嫦娥奔月 能源助推

　　10月1日18时59分57秒，中国探月工程二期的先导卫星嫦娥二号在西昌卫星发射中心成功点火。在飞行29分53秒后，星箭分离，卫星进入轨道。19时56分太阳能帆板成功展开。目前已飞入指定轨道。至此，嫦娥二号的发射获得圆满成功。登上月球是中国人一直以来的梦想，嫦娥二号的成功发射让我们离实现梦想更近了一步。

　　毫无疑问，嫦娥二号的发射是一个技术活，从离开发射塔到克服地心引力离开地球，再到太空遨游最终进入环月轨道，这一过程涉及太多精密技术。俗话说，“兵马未动，粮草先行”，所有的这一切要想取得成功，最重要的就是要保证嫦娥二号“粮草”——能源的充足，否则一切都是空谈。

　　“零窗口”发射节省燃料

　　从火箭发射的那一刻起，各种能源技术便开始确保嫦娥二号使命的完成。

　　拿发射来说，嫦娥二号此次实现了“零窗口”准时发射，并且是首颗被直接送入地月转移轨道的中国卫星。嫦娥二号卫星由长征三号丙运载火箭送入近地点高度200公里、远地点高度38万公里的直接奔月轨道，这在我国航天发射史上是第一次。嫦娥二号卫星直接奔月，相比嫦娥一号卫星绕地球三圈后再进入地月转移轨道，将节省7天时间到达月球，同时节省不少燃料。

　　所谓的“零窗口”，是指在预定发射时间正负一秒内发射出去。一般是指在发射窗口前沿发射，比如预定19时至19时30分的窗口发射，如果瞄准窗口前沿即19时准点发射，送到轨道后，比起在窗口后期发射，卫星变轨时效率更高，更节省燃料，后续的在轨工作也会更加顺利。嫦娥二号卫星总设计师黄江川介绍说，“零窗口”发射很难，需要几大系统协同，任何一个系统出问题都不能实现。如果按窗口后沿发射的话，要比“零窗口”发射多用大概100公斤燃料。

　　超级燃料推动卫星上天

　　嫦娥二号要想成功飞天，其运载火箭长三丙的火箭推进剂极为重要。火箭推进剂相当于汽车的汽油，没有合格的推进剂飞天梦想便不可能实现。长三丙火箭使用的燃料由江西星火航天新材料公司生产。

　　记者从星火航天新材料公司了解到，公司于1968年建成，1971年投产。截止目前，公司已经参与了一系列国内重大航空事件。长征2号、3号运载火箭的燃料推进剂，神舟1号到7号飞船所加注的一级火箭推进剂都是由该公司生产。液体燃料推进剂属于军工类产品，国内有能力生产的仅有两家企业，星火航天新材料公司就是其中一家，而且承担了主要的生产任务。而放眼世界，它的生产核心技术只有中、美、俄三个国家掌控。从各项数据看，星火航天新材料公司生产的燃料甚至超过了美国军用标准。

　　太空遨游太阳助力

　　在星箭分离后，嫦娥二号的动力就不再由运载火箭提供，此时的嫦娥二号就必须自力更生，独立完成数10千米的飞行，并绕月飞行。

　　据了解，今天的航天器正朝着轻便方向发展，因为航天器每多1公斤的有效载荷，就必须要有50—100公斤的火箭推进剂来推动它。航天器做得越轻，火箭要求就会随之降低。因此把发电机搬到卫星上去显然是不可取的。当下大多数太空飞行器都利用太阳能电池获取能量，嫦娥二号也不例外。与长三丙火箭分离后，嫦娥二号便打开了太阳翼，自备干粮开始长途旅行。有些航天器也会选择使用蓄电池，比如氢氧蓄电池，但多数人的选择还是太阳能电池，因为太阳系中有取之不尽的免费太阳能。

　　嫦娥二号在太空中消耗的能量并不完全用于飞行。卫星的姿态控制、热控制都需要依靠能源才能实现。太空中没有空气对流，也缺乏热导体，条件极为恶劣。卫星阳面的温度有可能高达100℃，而阴面的温度却低于零下100℃以下。在这样的条件下工作，热控制不可避免，否则长时间冷热不平衡有可能会对卫星造成伤害。卫星在月球着陆后，热控制要求将更高，因为月球黑夜时间较长，接受不到太阳照射的时间或许会长达半个月。在这一段时间内月球表面温度非常低，热控要求也高很多。

　　探测月球也为能源

　　人类探测月球的目的本身也离不开能源。月球上太阳能丰富。据测算，每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦，假设使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置，则每平方米太阳电池板每小时可发电2.7千瓦时，若采用1000平方米的电池板，则每小时可产生2700千瓦时的电能，潜力不可低估。

　　同样意义重大的是，月壤中(覆盖在月球表面上的一层直径小于1毫米，具有黏性的细小粒子)含有大量可用于核聚变的资源氦-3。据估算，月壤中氦-3的资源总量可以达到100万-500万吨。氦-3是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。俄罗斯科学院加里莫夫院士提出，如果用氦-3进行核聚变反应发电，100吨氦-3就可以满足全世界一年的发电需要。目前，世界上唯一实现人类登月的国家是美国。1969至1972年间，美国的阿波罗号系列飞船先后分6次将12名宇航员送上了月球。随着航天技术的日益成熟，也许在不久的未来，人类就能用上来自月球的能源。

　　中国下一步的目标是在2012年将首台月球漫游者号机器人送上月球，并在2017年前后将月球土壤带回地球，用于科研。虽然中国目前尚未制定明确的载人登月计划，但嫦娥二号的成功必将为这一目标奠定坚实基础。