩:今年還發射了首枚H2B,發展很快。

兵器知識:您認為新一代運載火箭主要應該具備哪些特點?

龐之浩:一是可靠性,一是安全性,三是經濟性。另外有一個特點,都使用大推力的液氫液氧發動機,不僅運載能力強,而且無毒無污染,現在他們的目標一般都是地球同步軌道運載能力超過10噸以上,近地軌道運載能力都是20噸級以上,剛才你說的幾枚火箭大部分都達到這個量級了,日本的稍微低一點,但宇宙神五的近地軌道運載能力已經是25噸了,而且也是模塊化,就像做香腸一樣,一級、二級,甚至捆綁,都是一模一樣的,可以隨意組裝,需要多大推力就組裝多少。

另外還有一個火箭,天頂三號海上火箭,由四個國家組成的發射中心,為什麼要在海上發射呢?因為它是通過鑽井平臺改的,可以把海射平臺設在赤道,更好利用地球自轉力。

另外,國外也注重發展小型衛星火箭,小衛星現在也很火,還發展了一種空射火箭,用飛機把火箭帶大空間後再發射,最著名的就是美國的「飛馬座火箭」,剛開始用B-52把小火箭帶在它的翅膀上飛到高空,飛機相當於它的第一級,然後再發射,發射幾百公里的小衛星,這種方式也比較靈活,地面發射場非常簡易,只要有飛機就行了,飛到空中後想到哪兒就在哪兒發射,這也是比較靈活的方式。總得來講可以降低成本,提高可靠性,採用簡化設計,盡量減少發動機的數量,減少火箭的級數,這樣可靠性更高,現在的火箭都做的短粗,以後隨著航天技術的發展,可能一下到位,運載能力非常強。

五、中國北斗導航定位衛星

兵器知識:央視剛剛結束了一個熱播的電視劇《密戰》,就是以國外竊取咱們的衛星技術作為背景展開的,作為一個軍事愛好者,對我國的衛星技術可能會更關心北斗系統以及參加參與的歐洲的伽利略系統,據說我們已經退出了伽利略系統,您能具體介紹一下伽利略系統的情況嗎?

龐之浩:「伽利略」是歐洲航天局搞的國際衛星,現在國際上有兩大系統,美國的GPS,一個是俄羅斯的格洛納斯,導航衛星,無論民用、軍用,用途都非常廣,尤其是軍用,現在美國如果沒有它就不會打仗了,比如在伊拉克,茫茫沙漠都是靠導航定位,戰斧巡航導彈也靠導航制導。但民用也非常有用,有人說它是一個下金蛋的雞,每年的收益都是上百億美元。歐洲看它是一塊肥肉,就說不要美國我們來搞,還能解決就業的問題,所以歐洲就搞了伽利略衛星,設計上非常獨特,既吸取了GPS的優點,又吸取了格洛納斯的優點,在頻率上採用碼分多制,有利於地面應用,但在星座設計上又跟美國不一樣,美國是24顆星分佈在六個軌道面,俄羅斯的格洛納斯分佈在三個軌道面上,它採用的是俄羅斯的方法,分佈三個軌道面,而且它的衛星數量非常多,美國是24個,它是27顆衛星,星座總體是30顆衛星,每個軌道面分布十顆衛星,軌道面和軌道面加起來正好320度。總得來講,它的定位精度比美國高。免費給大家使用的定位精度,它付費的定位精度更高,軌道面高度19100千米,軌道精度更高,覆蓋面更廣,使用非常方便,有人形象地說:GPS只能使司機找到你所去的街道,但伽利略能使你找到街道上停車的車庫門。

還有就是它跟GPS、格洛納斯都兼容,用了它的接收機以後,既可以接受伽利略的,也可以接受GPS或格洛納斯的。另外它是純民用的,保證無論在任何情況下都不切斷為你的服務。

