付冰冰
2018年12月8日2時23分,嫦娥四號探測器從西昌出發(fā),向遙遠(yuǎn)的月球飛去,世界為之矚目、人類首次月球背面軟著陸探測的大幕正式拉開。月球背面到底是啥樣,嫦娥四號將第一次身臨其境觸摸它。
“女漢子”11年四探“廣寒宮”
“探月”是月球探測工程的簡稱。我國于1994年提出探月構(gòu)想,進行了10年論證。“探月工程”于2004年正式啟動,其發(fā)展戰(zhàn)略包括不載人探月階段、載人登月階段、建立月球基地和進駐月球基地三個階段。
2007年10月24日18時05分左右,中國自主研制、發(fā)射的第一個月球探測器——嫦娥一號衛(wèi)星,從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號甲運載火箭成功發(fā)射。嫦娥一號衛(wèi)星搭載了包括《在希望的田野上》《愛我中華》等在內(nèi)的30首中國歌曲,到達(dá)繞月軌道后,在距地球38萬公里以外的太空向地球播放。
作為我國首次月球探測工程的載體,嫦娥一號衛(wèi)星肩負(fù)著四大科學(xué)任務(wù):獲取月球表面三維立體影像、分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點、探測月壤厚度以及探測地球至月球的空間環(huán)境。
2009年3月1日16時13分10秒,嫦娥一號衛(wèi)星在北京航天飛行控制中心科技人員的精確控制下,準(zhǔn)確落于月球東經(jīng)52.36度、南緯1.50度的預(yù)定撞擊點,為中國“探月一期工程”畫上了一個圓滿的句號。
2010年10月1日18時59分57秒,同樣的地點,嫦娥二號衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號丙運載火箭成功發(fā)射升空,順利進入地月轉(zhuǎn)移軌道。
作為我國探月工程二期的先導(dǎo)星,嫦娥二號取得了一系列舉世矚目的成就:環(huán)月期首次獲得7米分辨率的全月圖;首次從距離地球38萬公里的月球出發(fā),飛行到距地球150萬公里的日地拉格朗日L2點;首次在距地球700萬公里的深空實現(xiàn)了對圖塔蒂斯小行星的逼近飛越,并獲取了小行星近距離清晰光學(xué)圖像。
不僅如此,作為探月家族的“二姐”,嫦娥二號還實現(xiàn)了中國航天器迄今為止飛行距離最遠(yuǎn)的一次“太空長征”,刷新了中國深空探測的“新高度”。
嫦娥三號探測器于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,歷時12個地球日,于14日著陸月球虹灣區(qū)域。15日,嫦娥三號著陸器和巡視器“玉兔”號月球車互拍成像,并陸續(xù)開展了“觀天、看地、測月”的科學(xué)探測和其他預(yù)定任務(wù)。此舉標(biāo)志著我國探月工程第二步戰(zhàn)略目標(biāo)圓滿完成,至此,我國成為世界上第三個月球軟著陸和巡視探測的國家。
“鵲橋”連接月球背后的“聲音”
2018年12月8日凌晨,人類航天器首次月球背面“登陸”之旅開啟。2時23分,中國長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空,成功將嫦娥四號探測器送上太空。
隨后,器箭成功分離,嫦娥四號成功進入近地點約200公里、遠(yuǎn)地點約42萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。
按照計劃,經(jīng)過26天的飛行,“嫦娥四號”將軟著陸至月球背面南極—艾特肯盆地,從而完成“人類探測器首次實現(xiàn)月球背面軟著陸”的壯舉。
對于落在月球背面、沒有任何通信信號的嫦娥四號來說,通信顯得難上加難。它無法像嫦娥三號那樣直接和地球上的“親人們”取得聯(lián)系,“飛鴿傳書”的任務(wù)就落到“鵲橋”中繼衛(wèi)星的肩上。
通過早先發(fā)射并成功架設(shè)在地月拉格朗日L2點的中繼衛(wèi)星,實施與地面的通信信號“接力”,嫦娥四號才得以與地球保持聯(lián)絡(luò)。
“嫦娥四號探測器由著陸器和巡視器組成,著陸月面后將擇機釋放巡視器,對月球背面巡視區(qū)地貌、礦物組份、淺層結(jié)構(gòu)進行探測,并在國際上首次實現(xiàn)月基低頻射電天文觀測?!辨隙鹚奶柸蝿?wù)探測器系統(tǒng)總設(shè)計師孫澤洲表示。
業(yè)內(nèi)人士指出,此次嫦娥四號之所以選擇著陸于月球背面,主要有三點原因。首先是因為月球背面干擾小,更有利于科學(xué)探測。月球背面受到的電磁波干擾較小,能監(jiān)聽到地球上無法獲取的微弱宇宙信號,利于進行宇宙輻射探測、宇宙起源探索等科學(xué)研究。
