本報駐法國特派記者 王芳
據歐洲宇航局最新消息,9月28日,一個名為「智慧—1號(SMART—1)」的小型太空探測器將在法屬蓋亞那的庫魯宇航中心發射升空,肩負歐洲首次登月的重大使命飛向月球。這是繼原蘇聯、美國和日本之後,世界第四個發射月球探測器的國家或組織。這次登月可謂好事多磨,由於種種原因,發射時間已經推遲了幾次,如果這次登月成功,對於歐洲人來說將是一件意義重大的事情。它不僅標誌著歐洲空間技術的發展又邁上一個新臺階,也將帶動歐洲一系列空間探測計劃的實施。
對月球青睞已久
登月一直是人類的夢想,雖然20世紀六七十年代美蘇先後實現了登月創舉,但人類對月球的認識仍不全面,人類渴望了解整個地球和月球體系的形成與發展。美俄在月球探測技術方面一直居於國際領先地位,其科研重點是高成本的大型探測器和載人航天。為了科研以及政治上的需要,歐洲宇航局早在1994年就開始制定「月球2000」空間計劃,目的是在月球上進行基礎設施建設,開發和利用月球資源,但該計劃後來因資金不足下馬。歐洲宇航局並不灰心,它於2001年9月中旬在柏林又一次討論了月球探索日程,計劃「智慧—1號」與日本「月球—A」和「月女神」月球探索任務進行聯合。兩個日本太空飛行器可進行有關月球內部和表面的探測工作,而「智慧—1號」將利用先進的紅外分析儀和X射線分析儀繪製出詳細的月球上礦物質和化學元素含量圖。柏林國際合作的目的是實現資源共享,將「智慧—1號」、「月球—A」、「月女神」獲取的數據,同美國的「克萊門汀」(1994年發射)和「月球勘探者」(1998年發射)採集的數據進行整合。
探測器價值1億歐元
「智慧—1號」將由1枚歐洲阿里亞娜5型火箭送入地球周圍的軌道,而後,靠一部「陽光發動機」,亦即先進的離子發動機的推動,漸行漸遠,逐步進入月球的軌道運行。據歐洲航天局介紹,「智慧—1號」實現了空間探測器的微型化,飛行器和它所攜帶的科研設備都具有小巧輕捷的特點。整個探測器的重量僅370公斤,體積在1立方米左右,造價為1億歐元。
「智慧—1號」與以往的深空探測器最大的不同點,並不是它的探月目的,而是它將驗證新技術———離子推進器的功效。所謂離子推進器,是通過自身的太陽能電池板聚集能量,然後用這些能量對電氙進行電離,將之轉變成離子推力,因此也有人稱之為「太陽電推進技術」。目前,多數太空飛行器使用化學火箭推進,但由於化學火箭的燃料非常重,從而使有效載荷能力受限。在不藉助引力的情況下使用化學推進很難進行任何月球以外的航行。電推進雖可避免這些問題,但由於電推進推力小,要使探測器提高到預定速度需要很長時間。
太空科學家認為,離子推進器代表了星際太空飛行未來的發展方向。因為這種推進器並不使用傳統的化學燃料,而是依靠電離的氙原子提供動力,其效率是化學燃料的10倍。由於只需攜帶少量的氙氣,探測器的重量減輕了,發射成本也大大降低。如果這次登月成功,先進的離子推進技術將會在歐洲擬於2011年至2013年期間升空的水星探測器上繼續使用。
除了試驗太陽電推力技術外,「智慧—1號」還有一項重要任務,就是對月球進行研究和繪圖。「智慧—1號」將攜帶一架微型紅外線攝像機和一臺X射線儀,為月球「畫像」,精確地繪製出月球三維圖。它將對月球的形態、地形、表層土壤的構造、巖層中化學成分的含量、地表下的冰雪等抽樣測試,確認月球是否真的存在水,探測未來人類可在月球上居住的地方,尋找類地行星形成的原因。
歐洲各國通力合作
歐洲登月計劃是歐洲合作的體現。該計劃由歐洲宇航局牽頭,瑞典實施,法國承擔關鍵零部件的研製,「智慧—1號」的離子推進器及其攜帶的微型攝像儀均由法國公司生產。在運往庫魯發射基地前,它在歐洲宇航局設在荷蘭的技術中心進行了最後一輪技術測試。在這次登月發射日程中,陪伴「智慧—1號」一道升空的,還將有印度航天局的「衛星—3」和歐洲通信衛星公司最新式的多媒體衛星「伊鳥」。▲
《環球時報》 2003年09月24日
離子推進器