另外就是它有一定的通信(功能)。

還有就是它採用國際融資的辦法,不光歐洲航天局的幾個國家出資,我們過程是第一個加入非歐盟組織的科技衛星,科技部當時和它搞合作,據說簽訂了2億歐元的合同,我們參與使用權和部分擁有權,包括空間段、地面段和應用段都參與進來了,第一個項目好象是漁業方面的應用,如果它建成,漁民可以用它在海上定位、導航。具體現在進展到什麼程度,是不是還在合作,我還不太清楚。

兵器知識:有消息說退出來了。

龐之浩:有興趣的可以查證一下。

兵器知識:咱們國家的北斗系統突然提高關注度了,就是因為汶川大地震,在地震中,北斗系統發生了特別大的作用。

龐之浩:不光汶川,還有08年的冰雪災害,也發揮了作用。

兵器知識:那會兒還是北斗一號,現在據說已經到北斗二號系統了,您能不能介紹一下北斗系統的特點是什麼,優勢和不足在什麼地方?

龐之浩:北斗一號也是採用時間測距的,GPS、格洛納斯以及伽利略都是時間測距,同時接收幾顆衛星的信號,因為距離不一樣,速度是一樣的,可以測出它到達接收機的時間,然後通過一個方程式算出來。

但我們的北斗是有源的,他們是無源的,他們是被動接收,我們的北斗試驗衛星是發出請求的,他們是2萬公里左右的中心軌道,通過衛星轉到中心站,告訴你的位置。

最大特點就是研製週期短,兩顆衛星就可以了,他們要用24顆衛星,至少是18顆衛星,我們兩顆衛星就可以滿足,第一是滿足區域性需求。第二,不僅有導航定位,還有短報文的功能,這個特點是在2008年汶川地震和冰雪災害中起到特點重要作用的(功能)。GPS都不好說,我們在災害中,所有地面通信設施都毀掉了,救援部隊上去以後不僅要知道哪塊(受災)最重,還要把信息彙報給指揮部,東經多少度、北緯多少度,把信息報給總部。所以它是特別適合把導航定位和移動通信相結合的用戶來使用,我國為了進一步提高性能,又研製了北斗導航衛星,00年、03年、07年發射了北斗試驗導航衛星,用兩顆就可以,但我們已經先後發射了四顆,現在又發射了兩顆「北斗導航衛星」,據報道,國家計劃在2010年前後發射10顆北斗導航衛星,它是運行在三種軌道上的,一種還是地球靜止軌道,覆蓋面非常廣,就是剛才說的北斗試驗導航,還要運行傾斜地球同步軌道,還有一種軌道:中遠軌道,就跟GPS、伽利略似的,在中間的遠軌道上。最終在2020年以前要發射30顆左右的北斗導航衛星,建一個龐大的「星座」,它不僅定位精度高,而且是全球性的導航,能夠滿足各方面的需求,抗幹擾能力比較強。

兵器知識:北斗星的最終目的也是實現全球(導航需求)?

龐之浩:不僅保障導航定位,還要保證我們的特色,也就是具有通信功能。未來北斗導航系統的接收機也是跟GPS、格洛納斯兼容的。它卡不了我們,他們不讓我們用了,我們有北斗導航,這對於國家安全是非常重要的。

六、中國的資源衛星和通信衛星

兵器知識:我國資源衛星方面的情況呢?

龐之浩:最早研製返回衛星就是有遙感功能,真正傳輸型的資源衛星是99年發射的,中巴一號衛星,有效載荷能裝500到1000千克,第一個衛星的壽命設計是兩年,後來使用了三年多,後來又發射了資源星的02星和02B星,在解析度20米的CCD相機,到了02B,就把紅外器去掉了,搞成了高解析度,解析度達2.3米多。

另外我們還發展了「中國資源二號」,它的最大特點就是採用高性能平臺,有效載荷能力更強,能達到1.5噸,資源一號平臺的壽命是2年,也可以到三年,這是四到五年,已經發射了三顆長壽命的資源衛星,在國民經濟中起到很大的作用。