其次,有利于研究月球背面的地質(zhì)條件。月球背面的地質(zhì)情況與正面有所不同,研究這里的地質(zhì)條件,對探索月球土壤成分、小行星活動乃至月球的形成都有重要輔助意義。
長遠(yuǎn)來看,月球背面可能成為未來的星際探索中轉(zhuǎn)基地。從月球背面出發(fā)對其他行星進行探測和開發(fā),飛行器的發(fā)射將會比較省力。
中國元素托起中國夢
中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平歷來關(guān)注和重視航天事業(yè)。1971年4月,當(dāng)我國第一顆人造地球衛(wèi)星遨游太空時,陜北黃土地上,一個18歲的青年正仰望天空,“我當(dāng)時在延川縣梁家河村當(dāng)知青,聽到了發(fā)射成功的消息,非常激動!”2013年5月4日,習(xí)近平來到中國航天科技集團公司中國空間技術(shù)研究院,參觀空間技術(shù)成就展覽。站在“東方紅一號”總裝的歷史圖片前,習(xí)近平重溫當(dāng)年情景。
習(xí)近平表示:“空間技術(shù)領(lǐng)域是高技術(shù)集中的領(lǐng)域,空間技術(shù)水平是一個國家科技實力的重要標(biāo)志,也是一個國家經(jīng)濟實力、綜合國力、國防實力的重要標(biāo)志?!?/p>
2016年4月24日,我國首個“中國航天日”上,習(xí)近平作出重要指示。習(xí)近平指出,探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設(shè)航天強國,是我們不懈追求的航天夢。經(jīng)過幾代航天人的接續(xù)奮斗,我國航天事業(yè)創(chuàng)造了以“兩彈一星”、載人航天、月球探測為代表的輝煌成就,走出了一條自力更生、自主創(chuàng)新的發(fā)展道路,積淀了深厚博大的航天精神。設(shè)立“中國航天日”,就是要銘記歷史、傳承精神,激發(fā)全民尤其是青少年崇尚科學(xué)、探索未知、敢于創(chuàng)新的熱情,為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢凝聚強大力量。
早在2014年1月6日,習(xí)近平在會見探月工程嫦娥三號任務(wù)參研參試人員代表時強調(diào),探月工程任務(wù)連續(xù)成功,創(chuàng)造了世界月球探測史的中國紀(jì)錄。這一成就,凝結(jié)的是幾代航天人的智慧和心血,依靠的是我們國家的綜合實力,匯聚的是中國人民的整體力量,體現(xiàn)出的最重要意義就是進一步增強了全國各族人民堅持和發(fā)展中國特色社會主義的決心和自信。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、青年科學(xué)家社會責(zé)任聯(lián)盟理事長鄭永春在《月球地名中的中國元素》中表示,自2007年嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射以來,中國已經(jīng)相繼開展了嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號任務(wù)和再入返回飛行試驗,中國探月工程取得的巨大進展,得到了國際社會的廣泛認(rèn)可,根據(jù)探月工程獲得的成果,相繼命名了廣寒宮、紫微、天市、太微、畢昇、蔡倫、張鈺哲等7個新的地形單元。其中,廣寒宮、紫微、天市、太微是在嫦娥三號著陸點附近的小型地名單元,雖然僅有幾十米到幾百米大小,卻代表著中國成為世界上第三個成功登陸月球表面的國家,具有重要的象征意義。在最新的月球地名表中,共有22個以中國元素命名的月球地形單元。
鄭永春指出,22個以中國元素命名的月面地形單元中,包括13個中國人的名字,其中包括火箭先驅(qū)萬戶、造紙術(shù)的發(fā)明者蔡倫,印刷術(shù)的發(fā)明者畢昇,還有南北朝時期數(shù)學(xué)家祖沖之、地動儀的發(fā)明者張衡、元代天文學(xué)家郭守敬、創(chuàng)作《甘石星經(jīng)》的戰(zhàn)國時期天文學(xué)家石申等古代科學(xué)家,以及現(xiàn)代天文學(xué)家高平子、張鈺哲。
月球地名表中這些歷史人物的名字,見證著華夏民族幾千年來對科技的探索與突破。新時代下的空間探測工作者,正以昂揚拼搏的姿態(tài),繼續(xù)書寫新的歷史,創(chuàng)造新的未來。