前言
近日,在中国文昌航天发射场,一架长征八号遥三运载火箭将我国探月工程四期的鹊桥二号中继星成功送上太空。
鹊桥二号作为全球首次挑战探索“月背”的航天项目,其技术的突破性连美国都叹为观止,满脸殷勤的来中国乞求技术分享。
而更令网友意外的是中方竟表示乐于提供帮助!
那么鹊桥二号到底有怎样的先进技术,能吸引美国前来求学,我们又为何愿意给美国提供技术帮助呢?我们一起来一探究竟。
垂涎的美国和大度的中国
此次“鹊桥二号”的升空,正式突破了月球背面的通讯禁区,代表着人类具备了探索“月背”的能力。
鹊桥二号不仅要执行通信中继任务和探测任务,同时还携带了极紫外相机、阵列中性原子成像仪、地月VLBI实验系统。
这3台设备则是为了我们更加深入了解月球的情况,为后续载人登月计划打下基础。
而这些技术性的突破,只有我们做到了。
早在之前,美国就进行了多番尝试,但最终都以失败告终,美国扬言:人类现今技术难以满足探索月背的需求。
而今随着鹊桥二号的成功发射,狠狠打了老美的脸:给你机会你不中用啊!
而此次的技术超车,不仅代表着中国航天科技迈向了新的台阶,也替长期以来被美国技术封锁、针对的高新科研领域出了一口恶气。
可万万没想到的是,美国像是完全忘了之前在科技领域对中国如何层层打压排挤,没事人一样的前来谄媚:这是什么掌法?
而更让网友摸不着头脑的是,中国科学技术大学副研究员刘敬祥表示,同意美国国家航天局在内的其他国家的航天机构对于鹊桥二号的借用请求。
“想学啊你,我教你啊!”
那么鹊桥二号到底拥有那些先进技术,使得全球的航天机构都来“蹭技术”呢?
名副其实的鹊桥
鹊桥,既是是中国神话故事中浓墨重彩的一笔,也是中国古代探索星空的记忆。
相传,牛郎织女因触犯天条而被银河隔开,而两人的爱情感动了喜鹊仙,于是招来千万只喜鹊搭成一座横跨银河的桥梁,以便让相爱的两人在桥上相会。
而身为中继星的“鹊桥”,也同样肩负着把地球、月亮以及在太空中的卫星们联系起来的重任。
那么在鹊桥升空之前,为什么人类一直没有完成对月背的探索呢?
这就要给大家科普一下什么是潮汐锁定了。
宇宙中,天体之间相互作用的引力,会“调整”它们的旋转速度,导致其中一个天体永远以同一面朝向另一个天体。
这个现象就被称为潮汐锁定。
而月球作为地球的卫星之一,收到地球引力的影响,自转速度被迫“配合”调整,所以始终只有正面朝向地球。
而渴望探索月球的人类,看惯了月球的正脸之后,难免对它的“后脑勺”产生了浓厚的兴趣。
但是想看到这个“后脑勺”可不是件简单的事,因为航天器想要绕道月球的背后,就相当于要隔着整个月球跟地球保持联系。
但偌大的月球很明显“挡信号”了,通讯的中断会直接导致航天器的失控,从此悬浮在浩瀚的宇宙,放飞自我。
之前其他国家多把研究的方向用在了增强信号技术上,挑战“大力出奇迹”,所以一直碰壁。
而我国的鹊桥项目则改变思路,如果信号路径受阻,那么为何不改变信号路线呢?
于是,我国航天团队巧妙利用了拉格朗日点,完成了信号的传递。
那么什么是拉格朗日点呢?
朗格朗日点是由法国数学家约瑟夫·路易·拉格朗日在18世纪提出的一个天体力学概念。
这些点位于两个天体之间,而物体在这些点上可以保持相对稳定的平衡状态。
而在太阳系中有5个特殊的拉格朗日点,这些点之所以特殊,是因为在这些点上的物体,可以以地球为参照物,保持相对静止。
“我就这么静静地看着你。”
相对静止,代表着这5个点十分适合作为中继星的“据点”,而经过我国科研人员的反复推算,最终选择在地月引力最为平衡的L2点作为目的地,因为鹊桥号在这里,不仅能维持相对地月的静止状态,获得的日照也最为充足,大大的减少了维持运行所需要的燃料。
换一个更通俗的描述,就好比我们去理发,理发师拿个镜子放在你脑袋上边,通过反射,你可以从面前的大镜子看到自己的后脑,然后托尼老师问你:后面剪的满意吗?
而托尼老师手中的小镜子,就是鹊桥二号;
我们面前的大镜子,则是地球。
而我们的头,就是月亮,如果没有鹊桥二号的帮忙,我们自然是看不到自己后脑勺的。
当然这个比喻过于简单粗暴,实际上,鹊桥二号的科技之先进、工艺之高超,连老美都垂涎三尺,那么鹊桥又有哪些方面的技术是连美国都没能掌握的呢?
