“嫦娥”探月

2007年10月24日18時5分，中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。中華民族千古流傳的“嫦娥奔月”神話，一夜成真。

“嫦娥”一去不復(fù)返

將衛(wèi)星送入月球軌道，有兩種辦法：一種是用大噸位運載火箭將衛(wèi)星直接送到地月軌道。我國目前還不具備這個能力，但正在研制的“長征五號”運載火箭將使它成為可能。另一種方法，是利用繞地球軌道和衛(wèi)星自身的重力，通過變軌進入地月軌道。“嫦娥奔月”采用的正是第二種方法，但這種方法只能為“嫦娥”提供去月球的“單程票”，也就是說，利用它可以把衛(wèi)星送入月球軌道，但她再也回不來了。

所謂變軌，就是改變飛行器在太空中的運行軌道。受運載火箭發(fā)射能力的局限，衛(wèi)星往往不能間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，然后再選擇合適的時機向衛(wèi)星上的發(fā)動機發(fā)出點火指令，通過一定的推力改變衛(wèi)星的運行速度，從而達到改變衛(wèi)星運行軌道的口的。變軌是一項非常尖端的測控技術(shù)，它對衛(wèi)星軌道的測量，對發(fā)動機點火時問的計算以及遙控技術(shù)都提出了很高的要求。“嫦娥一號”從地球到達月球軌道至少需要10次較大的變軌，而“神舟六號”飛船的全部飛行僅需3次變軌。

“嫦娥”眼中的月球

我同科學(xué)家為“嫦娥探月”提出了四項科學(xué)目標(biāo)：一是獲取月球表面三維影像；二是分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點；三是探測月壤特性；四是探測地月空間環(huán)境。其中，用微波探測儀探測月壤厚度，用立體成像技術(shù)獲取月球的三維影像，在世界探月史上都是首次進行。此外，在美國探測了5種元素的基礎(chǔ)上，我國將冉增加9種，共探測14種月球表面元素的分布。

為了給月球繪制一幅清晰完整的三維地圖，當(dāng)“嫦娥一號”進入正常繞月飛行后，她所攜帶的CCD立體相機將同時對衛(wèi)星飛行的前方、后方、下方進行拍攝，并把得到的圖像數(shù)據(jù)通過發(fā)射天線送回地球，由位于北京密云和云南昆明的地面接收站負(fù)責(zé)接收，并通過光纖傳到國家天文臺，進行數(shù)據(jù)處理。

與此同時，激光高度計則每隔1秒鐘向月球表面發(fā)射一束激光，并在于分之一秒內(nèi)被反射回來。根據(jù)衛(wèi)星與月球之間的距離、光的傳播速度、反射所用時間，即可得到該探測點的“海拔高度”。然后，再與立體相機拍攝的高精度圖像相疊加，形成月球上這個點的立體圖片。在“嫦娥一號”繞月球運行的一年里，這對“最佳搭檔”將按地面控制中心的指揮，進行拍攝、測量，并傳回數(shù)據(jù)。最后，經(jīng)過更多科學(xué)家和技術(shù)人員對數(shù)據(jù)的深入研究和進一步加工，由中國人繪制、包括人類探月活動從未涉足的月球南北極部分區(qū)域在內(nèi)的、最完整最精確的月球三維圖將呈現(xiàn)在世人面前。

我們?yōu)槭裁匆皆?/p>

全世界迄今共進行了123次月球探測活動。盡管國際上每年都會發(fā)表一些新的月球研究成果，但真正具有核心價值和意義的資料、數(shù)據(jù)，卻從來都沒有完全公布過。在尖端領(lǐng)域，中國必須要有自己的作為。

1984年，聯(lián)合國通過了《月球協(xié)定》，規(guī)定月球是全人類的共同財富。但一個難以改變的客觀事實是，如果我國在月球探測上能取得一些成果，在國際上討論《月球協(xié)定》的修訂和分享月球權(quán)益時，將有更大的發(fā)言權(quán)，將能更有效地維護我國在月球的合法權(quán)益。

進入21世紀(jì)以來，美國重新啟動了登月計劃：日本的“月光女神”探測器已在不久前上天；德國、印度也都躍躍欲試。大家都明白，開發(fā)月球?qū)a(chǎn)生難以估量的經(jīng)濟效益；探月工程會帶動一系列工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)突飛猛進。以美國的“阿波羅計劃”為例，它催生了3000多項專利，帶動了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“繞”、“落”、“回”三步走

我國的探月工程將分三步走。第一步“繞”：“嫦娥一號”繞月飛行，其主要任務(wù)是對月球進行多項遙測。第二步“落”：2012年前后，將發(fā)射一顆月球軟著陸器，并攜帶一個“月球車”，進行首次月球軟著陸和自動巡視勘測。第三步“回”：在2017年前后，將發(fā)射一顆月球軟著陸器，進行首次月球樣品自動取樣，并安全返回地球，在地球上對取樣進行分析研究。

責(zé)任編輯／薛擁祥