从嫦娥的轨道设计看现今的中国航天技术思想
by：书虫
2007-11-09

这个题目貌似大了一点了啊。小女子所知有限，就从各种新闻中看到这么多的东西，自己有所感触， 所以也放肆开言一次啦。

这次的嫦娥奔月，当然是举世瞩目的。各路人马都在屏住呼吸细心观看。在发射之前， 自己看到,网上的呼声甚是高昂，几乎全部的网民们是自信心极其高涨， 把对现实世界的一切似乎全部寄托在这次空间的嫦娥奔月上。人们对国家的信心高涨当然是好事，对这样的大事件的期待也是理所当然。

空间技术与向太空发射的空间飞行器，是危险性比较高的，曾经那么多次的事故，而且任何事故都是极大的事故，都会被全世界所关注。这些事故， 中国外国东方西方过去现在都有，最近的是几年前美国航天飞机失事，大家都记忆犹新。这次中国发射嫦娥奔月，是中国的第一次 对地球以外的轨道发射航天器----起码是从我们公众所知道的东西而言。技术是复杂的，危险是高度的。对于嫦娥的这次飞行来说，这些危险中最大,的不是航天器本身， 而是轨道的控制。一点小小的失误， 就可能引起很大的问题， 甚至整个飞行的失败。

这次飞行项目，我个人认为，别的方面困难都不算大，唯有轨道的设计与控制是中国航天技术的挑战。1998年，日本发射Nozomi探测器，起先也是一切正常， 但是经过将近半年的飞行以后，同年12月轨道舱出现故障，经过各种努力，与2003年12月宣布失败。从10月24日到11月7， 这几天我相信有极多的人在全神贯注地关注着这正在向月宫飞行的古代美女嫦娥的动向。具体的有那么多的报导， 我就不重复了。

一直到昨天，这个新闻发布：

北京时间11月7日早上8时34分，“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入127分钟圆形越极轨道。经过调整后的127分钟圆形越极轨道将是嫦娥一号的最终工作轨道，这条轨道距离月面200公里高度，经过月球的南北极上空。由于月球的自转作用，处于越极轨道的嫦娥一号可以完成包括月球南北极、月球背面的全月探测工作。

这时候，我相信很多人的心落实了，如果在这之前有各种各样的担心的话。

稍微注意这次飞行的细节的人，都会注意到这嫦娥的飞行路线---轨道。这张图片大家应该都很熟悉了:
http://pic.enorth.com.cn/500/01/17/41/1174125_294387.jpg

典型的去月球的轨道如同下面的图片所示：
http://210.82.31.82/upfile/Sbj_013/2007/06/up_041627481D0135960.jpg

(我不会在万维网贴图， 只好这样把图片的地址放在这里， 请大家原谅！)

这两个图片的区别是什么？是嫦娥轨道的多次变轨。中国的嫦娥把轨道控制设计得很谨慎而且精密，从地球出发，先绕地球飞行， 然后一次又一次的变轨，三次以后才脱离地球。而在太空中飞行的时候还有修正轨道的机会。同样， 在达到月球的时候， 不是一次进入最终轨道， 而是分作三次制动来完成。

想起来看过的中国早期研制卫星与火箭的书。上面说，当时领导要求“多快好省”，所以， 设计人员就把火箭按照比例放大， 里面使劲塞进去各种东西，貌似很符合“多快好省”的原则。但是，在开始试射的时候， 马上显出这样急功近利的效果来了： 火箭不是朝天上飞去， 而是以头朝地上栽了下来！

上面这两个设计的内容虽然不同，但是最根本的区别是在其思想方法上。嫦娥的设计仔细认真，踏踏实实，不怕麻烦，不追求“多快好省”的急功近利，更不追求浅薄的轰动效应。我可以看到优点和收获以及背后的主导思想：

1。比起一次到位的轨道来说，嫦娥轨道的设计保险系数非常高，有多次的修正错误的机会， 在地球轨道上，进入空间以前，每一次变轨都可以把上次所产生的误差给予修正。同样， 在靠近月球的轨道上的三次变轨， 也是同样的精细与保险的设计。这样的稳健保险的设计，体现了一种不骄不躁的作风。

2。小量的制动永远比大量的制动误差来得小。而早期轨道的误差在后期只会被放大。在这里，“差之毫厘， 失之千里”，是再准确不过的说法了， 甚至---毫厘的误差引起的后果会远远超过千里。这样的以三次加速和制动而达到的效果，绝对大大好于一次到位的设计。 如果记得这是中国的第一次太空飞行， 以前没有经验，这样的设计就充份体现了脚踏实地的精神与思想。

3。多次的变轨操作，为技术人员提供了极好的学习和练习的机会---相信每一个人都知道这样的机会可不是随便就有的， 更加不是仅仅依靠地面的模拟就可以万事大吉的。这样的设计是前瞻性的，高瞻远瞩的。所谓的嫦娥“只是第一步”， 绝对不是空话套话， 而是实在话。

从上述几点来看，中国的航天界已经脱离了过去的思想方式与作风, 进入了稳健沉着，不骄不躁的时代。这样的思想，这样的人，这样的群体， 才是真正值得骄傲的，值得佩服的，值得祝贺的。

但是，我心里有过怀疑，还跟朋友们讨论过， 认为，从来没有过太空飞行经验的，第一次就可以达到这样的稳重成熟， 应该是起码有受到高人的指点的。而这个指点， 最大可能就是俄国。但是这些全部是个人的推测，与上面的有根有据不同， 所以没有写出来。无论如何，这个飞行还是稳重踏实的，这一点可以肯定，所以值得庆贺。