
主持人:昨天的新聞發布會上也表示,說第一幅圖象的成功接收標志著今后為期一年科學探測活動的正式開啟。接下來可能其他的有效載荷要陸續打開了,這些儀器可以給我們網友按照它的打開順序談一下嗎?
吳季:可以,昨天新聞發布會的時候實際上只有CCD一臺打開了,當然還有有效載荷的管理設備,包括數據的管理器,還有復接器,大容量存儲器都打開了。昨天晚上我們又打開了三臺儀器,儀器打開的時候運行都很正常,干涉成像光譜儀目的是要測月球表面的光譜,它實際上是測光譜,但是它是對應這個相機,分辨率比那個更低一點,200米,每一個象素都是有一連串的光譜,我們前兩天看到的CCD相機每一個象素就是一個黑白圖象,是從500到750光譜頻段所有的光譜都累加在一起了,這臺成像光譜儀是每一個象素,既有500的,也有520的,也有540的,就是說有不同波長的信號強度都在里面,所以它整個是一個立方體,也就是說除了一幅圖象以外它有很多層,第一層代表一個光譜,第二層代表相鄰的光譜,所以這是一個連續的光譜議,這個光譜議主要想分析不同月面不同的位置,光譜有些什么特征,這些特征就可以反映不同物質的變化,所以這臺儀器昨天開機了,也非常好,這個數據都開始往下傳了。
另外空間環境我們也開了兩臺,一臺是高能離子探測器,一臺是太陽風離子探測器,我們第一批科學數據從太陽風離子探測器下來,我們已經看到在月球環境當中太陽風的分布不是很均勻,另外隨著衛星軌道在推移,這些強弱也在變化,而且能譜也在變化,從不同能量到不同能量,也有變化,這是一個初步的判斷結果。我們預期轉到太陽的背面,月球的陰影區,這個太陽風會拖一個尾,然后到了向陽面可能會有更多的太陽風離子,而且科學數據經過判斷都是正常的。
主持人:這兩個儀器它們要實現科學研究的目的是什么呢?
吳季:剛才講了太陽風離子探測器,應該說人類也是第一次在月球周圍,比較詳細的測不同能譜的太陽風,空間環境探測,對任何國家來講在你第一次到達的區域都要認真去探測這個空間環境,因為你不了解環境,就很難設計你的儀器,因為這是一個安全性的問題,所以它有兩個功能,一個是科學研究,要了解太陽風在月球周圍的分布,另外一個功能就是要了解它的空間環境有多惡劣,有些什么需要增加防護的問題,它的宇宙輻射通量有多少,所以這是雙重功能的。
主持人:吳老師您還有一首詩來贊賞咱們衛星上面的各種相關的有效載荷,或者說寫有效載荷的一些功能的,可以說這些功能各方面作用都通過您的詩可以體現出來。接下來咱們可能還要陸陸續續打開很多有效載荷,咱們可以按照您的詩,或者按照大概的順序跟網友再繼續往下介紹。據您的估計或者預計的話,接下來要打開的是怎么樣一個有效載荷呢?
吳季:今天晚上我們要把剩下的幾臺有效載荷都打開,也就是今天大家看到月亮以后,我們網友看到月亮以后,我們地面站也會看到月亮,當我們地面站看到月亮的時候我們就可以開始工作了,可能一直要工作到明天上午,觀察最近月亮的變化。首先要打開微波探測儀,微波探測儀也是非常有創新思路的,用微波輻射計在月球表面測月壤,這是中國人第一次做,為了使微波探測儀能夠把月壤的厚度做一個評估,我們使用了四個頻段,用不同的波長看月壤,因為不同的波長在月壤里面穿透的深度,能夠看到的深度不一樣,因此四個波長的頻率等于有四個參數看這個月壤,我們希望解出這個月壤大概有多厚,當然這是一個非常復雜的問題,還有很多變化,所以它是一個需要研究的科學問題。但是至少我們這四個頻段提供了四個參數,所以這個儀器的科學目標就是針對月球這次嫦娥工程第三個目標,就是評估月壤的厚度。
大家知道月球上面有很多氦3,氦氣都是在月壤的縫隙里面,保存在月壤縫隙里面,所以如果我們能夠估計出月壤有多厚,而且面積有多大,整個在月球周圍有多少這樣的月壤,就可以初步評估一下大概會有多少氦3,這個現在不準確的估計,可能中間差一百倍都有,有的時候十幾萬噸,有時候三百萬噸,所以我們評估完了以后可能會有一個更準確的估計。但并不表明因為有些國外媒體非常擔心中國是不是去搶奪資源,這個是為全人類探測的,所以大家都會了解到月球上面到底有多少氦3,至于氦3拿回地球能不能做核聚變,這個至少也要做三十年,所以是一個非常長遠的事,所以要把氦3做成 還是五十年以后的事情,所以我們現在是為全人類做貢獻。
主持人:您寫月壤探測儀的詩是這樣的,“四頻觀測見天線,冷空定標數據全,輻射探測前無古,層析月壤估氦3”。您給我們介紹一下?