兵器知識:前段時間我去開一個軍轉民的會議,利用資源衛星的資料繪製了一副衛星地圖,當時在會上演示時,底本上地面的房屋清晰可見……

龐之浩:對,資源衛星的用途很大,現在地面有很多資源沒有開發出來,茫茫沙漠,包括大海、森林,這要靠勘探隊員南側那就效率太低了,但如果靠資源衛星,站得高,看得遠,就能夠勘探資源。另外它還有救災的功能,哪兒發大水、哪兒需要救災,它在我們的國民經濟中發揮了巨大的作用。

兵器知識:如果我們的導彈需要具體配備,就有很好的資料來源。

龐之浩:國外有很好的高解析度的資源衛星,都是軍民兩用的,美國高解析度的小型衛星,已經達到了0.4米,一般資源衛星的解析度都是一米到兩米,它可以軍民兩用。國外衛星過去是軍轉民,現在是民轉兵,日本就是這樣。

兵器知識:11月28日,日本剛剛發射了一顆「光學三號」的衛星,這應該是日本軍事衛星的第二代。

龐之浩:光學成像為名。

兵器知識:後來我查了一下日本的軍事計劃,發現裡面有一個「宇宙基本規劃」,規劃從2019年到2034年一共要發34顆衛星,您能不能給我們講講?

龐之浩:日本在航天領域發展比較快,在亞洲排在前列,偵察衛星是在03年發射的,目前在軌能夠運行的應該是五顆,但還有一顆,雷達衛星不能用了。光學衛星分兩種,一種是數碼成像,達到0.1米的解析度了。第二,日本經過一代代的發展,光學成像衛星(解析度)達到1.6米了,它的目標是在軌建立兩顆光學、兩顆雷達衛星,(雷達偵察衛星)解析度雖然比衛星稍微低一點,但它可以全天制工作,如果有了這四顆衛星,對全球任何地區,每天都能關注。

另外日本的遙感衛星也非常先進,包括它發射的先進陸地觀測衛星,解析度非常高,在汶川地震中也提供了一些圖片,很多日本剛才說到的衛星都是先發展民用,開始不讓它發展,後來它借著朝鮮的由頭轉過來。日本的天文衛星也比較發達。

總得來講,日本的遙感衛星、科學衛星比較發達,但它的通信衛星比我們差,剛才光介紹了我們的資源衛星,通信衛星還沒有介紹,按照平臺來說,通信衛星可以分代,第一代就是八十年代發射的,採用「東方紅二號」,「東方紅二號A」或者「東方紅二號甲衛星」載荷比較小,有40千克的有效載荷,功率是280瓦,後來我們又研製了東方紅三號平臺,它的有效載荷能力是220千克,有效載荷功率功率是980瓦。這個平臺是比較成熟的平臺,東方紅、鑫諾三號、天鏈、中興系列通信衛星都採用這個平臺,包括「嫦娥」空間探測器也是在這個基礎上改進的,融入了資源二號的技術,現在也在研製使用新的東方紅三A、三B,有效載荷能力更強、功率更大、壽命更長的平臺。

現在我國又研製了「東方紅四號」的平臺,達到600公斤的有效載荷,一下提高一倍,有效載荷功率可以達到8000瓦,設計壽命也由「東方紅八號」的三年、「東方紅四號」的5年上升到了15年,現在運行得還挺好,採用了先進的C頻段雙C(音)天線,抗幹擾能力非常強,未來還要研製「東方紅五號」通信平臺,有效載荷能力最大可以達到1.5度,以後要載荷的功率是15到25千瓦,前景非常可觀。

比較日本的通信衛星,它主要依賴於美國,所以沒有發展起來,但它新出臺了《宇宙基本法》,尤其是新首相上臺以後,以後也要發展自己的通信衛星。

在空間探測器上日本也走得比較早,1990年它發射過「飛天號」月球探測器,基本沒有成功,但它也算世界上第三個發射月球探測器的了。它在07年發射了「月女神」探測器,是繼阿波羅工程之後最大的探月工程,當然,現在不算了,在當時算最大的。它是一個主探測器帶兩個字探測器,一個是中繼子探測器,還有一個是專門測月球場地的探測器,成本也比較高,將近4億美元左右。

