余梦伦,原籍余姚,中国科学院院士、中国运载火箭技术研究院总体设计部航天飞行力学和火箭弹道轨迹设计专家。1960年北京大学数学系毕业后走上航天岗位,一干就是47个春秋,为我国弹道式导弹和大型运载火箭的发展作出了重要贡献。
如今,余梦伦院士已退居二线。日前,他向笔者谈起了此次担负送 “嫦娥一号”去预定轨道的 “长三甲”背后的故事。
“长征”运载火箭的家族史
余梦伦院士介绍说,中国运载火箭取名为“长征”,共有四个系列。1970年4月24日发送第一颗卫星的是“长征一号”,之后有了“长征二号”、“长征三号”、“长征四号”。“长征一号”的任务已经完成了两次。“长征二号”系列很庞大,主要发送资源卫星、海洋卫星等。“长征三号”在上世纪70年代开始研制,就为了发射地球同步卫星。
余梦伦说, “随着卫星技术发展,通讯容量增加,卫星重量越来越大。卫星研制单位提出要搞两吨重的卫星,我们就相应重新设计火箭,在 ‘长征三号’技术基础上把火箭再做大,我们叫它为 ‘长征三号甲’,‘东方红三号’卫星等很多我们在用的卫星都是由它来发射的。”
说到 “长三甲”,这位见证了长征系列火箭从诞生到逐渐完善的老专家如数家珍。他说,长三甲火箭是中国运载能力最大的火箭。长三甲火箭1994年第一次发射,到今年为止,发射了14次,成功率是百分之百。所以它是到目前为止最可靠的运载火箭。
“嫦娥一号”选择在西昌升空的原因
为什么此次发射选择在西昌,而不是酒泉,或别的地方。余梦伦院士介绍说,从探月的角度来说,西昌比其他发射场优势大。主要是两个方面:一是它纬度比较低,地球旋转所带来的速度比较大。二是西昌海拔高度是几个发射场中最高的,无形当中抬高了发射的高度。
探月要克服4个难点
余梦伦院士介绍,要实现 “嫦娥一号”探月这么一个远距离发射,在火箭、轨道设计等技术层面都要比以往有所突破,当中要克服4个难点:第一个问题是轨道设计,这样的轨道我们第一次飞;第二个问题是控制,在飞行中有火箭的控制,有卫星的控制。火箭与卫星在飞行当中必须有一个参考系,就像船在大海中航行,必须有个灯塔指令航程,所以飞行过程中需要很多的参考机制,这些都是控制上的问题;第三个问题是环境适应。因为它从地球出发要经过大气层,还有电离层,深空中还要考虑太阳辐射等,这些环境过去没有遇到过。第四个问题是构造远距离测控,远距离测量。火箭发射也好,卫星飞行也好,地面的人都必须要知道它飞到哪儿,所以必须要测量。还要和飞行器保持联络,火箭和卫星要把信号传输下来,我们的遥控指令要传输上去,这些都是需要进行通讯的。这么长的距离,过去我们没有实验过。
未来火箭像“高级轿车”
未来的火箭会是什么样?余梦伦院士透露,从运载能力角度来说,现有火箭完全可以满足 “神七”发射。但对发射 “神七”来说,火箭的适应性还要进一步提高。 “比如让宇航员在飞行过程中更舒服。”他笑着说,有人比喻 “神五”的时候,火箭像卡车一样,震动比较大;到 “神六”的时候,火箭像小轿车,两个宇航员感到比较舒服;那么我们将来发射 “神七”的时候,火箭要像高级的小轿车,更舒服了。