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中國探月

2019-04-09 01:37:32
大眾科學 2019年1期

嫦娥一號

2007年10月24日18時05分,搭載著中國首位“月球使者”——嫦娥一號衛星的長,止三號甲運載火箭在西昌衛星發射中心三號塔架點火發射。

2008年11月12日,依據嫦娥一號衛星拍攝數據制作的中國第一幅全月球影像圖正式公布,成為目前世界上已公布的最清晰、完整的月球影像圖。2009年3月1日16時13分10秒,在地面飛控中心的指揮下,嫦娥一號撞向月球豐富海區域。撞月過程中,CCD相機實時傳回了清晰的圖像。

嫦娥一號開創了我國航天史上7項第一:第一次探測月球;第一次突破地球近地軌道;第一次為月球“畫像”,真正用立體相機來獲得月球三維影像;第一次探測月球表面元素;第一次利用微波輻射計探測月壤厚度及其分布;第一次在航天器的探測中引入天文測量手段;第一次利用國際聯網對航天器進行深控。

嫦娥二號

2010年10月1日18時59分57秒,長征三號丙運載火箭在我國西昌衛星發射中心點火發射,把嫦娥二號衛星成功送入太空。

2011年4月1日,設計壽命期滿,既定的六大工程目標和四大科學探測任務圓滿完成,星上剩余燃料充足,嫦娥二號的拓展試驗隨即展開。

2011年6月9日,嫦娥二號正式飛離月球,奔向150萬公里遠的日地拉格朗日L2點,開啟了中國深空探測的新征程。

2012年12月13日,嫦娥二號衛星成功受控飛抵距地球約700萬公里遠的深空。16時30分09秒,嫦娥二號與“戰神”小行星圖塔蒂斯由遠及近擦身而過,交會時星載監視相機對小行星進行了光學成像。至此,嫦娥二號再拓展試驗圓滿成功,嫦娥二號工程完美收官。

如今,嫦娥二號在軌運行狀態一直良好,正繼續向更遠的深空飛行。星地距離于2014年7月已經突破1億km,最遠將飛行至距離地球3億km處,并計劃于2029年前后回歸至距離地球700多萬km的近地點。嫦娥二號已成為我國首個人造太陽系小行星,它最后不會回到地球,將在太空自由飛行,直到能源耗盡。

嫦娥二號的科研成果:嫦娥二號衛星獲得了世界首幅分辨率為7米的全月圖;為嫦娥三號驗證了部分關鍵技術;在拓展試驗中首次從月球軌道出發飛赴日地拉格朗日L2點進行科學探測;在距地球700萬公里處實現了對圖塔蒂斯小行星的飛越交會探測。有關測控數據表明,截至2014年年中,嫦娥二號已突破1億公里深空。

嫦娥三號

嫦娥三號探測器于2013年12月2日在中國西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,當月14日成功軟著陸于月球雨海西北部,15日完成著陸器巡視器分離,并陸續開展了“觀天、看地、測月”的科學探測和其它預定任務,取得一定成果。2013年12月16日,中國官方宣布嫦娥三號任務獲得成功。 這使我國成為世界上繼蘇聯、美國之后第3個實現探測器在月球軟著陸的國家。

嫦娥三號的科研成果:

完成首幅月球地質剖面圖:為了更好了解月球,嫦娥三號首次使用了一臺新研制的測月雷達,利用它完成了首幅月球地質剖面圖,展現了月球表面以下330米深度的地質結構特征和演化過程,并發現了一種全新的巖石——月球玄武巖。通過這些數據,可以了解月球從形成到現在的演變歷史。

完成首次天體普查:在觀測太空方面,嫦娥三號首次使用了一臺光學望遠鏡,它就像是嫦娥三號著陸器的一雙眼睛。由于月球沒有大氣層,不會受到云層的干擾,這樣就可以把“目光”投向任何一片天空。此外,由于月球轉動周期相對較慢,為觀測同一個天體的變化情況提供了便利。于是科學家利用月基光學望遠鏡,給月球北極上方區域的天體做了一次科學普查。

首次證明月球沒有水:長期以來,人們一直好奇月球上到底有沒有水。對于這個問題,月基光學望遠鏡給出的答案是:沒有。中科院國家天文臺研究員魏建彥稱:“我們測量了月球地表層以上水的含量,得到了有史以來最低的一個測量值,這個測量值符合預期。”這是首次明確證明月球上沒有水。

首次獲得地球等離子體層圖像:嫦娥三號的另一個重要任務,就是觀察它的故鄉——地球。在地球周圍有幾道天然屏障,其中第一個就是等離子體層,它可以延伸到地球表面以外四萬公里左右。著陸器上安裝的全球首個極紫外相機,就是專門用來觀測等離子體層變化的設備。太陽風暴形成的巨大脈沖,會對圍繞地球運轉的人造天體,比如導航衛星、通信衛星等的通信功能造成嚴重破壞。將等離子體層變化作為監測太陽風暴的風向標,這是嫦娥三號獨有的本領。目前極紫外相機已獲取了1300多幅地球等離子體層圖像數據。為空間天氣預報提供了大量依據,保障了地面通訊,以及地面與航天器之間的通訊安全。

嫦娥四號

最近的明星應該就是這位四號姐姐了,嫦娥四號就是主要任務是接著嫦娥三號著陸月球表面、繼續更深層次更加全面地科學探測月球地質、資源等方面的信息,完善月球的檔案資料。

嫦娥四號原是嫦娥三號的備份星,由于嫦娥三號圓滿完成任務,嫦娥四號的結構基本不變,仍分為著陸器和巡視器兩部分,但這次著陸點選在月球背面,針對不同地質條件,嫦娥四號也進行了針對性改進。

2018年12月8日,在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射。12月12日16時45分,成功實施近月制動,進入了近月點約100公里的環月軌道。2019年1月3日,嫦娥四號成功登陸月球背面,全人類首次實現月球背面軟著陸。1月11日,嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器正常工作,在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍,地面接收圖像清晰完好,中外科學載荷工作正常,探測數據有效下傳,搭載科學實驗項目順利開展,達到工程既定目標,標志著嫦娥四號任務圓滿成功。1月15日,嫦娥四號完成人類首次月面生物實驗,月面長出第一株嫩芽。1月30日20時39分,嫦娥四號著陸器接受光照自主喚醒。2月11日,嫦娥四號著陸器和玉兔二號巡視器再次進入月夜休眠模式。(編輯/高緯時)

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