在載人航天方面,日本的「月女神」在2009年6月由於超壽命也撞了,美國、俄羅斯都是先發展系統,日本是採用與美國合作的方式參加國際空間站,搞了一個「希望日本號飛行艙」,有艙內的、有露天的,還有機械手,跟我們和跟亞洲比,各有千秋,現在它還沒有導航衛星,這是它的空白,沒有飛船,這也是它的空白,不過它的運載火箭還是比較先進的,亞洲這幾個國家(的航天技術)各有千秋。

兵器知識:日本總是藉口他國危險發展自己的軍事。

龐之浩:貨運上還是非常有特色的,雖然運載能力比歐洲的ATV小一點,達到6.5噸左右,但它的對接艙口比較大,2010年美國太空梭退役,日本認為它這個將是國際空間站的主力運送系統。因為太空梭有大貨艙,幾百立方米,太空梭退役了以後,雖然歐洲的那個運載能力比它強,但艙口比它小,是7.5噸左右。

兵器知識:這對日本來說也是一個機遇。

龐之浩:但現在日本有一個問題,前些年它的衛星性能很高,但可靠性很低,經常出現故障,有人說它每個部件都不錯,但系統集成能力差一些,現在它通過改進機構(合併了幾個機構)、改進技術,近一兩年的成功率還是比較高的,2009年所有的航天發射都成功了。

兵器知識:再回到衛星技術,我們也特別關心臺灣這塊,臺灣衛星技術從動作上來說更多採用租借、購買,您能不能談談臺灣自己的衛星技術?它都能從哪些國家購買到哪些技術?

龐之浩:中國臺灣現在就進行了三次發射,原來叫「中華衛星」,後面改成「福衛一號」,福衛一號是99年用美國雅典娜火箭發射的,美國TRW公司研製的,是用於試驗KA頻段通信技術和研究水色研究的機構,臺灣的人員也介入了,但主要是美國的,它相當於一顆試驗衛星。

04年的時候,臺灣的福衛2號衛星實際上是從歐洲阿斯特魯姆公司購買的小型觀測衛星,解析度非常高,別看小,但解析度非常強,黑白解析度是兩米,彩色解析度是八米,有人認為它基本是軍民兩用,按照過去的標準,都可以詳查了,現在標準提高,可以作為普查用了。

還有福衛三號,主要用於氣象觀測,通過接收GPS信號,電離層、大氣層衰減以後,由於大氣層的溫度、壓力的不同,折射率不一樣,通過測量這個來預告天氣,這是一種新的方式,據說還不錯。

兵器知識:等於它是借用美國的GPS系統。

龐之浩:搞個小星座,六個衛星,同時接收信號,再通過研究計算來預報天氣,這是它購買、參與的。

另外臺灣還租用衛星,曾經租用以色列的衛星,軍民兩用,解析度達到一米。另外還發展探空火箭,為以後發展運載火箭做準備。

七、中國載人航天技術的發展

兵器知識:中國人就是聰明。再講講咱們國家的載人航天技術吧,應該說載人航天技術常常進入我們的視野,神五上天以後,楊利偉在天上的一日是研究人員多少年的辛苦, 您給我們講講載人航天的發展吧。

龐之浩:咱們國家的載人航天,說起來起步很早,咱們國家沒發射第一顆人造衛星時,錢學森先生就提出「把載人航天的鑼鼓敲起來」,在七十年代,我國曾經想研製飛船,國家也批准了,叫「曙光一號」飛船,後來由於當時的經濟基礎、技術基礎比較薄弱,又趕上文化大革命,(項目)就下馬了,毛主席說,先把國內的事情辦好。