鹊桥二号的科技与工艺
和鹊桥一号相比,鹊桥二号差不多大了足足两倍,体重从425公斤暴涨到1200公斤。
毕竟二号身上肩负的任务更重,那么所需要携带的设备、燃料等自然也更多,包括前文提到的用于深度探索月球的3台新设备。
此外,鹊桥二号的寿命也完成突破,预计8年的工作期限比一号要多出3年。
而技术的不断革新,更是让二号可以更近距离的观察月球。
相较于一号只能在距地球6.5万公里的地方“远远看着你”,鹊桥二号离月球的极限距离可以接近300公里。
这个距离在浩瀚的宇宙之中,不异于“贴脸开大”,就这么直勾勾的看着月亮,“那月色太美太温柔,再怎么心如钢铁也成绕指柔……”
而能够完成如此艰巨的使命,鹊桥二号的研制自然也离不开最先进的技术和最顶尖的工艺。
仅以鹊桥二号身上最显眼的“大金碗”来说,除了肉眼可见的光彩夺目之外,更是做到了“金玉其外、科技其中”。
这个“大金碗”是由镀金钼丝网编制而成,用以在反射电磁波。
而之所以选择用钼丝,是因为其熔点、硬而坚韧,抗腐蚀性强等特性,利用这些特性,才可以使得钼丝在被加工至15-13微米粗细的时候依然保持极强的稳定性。
而这不到头发丝1/4粗细的钼丝,竟然还要再掺杂其他有机元素甚至还要再镀上一层黄金来增加其牢度、韧性以及表面亲和力。
对比钼丝的细腻和鹊桥二号的大体格子,不得不让我想到了一个成语:千钧一发。
而为了把这机器精密的钼丝编织成网,我们也经历了重重技术改革,最终发明了并线加捻技术,将每3根金属丝“搓”在一起,最终结果竟是超出预料的稳定和牢固。
而除了鹊桥二号本身,它的两个“小弟”也一样引人注目。
由黄山主峰天都峰命名的两个小卫星“天都一号”和“天都二号”,主要职责是在和鹊桥二号分离后,进行高精度月球轨道测定以及导航、遥感等工作。
面对功能如此强大,工艺如此先进的鹊桥二号,也难怪美国会垂涎三尺想要来“蹭技术”,那么我国又为何会答应美国的请求呢?这项技术合作最终能否顺利实施呢?
进退两难的美国航天局
当鹊桥一号问世的时候,美国就已经满脸堆笑的跟中国商量“将来借你们的中继星用用呗?”
而二号的起飞成功更是使得美国航天局哈喇子流一地。
毕竟作为现在唯一掌握月背探索技术的国家,我们大可一副:此树是我栽,此路是我开,要想从此过,留下买路财的架势。
然而我国并没有因为美国之前针对我国高新技术领域的卡脖子行为耿耿于怀,而是尽显宗师风范的答应了技术分享的要求。
然而中国这一大度的举动,却给美国整不会了!这又是为什么呢?
原来,随着苏联的解体和中国航天技术的不断突破,美国早已将中国视为航天领域最大的竞争对手,虽然其他国家也都在航天领域有所建树,但他们都有一个共同特点,那就是多数核心技术被美国牢牢钳制,而只有中国,在航天领域始终坚持独立研发。
换言之,其他国家纯粹是单纯的购买了美国的航天产品,美国喂你吃什么,你就吃什么,美国翻脸,则整个国家的航天系统都将面临瘫痪的风险。
而我们深知,国之重器,不可受制于人。于是不管多么困难,也坚定不移的走着航天领域的自言之路。
而美国为了遏制中国的发展,联合手下的“马仔”们处处针对中国,甚至美国国会还通过了“沃尔夫条款”,从政府层面限制中美航天科技的合作,不合作,甚至不接待。
所以,当鹊桥二号起飞之后,美国航天局是真的垂涎三尺,但也深知想要申请合作必然难上加难。
而厚着脸皮前来申请技术交流,某种程度上也是想给自己找个台阶下甚至为倒打一耙做准备:
一旦中国拒绝了美国的申请,美国就可以大张旗鼓的抹黑中国准备独霸月球的野心甚至给你扣上宇宙恐怖分子的帽子。
然而中国敞亮的公开应允反倒给美国整不会了,学习技术吧?那就等于自己打自己的脸,撕毁了“沃尔夫条款”。
不答应吧,又确实要在月背探索领域落后一大截。
最终,美国还是出于对中国航天技术不断发展的忌惮,担心一旦技术交流的通路打开,中国的崛起更加难以抑制。于是选择“井水不犯河水”,
但中国的井水虽然不想犯河水,但美国的河水却在恼羞成怒下,继续向我们泼这脏水——美国NASA局长见人就说:中国人想要独占月球!是全人类的敌人!
结语
美国对中国航天领域的技术封锁,随着“鹊桥”的搭建,成了典型的搬起石头砸自己的脚。
而我国夜以继日不断探索的科技工作人员则值得我们致以最崇高的敬意,相信在不久的将来,我们将会在更多的前沿科技领域,完成对美国的超车。