| 嫦娥七号推迟发射,为何下一个发射窗口要等大半年? |
| 送交者: 2026年08月24日18:06:08 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话 |
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嫦娥七号延期最少半年发射,为何要等这么久。 根据央视报道,嫦娥七号任务因为不满足发射条件,所以要延期。而下一个能用上的窗口,大概率会在2027年2月到3月,也有可能推到2027年8月,具体日期要等国家后续通知。
很多人就问了,去月球不是每个月都有窗口吗,怎么嫦娥七号要等这么久? 很简单,因为嫦娥七号要去的是月球南极。 不是去月球的窗口期短,而是 去月球南极的窗口期短我们先看普通的月球任务。地球和月球都在动,月球绕地球跑一圈大约29天半,所以从地球往月球去的路线,每隔29天半左右就会出现一次好机会。 这个好机会不是只有一天,通常会持续几天,中间如果天气、设备、发射场有什么小问题,也能调整一下,不用死等某一秒。 像嫦娥三号、四号、五号,都是在这种每个月出现一次的窗口里发射的。那时候的设计,只要地球和月球的位置对上,路上能飞过去就行,到了月球以后白天黑夜怎么样,不需要卡得特别狠。
所以发射日期可以选的范围就大,一个月不行,下个月还能看。换句话说,普通月球任务不是没有窗口,而是窗口的频率高、范围宽,对落下去以后的光照没有太极端的要求。 嫦娥七号不一样,它的目的地是月球南极。月球南极最大的问题,不是路上飞不到,而是落下以后,太阳光够不够用。因为月球自己的转轴歪得很小,只有1度半左右,像地球转轴歪了23度半,所以地球南北极有半年白天半年黑夜。 所以太阳直射月球表面的位置,一年到头就在赤道两边很小的范围里来回移动。这样一来,只有离南北极点非常近的一小块地方,才会在一段时间里一直有太阳照着。 这个连续白天的时间不是半年,而是大约100天。而且这100天里,太阳的高度也起不来,一直在地平线附近打转,光很斜。嫦娥七号要依靠太阳能供电,没有阳光,电就断了。 大家要知道,月球夜晚,表面温度会掉到零下180摄氏度以下。探测器带的加热装置只能让核心设备不冻坏,没法让所有仪器和移动部分满功率工作。 换句话说,嫦娥七号必须赶在这100天连续白天刚开始的时候落地,才能尽量把光照时间用满。如果落地时间错了,白天剩下的时间不够,任务就没法按计划做完。所以发射时间不能像普通任务那样,必须卡住月球南极一年里这100天的开始,再往前倒推。
这还只是光照。大家要知道嫦娥七号选择的降落点,是月球南极沙克尔顿撞击坑东南边的坑沿。为什么选这里?因为我们的嫦娥七号的飞跃器要跳进去坑底,坑底一直晒不到太阳,很可能保存着水冰,科学价值高;而坑沿这块地能照到比较多的阳光,适合用电。两边的好处加在一起,才定在这个位置。 但这个位置非常麻烦,光照条件好的地方面积非常小,只有0.13平方公里。这个面积意味着,嫦娥七号落下去的时候,偏差必须控制在百米级别。
如果偏出这个范围,落到光照不够的斜坡或者背阴处,电就不够;再偏得厉害一点,掉进坑底一直没太阳的地方,任务就直接失败。 除此之外,嫦娥七号到了月球以后,不是马上落下去,因为关于月球南极,其他国家获取到的影像都不准确,所以嫦娥七号要重新对月球南极进行探测,它要先绕着月球飞,用绕月飞的部分对着陆区做大约90天的详细拍照和地形测量。要先把哪里平、哪里有石头、哪里阴影多,全部摸清楚,才能让后面的落月部分安全下去。月球南极地形非常碎,坑多坡陡,以前其他国家拍到的照片精度不够,撑不起百米级的落点,必须靠任务自己先看清楚。既然要提前90天做这件事,发射时间就不能直接对着南极那100天连续白天开始的时候,而要倒着算。
从落地时间往前扣,先扣掉落地准备的时间,再扣掉90天绕月勘察,还要再扣掉从地球飞到月球以及调整轨道的时间。这样一扣,本来一年里100天的连续白天,最终就是,能发射的日子就剩下几天,错过这几天,就得等下一年的南极连续白天,所以任务整体往后推至少半年到一年。 而这次任务推迟这么久,嫦娥七号的保养,就是一个大问题。 嫦娥七号保养,为什么是一个大问题任务一推迟,嫦娥七号不能干等着。它已经按照原计划做了不少发射前准备,其中最关键的一步是,常温燃料已经加进去了。 按照文昌发射场的流程,常温燃料在厂房里就要加了,而且是在火箭头部的保护罩合上之前。加完之后,整个探测器带着燃料,装在一起,再往发射工位上运。 但是问题就出在这里。这种常温燃料本身有腐蚀性,加进去以后,管子、阀门、密封垫这些地方,一直泡在燃料里,还带着压力。时间一长,橡胶密封垫会慢慢变软、变形,密封的力量会下降,除此之外,金属管子里面也会被慢慢腐蚀,特别是一些焊缝、接口这些受力集中的地方,可能出现很小的裂纹。
