“嫦娥”奔月背後,是中國科學家群體的卓絕智慧
12月12日,國家主席胡錦濤向世界宣佈:中國已經進入世界具有深空探測能力的國家行列。
“深空探測能力”包括五個方面:進入空間能力、衛星研製能力與應用能力、航天基礎與保障能力、載人航天能力和空間探索能力。這些能力的形成,緣于我國在短短三年的時間裏,實現了多項重大技術突破。
隨著我國首次月球探測工程圓滿成功,一個個技術突破背後的故事也浮出水面。
數學奇才擔綱軌道設計
地球距月球有38萬公里,“嫦娥一號”衛星並非人們所想象的——從地球徑直而去,也不像美國阿波羅載人登月飛行那樣,只用了3天時間,而是14天。
在國防科工委月球探測工程中心有一張地圖:藍色的背景下,左邊是地球,右邊是月球,各自周圍都有三個橢圓形的大環線。連接這兩個星球的,是一條看起來距離似乎並不長的“地月轉移軌道”。這些線條就是“嫦娥”的奔月之路。
設計這條路線的,是一位出生在浙江建德的66歲軌道設計師楊維廉。
1958年,楊維廉以數學滿分的成績考入北京大學數學力學系數學專業。1981年,已經在中國空間技術研究院工作的他得到了公派留學的機會。在留學期間,楊維廉因多次巧妙地解決數學難題而被同行所稱道。學成歸國前,他的導師寫下了這樣的評語:“他是一個比我還聰明的人。”
2001年,楊維廉受命負責“嫦娥一號”衛星的飛行軌道設計。由於受運載火箭發射能力的局限,衛星不能直接由火箭送入最終運行的空間軌道,而是要在一個橢圓軌道上先行過渡。在地面跟蹤測控網的跟蹤測控下,要選擇合適時機向衛星上的發動機發出點火指令,通過一定的推力改變衛星的運行速度,達到改變衛星運行軌道的目的。變軌是一項非常尖端的測控技術,對衛星軌道的測量、發動機點火時間的計算以及遙控技術都有很高的要求。
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