隨著我國經濟的發展,尤其改革開放,國家的發展速度非常快,經濟實力越來越雄厚,尤其「863計劃」以後,我們國家就準備搞載人航天了,當時先討論是上飛船還是上太空梭,剛開始很多人說上太空梭好,太空梭先進,但經過細緻、深入的研究,根據我們的國情,有所為有所不為,覺得還是上飛船。一是飛船更簡單,花的錢少,週期也比較短,另外我們過程有返回式衛星的技術,我國發射了24顆返回式衛星,有23顆進入軌道,22顆回收了(1顆進入了軌道),後來在1992年9月21日黨中央決定要搞載人航天工程,研製飛船。現在看來,我們沒有走彎路,美國剛開始搞三代飛船,水星號、雙子星號、阿波羅號,覺得飛船是一次性使用的,不如搞太空梭,後來在1982年以後,把人力、物力、財力都搞太空梭了,後來經過幾十年搞下來一看,太空梭不行,一是太貴、二是不安全,所以又要回歸飛船,咱們就沒走彎路。原來蘇聯也搞過暴風雪號,歐洲搞過赫爾墨斯號,日本搞過希望號,都下馬了,現在看來,黨中央決策是非常英明的,根據我們的情況、技術,搞飛船合適。

1992年搞,一直到2003年載人航天上天,前面發射了四艘無人飛船,也是國際上發射無人飛船最少的,後來楊利偉作為中國航天的第二個里程碑上天了。

載人航天工程的戰略發展分三步走:第一步是研製出飛船,把人送上太空,並能夠生活、工作並安全返回,通過神舟五號單人單天,神舟六號雙人多天突破了這項技術。第二步要通過太空行走,因為太空行走的用處非常大,可以組裝空間站、維修航天器,這項技術必須突破,08年發射的神七飛船突破了這項技術,實現了太空行走。

下一步要突破的是交匯對接,它在未來航天中非常重要,我們造船是為了建站,建站是為了應用,真正應用要靠空間站,飛船、太空梭都是一個交通工具,真正還得有一個大房子,空間站是一個體積很大、運行壽命很長的「航天母艦」或是「空間大廈」,但它不能夠返回地面,就需要飛船把人貨送上去之後進行交匯對接,這樣人、貨才能進去。下一步我們要通過神八、神九、神十來突破這項技術,首先要發射天空一號(音)目標發射器,後來用神八對接,神十上人跟它對接,突破這項技術,然後再研製天空二號、天空三號,做到中期駐留,長期自主飛行,做各種各樣的試驗,包括繼續完善交匯對接技術,還有駐留技術,甚至是貨運飛船。國外的載人、載貨是分開的,俄羅斯剛開始是聯盟號飛船,三個人只能運幾百公斤的東西,貨物太少了,這樣他們就把裡面的生命保障系統和與人有關的東西都去掉,以後這也是一個發展,貨運飛船不需要上人,光運貨就行了。通過天空一號、二號、三號技術突破以後,我們在2020年要解決大型空間站的問題,打入空間開發,做各種科學實驗,包括建空間工廠等等。

兵器知識:那纔在太空真正立足了。

龐之浩:建設美好的太空家園。

八、中國的探月工程

兵器知識:神舟系列之後我們又接觸到了另外一個概念,「嫦娥」系列,「嫦娥」工程應該是探月工程,我記得探月工程有幾字口訣,您給我們講講吧。

龐之浩:我再補充一句,也跟「嫦娥」有點兒關係,載人除了那三步以外,現在已經開始論證載人登月了,把載人航天技術把空間站結合在一起,有專家提出了目標:在2025年到2030年之間,把人送到月球上去,科學家已經提出這方面的建議了。