按照过去国内外航天领域的统计,常温燃料带压存放超过3个月,密封件出问题的概率每个月上升大约8%。所以这是探测器放在地面上最常见也最麻烦的一类问题。这次推迟6到8个月,意味着这些密封件要多泡半年多,检查频率和检查项目都要跟着增加。 除了燃料,嫦娥七号本身也太复杂。它不是单独一个设备,而是四个部分拼在一起:绕着月球飞的轨道器、落到月面的着陆器、在月面跑的巡视器,还有能从月面飞起来的飞跃器。四个部分用机械接口、管路、电缆连在一起,总共带着24台科学仪器。 这24台仪器干什么的都有,有拍地形的,有分析石头成分的,有找水冰的,有测空间环境的。不同的仪器对环境的要求还不一样。有的镜头怕盐雾,有的制冷机怕温度波动,有的高频部件怕潮气结露,有的探测器怕长期见光。这些设备五花八门,保养就不能一套办法用到底,必须一类一类单独检查、单独防护。工作量一下子就上去了。 而且因为四个部分已经装成一个整体,某一个小地方有问题,不能单独拆下来修,只能从有限的开口伸工具进去处理。这种状态下做保养,比单件设备放在厂房里维护要难得多。 大家可能不知道,文昌发射场所在的地方,又是高温、高湿、高盐雾的环境。文昌在海边,年平均湿度超过80%,空气中的盐分比内陆发射场高十几倍。盐分会随着湿气往设备缝隙里钻,落在插头、电路板这些地方。盐一积,就容易让接触不好,甚至短路。高温还会让塑料、橡胶、胶水这些材料老化得更快。同样一个零件,在35摄氏度又湿又热的地方放着,寿命比在20摄氏度干燥环境里要短大约三分之一。 虽然探测器在厂房和发射塔里有一些保护,但这些保护达不到北京研制单位那种洁净厂房的程度,挡不住所有盐雾和湿气。环境会一直作用在探测器身上,让它老化得更快。 这也是为什么任务延期以后,文昌这边的保养工作量会明显上升,因为不能按原计划只做简单检查,必须把环境带来的老化因素考虑进去。 所以在这大半年的时间里,嫦娥七号要做定期的维护保养和检查。我国探月工程有一套完整的地面存放维护办法。嫦娥六号曾经因为任务调整,在地面放了8年。这8年里,团队做了多轮整器密封检查,换了关键密封垫,对电子设备重新做筛选和通电,对运动机构定期活动,还更换了一些放得太久的部件。最后嫦娥六号顺利完成任务。
这次嫦娥七号推迟6到8个月,比嫦娥六号存放时间短得多,也低于设计时留出来的地面存放余量。尽管保养有难度,但风险可以控制。 那这次嫦娥七号延期,会不会影响中国的探月任务。 嫦娥七号延迟,不会影响中国探月任务的进行首先,嫦娥七号延期,也不会影响下到嫦娥八号,这两个任务从立项开始,就是同时研制的,不是等七号干完了才启动八号。按官方公布的节点,嫦娥八号计划在2028到2029年前后发射,跟嫦娥七号原来计划的2026年之间,本来就有两到三年的空当。 这个空当就是留出来的缓冲。嫦娥八号的总体方案、核心设备、地面试验,早就在独立推进。它的着陆部分、上升部分、轨道器的技术状态已经定下来了,七号和八号真正的联系,主要在科学数据上。
像七号带着高精度相机、穿地雷达、水冰分析设备,要把月球南极的地形、地下结构、水冰分布摸清楚。这些数据可以用来帮八号把最终落点选得更准,也能调整八号做资源利用试验的参数。但这些属于实施阶段的优化,不是八号能不能造的硬前提。 就算七号晚半年,它拿到的数据也能在八号进入发射实施阶段前交上去,不会卡住八号的总装、测试和发射。嫦娥七号和八号是四期任务的两个组合,七号先去做详细勘察,八号后面去做资源利用和月面试验。两个任务各有各的科学目标,但又共享一些技术基础,可以说中国探月工程习惯多线推进,不会因为一个窗口推迟就全线停摆。 放到全世界的无人探月里看,已经做过的月球南极任务,大多是绕着拍拍或者撞一下,嫦娥七号是第一个同时做绕月、软着陆、月面巡视、飞跃探测的综合性任务。晚半年,也不会影响到它的意义和价值。 再说载人登月。中国要在2030年前实现载人登月,这是另一条独立的工程线。它靠的是长征十号火箭、梦舟飞船、揽月着陆器,还有配套的地面设施和测控系统。这些系统有自己的进度表和考核节点。火箭的发动机试车、箭体试验,飞船的返回试验,着陆器的悬停试验,都在按自己的节奏走。
这些验证不依赖嫦娥七号飞不飞。无人探月攒下来的落月控制、月面适应、深空测控这些经验,可以给载人登月做参考,但这是单向的帮忙,不是必须由七号先验证。中国航天一直采用的办法是,基础技术共享,但工程进度分开管。载人航天和探月工程这么多年同时推进,也没有因为无人任务推迟,就把载人任务拖下去。 可以说,2030年前载人登月能不能成功,关键看长征十号和载人着陆器的研制节奏,跟嫦娥七号这次推迟没有直接关系。所以,这次延期,影响的是嫦娥七号自己的发射时间,不会打乱中国探月整体节奏,更不会影响载人登月的时间表。 |
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