吳季:“冷空”是接收月球電磁波的輻射,所以月球電磁波的輻射是非常非常微弱的,任何物體都有輻射,只要有溫度的物體都有輻射,輻射這么弱我們要用一個將近一百個分貝的接收機來把信號放大,這一百個分貝的接收機搞電子線路的人可能知道,它漂移很大,必須標定,和什么比呢?我們就和冷空來比,宇宙背景的微波輻射是清楚的,大概是2.7到4.7K,4.7K就是絕對溫度,這么一個宇宙背景,然后信號提供給我們,我們不斷切換,一會兒測冷空一會兒測頁面,這時候就可以看到接收機的變化是不是穩定的,如果它在飄,我們就用冷空來標定,所以“冷空定標”是這個意思。
主持人:接下來除了月壤探測儀之后要打開的其他有效載荷呢?
吳季:今天第一個要打開的是微波探測儀,緊接著我們就要開激光高度計,激光高度計也是中國人第一次使用的,在空間使用的儀器,我們國家曾經做過機載的激光高度計,但是從來還沒有在空間應用過,所以這是第一次在空間應用,在空間應用和在飛機上應用是非常不一樣的,因為它要在真空的環境下應用,所以在研制過程中我們遇到很多困難,包括怎么確保激光器能量的長壽命,為了確保這個長壽命在地面遇到過很多困難,比如曾經我們發現激光器壽命只有一個月,根本維持不了一年,怎么來解決這個壽命的問題,使激光器能夠工作一年,實際在研制過程當中我們克服了很多困難,最后我們得到了驗證,在地面上做加時的,現在大概是每10秒鐘打一個激光脈沖,做了多少個月以后激光器能量還是保持,所以它是有效的。
所謂自主創新,在沒有別人幫助下我們用自己的能力把這些技術都突破了,實現了空間的應用就是一個非常大的突破,這個激光高度計也是一個很好的例子,今天晚上大概在半夜吧,甚至到凌晨,我們才會打開激光高度計,我相信微波探測儀的數據,第一組科學數據下來,激光高度計第一次回波下來都是我們非常興奮的時刻。
主持人:除了激光高度計之后還會打開的?
吳季:最后兩臺儀器是為了測月壤的化學元素,月球上面的化學元素不像地球這么豐富,陸陸續續有人發現一些化學元素,做出全球圖的大概不超過十種,我們現在想做14種的全月球的化學元素的分布圖,主要靠這兩臺儀器測月球的發布元素,它們要靠累加,因為它飛過一個區域要把所有數據累加起來,一個月以后再轉回來的時候又重復這個區域的時候,再把這個數據累加起來,所以它的科學數據出來要經過相當長的一段時間,經過積分。
主持人:除了這兩臺設備之后還有最后一個設備?
吳季:我們就都開了,今天最后四臺都開了。
主持人:所以這些有效載荷可能過了今天之后,它們就會全部進入到工作狀態。
吳季:應該說部分,因為有些還需要調整,需要標定,如果儀器是健康的我們不需要有任何措施的話它就會一直工作下去,但是微波探測儀和干涉成像光譜儀,根據昨天測試的情況看,我們看看今天這個光圈是不是需要調整,另外我們還沒有真正對南北極做拍照,月球的南極和北極也有光照的時候,比如現在這個季節正好是月球的夏季還是冬季,反正南極正好被太陽照到一點,它的光線入射角非常非常低,這時候我們相機能不能有效的獲取到圖象我們還有一些極限情況要調整;再有一個微波探測儀,需要標定,我們對標定的規律還要摸索一段時間,應該說今天,到明天上午,我們所有儀器打開以后會驗證它健康不健康,正常不正常,一部分儀器就會進入正常的工作狀態,另外一部分儀器還要做一段時間的調整,再摸索一段,給它設定到一個最佳的工作狀態當中,我們才能算正式開始科學探測了。