兵器知識:咱們也在月球上邁一步。

龐之浩:以後可能在月球上建基地,開發月球資源。關於「嫦娥」工程,我們是從04年開始的,叫「繞、落、回」,「繞」就是發射月球探測衛星,圍著月球繞,04年到07年實施這個工程,07年把「嫦娥一號」月球探測衛星送入月球軌道,超額完成任務,壽命是一年,解析度是120米。「繞」有一個好處,雖然比「落」的解析度低一點,但它可以進行全球性、整體性的全景觀測,我國「嫦娥一號」已經拍到了目前最好的全月球影像圖,而且完成了其他預定任務,比如測量了月球的厚度,從而估計了氦三到底有多少,大家知道月球上有一種非常寶貴的資源氦三,可以用於核聚變的燃料,無毒無污染,據美國阿波羅登月的估計,至少有100萬噸,這將能滿足未來一萬年的能源需求,是一種新能源,我國也是通過「嫦娥一號」用一種特殊的技術(微波輻射劑)來估計月亮的厚度,也估計到了氦三確實差不多有100萬噸左右,另外還找到了有用元素分佈的調查,分析了八種有用元素的分佈含量,另外還專門探測了地月空間的環境。

原來設計的壽命是一年,結果運行了400多天,最後還發揮「餘熱」,撞了一下月球的豐富海區域,為二期工程做準備,看看能否按照要求落到預定點,這次是硬著陸。我們在2010年以前還要發射「嫦娥二號」,「嫦娥一號」的成功經驗我們要進行利用啊,要進行改進,軌道高度要降低,解析度由100米提高到10米,另外在軌道壽命末期要進行軟著陸,實際上是「嫦娥工程」落的前導星。

「嫦娥三號」工程可以進行區域性探測,就地考察,月球著陸器攜帶月球車,在2007年到2013年實施「落」工程,發射月球車,據總設計師葉培建院士介紹,月球車能待90天,行走方圓5公里吧。第三步是在2013年到2020年以前實現「取樣返回器」,雖然「落」了,月球車可以取樣,但不能返回,只能把信息傳回來,最後我們要「回」,取出樣本拿回實驗室進行精準分析,看看有沒有氦三,氦三的含量怎樣,有沒有其他礦物,包括對月球科學的研究,月球生命起源、演變等等。

兵器知識:印度在我國「嫦娥一號」升空不久也發射了它的「月船一號」,發射完之後,「月船一號」探月項目的總設計師公開表示:我們這個項目的繞月項目比中國落後一步,但我們的登月工程要搶先中國兩步。應該說,印度的意圖相當明顯,您能不能給我們談談印度登月工程以及中印(航天技術)之間的差距?

龐之浩:我們是07年發射的,印度這個「月船一號」比較有特點,一是體積比我們小,二是成本低,造價也低,另外它是採用國際合作的方式,11臺裏有6臺是歐洲和美國提供的,造價8000萬美元,我們是將近14億人民幣,我們說用造2公里地鐵的錢建了38萬公里的天路。日本最貴,4億多美元。日本也是100公里高,解析度10米,印度的達到了5米,解析度比較高。原來它還有一個特點,說是壽命長,設計的壽命是兩年,但事與願違,我們和日本原來(設計的)都是一年,但都超額了,一年多以後在人為控制下才撞的,其實還可以運行。但印度的不到一年就OVER了,出了故障。所以印度的口氣很大,但實際上我看它很難,一是它的經濟基礎、技術基礎比較弱,主要還是依靠國外……

兵器知識:它的「外援」好象相當豐富。

龐之浩:準備2013年發射火星探測器,本來我國今年要發射火星探測器的,但由於咱們和俄羅斯合作,要搭乘它的火箭,結果那邊出現問題了,發射火星探測器有一個週期,所以只能到2011年,但還是在印度前。

他們2012年可能要跟俄羅斯合作發射「月船二號」,是一個著陸器,但月球車可能主要還是俄羅斯研製的,印度提供一些儀器,可能軌道器是它的。2014、2015年它要發射載人航天器,也是跟俄羅斯合作,俄羅斯在飛船技術上非常成熟,所以印度也不是完全自主。它說「載人登月」我覺得非常不可信,一是別說登月了,現在他們連人都還沒有送到太空……

兵器知識:對,他們沒有載人這一塊。

龐之浩:沒有發射載人飛船,不可能發射載人登月。第二,俄羅斯也沒有進行過載人飛船,當年蘇聯跟美國競爭,運載火箭,四次發射失敗,結果俄羅斯就退出了載人登月的進程,美國已經把人送上去了,所以俄羅斯自己本身還沒有掌握載人登月的技術。

現在人類探月分三大步,剛才咱們說的「繞、落、回」其實是其中第一步,這三大步叫:探、登、駐。探又分(繞、落、回),「登」,美國已經把12人送上去了,俄羅斯現在是在做下一步。探、登之後是駐,美國現在就在做下一步,在2020年建月球基地,四年時間加成,2030年登火星。

所以我覺得印度說的非常不現實,在這個時間內恐怕成功難以實現。

九、中國航天處於第二梯隊的領先位置

兵器知識:印度的目標是很長遠的。

龐之浩:對。印度在發展航天(技術)的過程中有它自己的特色,一是國家重視,聯合國曾經說過,航天能夠使第三世界國家走捷徑,他們很信這個。二是他們注重應用衛星的開發,剛開始他們就發展了兩種衛星,遙感衛星和通信衛星,這兩種衛星非常實用,他們遙感衛星的技術比較高,發展了四類遙感衛星:印度遙感衛星一系列(主要用於陸地觀測,解析度非常高,製圖衛星的解析度已經達到了0.7到1米);另外是印度遙感衛星P系列,小衛星;印度遙感衛星二號是用於探測海洋的,印度遙感衛星三號是雷達衛星。他們採用的是這種思路,而且是先民用,再軍用。

他們的通信衛星發展也比較快,剛開始是租,然後是買,再是仿,最後是自己造。印度通信衛星系列剛開始是多用途,先是從福特公司買,讓福特公司設計,然後仿造。他們的通信衛星既有通信功能又有氣象功能,印度衛星一是買的,二是仿造的,三是自己研製的,越來越先進,還租給其他國家。四就更厲害了,直播衛星,印度現在的直播衛星已經成功了。

而且印度的戰略是先衛星、後火箭,他們覺得衛星很有用,先做衛星,火箭用別人的,自己再做火箭,但他們的火箭技術跟咱們國家差得比較遠。他們極軌衛星發射機衛星的運載能力只有1.6噸,地球靜止軌道運載火箭是依靠俄羅斯,地球同步軌道運載能力只有2噸,現在我們已經達到了5.5噸,火箭技術方面離我們有一些差距,另外他們沒有導航衛星沒有、也沒有飛船,和我們相比,各有所長吧,印度的通信衛星和遙感衛星發展得比較好,但其他的衛星、火箭、載人航天器都還是空白。

兵器知識:最後您能不能對中國航天技術(做一下評價),它在世界上處於什麼地位?請您談一下您的看法。

龐之浩:不同的領域所處的水平不一樣,航天有兩大塊,一是運載器,一是航天器,航天器裏又分衛星、載人航天器、空間探測器,所以不太一樣,在空間探測領域裡,「嫦娥」的總指揮就說過,「我們是二鍋頭」,就跟長跑似的,兩個團隊、三個團隊、四個團隊,我們是第二團隊裏比較領先的。

兵器知識:所以說「二鍋頭」?

龐之浩:(笑)對,我覺得這比較形象。其實咱們國家有的技術在世界上也是名列前茅,有些處於中間位置,比如「東方紅四號」就和國外先進衛星一個檔次,以後「長徵五號」出來後也是國際先進水平,咱們的神舟飛船起點就非常高,瞄準最先進的,三艙式的,俄羅斯聯盟號系列飛船,而且有很多特點,起點高,軌道艙可以留軌利用,這是我們的特點,別人沒有的。我們還搞模擬假人,這都是世界上獨有的,不用上小狗、小貓,就用這些技術,但總體來講還是處於中間偏上吧。

兵器知識:謝謝您。今年是《兵器知識》創刊三十年,您能不能給《兵器知識》說幾句話?

龐之浩:《兵器知識》是我非常喜歡看的雜誌,它向廣大讀者,尤其是青少年,介紹了世界兵器的最新近況,現在它(創刊)30年了,而立之年,未來應該是越辦越好,前景非常廣闊。

兵器知識:謝謝您。


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