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“嫦娥”:如何屢創 世界第一

2025-01-01 00:00:00
科學大觀園 2025年1期

2004年1月23日,中國探月工程正式立項,中國航天事業邁向深空探測的新紀元。20年來,從環繞月球拍照片,到世界首個航天器著陸月球背面,再到成功帶回月球“土特產”,我國制定的“繞”“落”“回”三步走戰略圓滿收官,為人類月球探索事業作出了杰出貢獻。

深空探測正式啟程

嫦娥一號:拍下真正的“全月球影像圖”

嫦娥一號:拍下真正的“全月球影像圖”

2007年,嫦娥一號的成功發射,開啟了中國探月工程的“繞”階段。在經過多次變軌后,嫦娥一號成功進入月球軌道,并獲取了全月球的高分辨率立體圖像,這是中國人首次獲得自己的科學數據。

嫦娥一號累計飛行494天,其中環月482天,比原計劃多飛了117天;飛行期間經歷3次月食;傳回1.37TB有效科學探測數據;獲取了全月球影像圖、月表化學元素分布、月表礦物含量、月壤分布和近月空間環境等一批科學研究成果,填補了中國在月球探測領域的空白。

開創多目標探測先河

嫦娥二號:首次實現小行星飛躍探測

嫦娥二號:首次實現小行星飛躍探測

2010年,嫦娥二號發射,它搭載了高清晰度相機,對月球進行了更為詳細的探測。嫦娥二號不僅圓滿完成了對月球的探測任務,在半年設計壽命期滿后,又開展了多項拓展試驗,開創了中國航天通過一次發射開展月球、拉格朗日2點等多目標多任務探測的先河,使我國成為世界上第三個造訪拉格朗日2點的國家,開啟了中國深空探測的新征程。

2012年,嫦娥二號與國際編號為4179的圖塔蒂斯小行星由遠及近“擦肩而過”,最近交會距離不到1公里,首次實現了我國對小行星的飛越探測,成為我國第一個行星際探測器。

落月之旅突破關鍵技術

嫦娥三號:首次登陸一舉成功

嫦娥三號:首次登陸一舉成功

2013年,嫦娥三號落月探測器被直接送入地月轉移軌道,后于月面軟著陸,首次實現了我國對地球以外天體的軟著陸,我國成為世界上第三個掌握落月探測技術的國家。

在著陸月面的過程中,馱著玉兔號月球車的嫦娥三號著陸器在落月時利用1500~7500牛變推力發動機、降落相機等,克服了反推減速、自主控制和著陸緩沖三大技術難點,安全落在了月球虹灣以東區域。它采用的懸停、避障的智能著陸技術具有國際先進水平。嫦娥三號著陸器攜帶了地形地貌相機、降落相機、極紫外相機、月基光學望遠鏡等4種有效載荷;玉兔號月球車則攜帶了全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀、粒子激發X射線譜儀共4種載荷。其中,極紫外相機、月基光學望遠鏡、測月雷達在月球表面探測中均屬世界首次使用。

揭開月背神秘面紗

嫦娥四號:世界首次月背軟著陸

嫦娥四號:世界首次月背軟著陸

2018年,嫦娥四號攜帶“玉兔二號”月球車成功發射,并在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮卡門成功著陸,這是人類歷史上首次航天器在月球背面軟著陸和巡視勘察。

2019年,嫦娥四號著陸器通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,這是人類探測器首次在月球背面拍攝的圖片,揭開了古老月背的神秘面紗,為月球背面的科學研究開辟了新的領域。

新突破創造歷史

嫦娥五號:世界首次月球軌道無人交會

嫦娥五號帶回的月壤在北京首次公開亮相

2020年,嫦娥五號的成功發射和返回。嫦娥五號在月球風暴洋區域著陸,完成了自動采樣,并將樣品帶回地球。這一成就不僅展示了中國航天技術的成熟,也為科學家們提供了研究月球物質成分的寶貴機會。

嫦娥五號實現了我國開展航天活動以來的四個“首次”,即首次在月面自動采樣、首次從月面起飛、世界首次在38萬千米外的月球軌道上進行無人交會對接、首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球,使航天技術獲得了很大提高。

探月工程始終秉持平等互利、和平利用、合作共贏的原則,“嫦娥”既是中國的,又屬于全人類,為國際科技合作提供了廣闊舞臺,為全球深空探索貢獻了中國智慧和中國力量。

實現多項技術突破

嫦娥六號:世界首次月背采樣返回

探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功

2024年,嫦娥六號完成了人類歷史上首次月球背面采樣和返回,突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等多項關鍵技術。

與地面起飛相比,嫦娥六號上升器沒有固定的發射塔架系統,而是將著陸器作為“臨時塔架”。嫦娥六號從月球背面起飛,無法直接得到地面測控支持,而需要在鵲橋二號中繼星輔助下,借助自身攜帶的特殊敏感器實現自主定位、定姿,工程實施難度更大。

嫦娥六號任務取得圓滿成功,是我國建設航天強國、科技強國取得的又一標志性成果,是我國探月工程的重要里程碑。

月球南極可能存在水冰資源
我國長征十號火箭、登月艙和新一代載人飛船模型

攜手共建國際月球科研站

載人登月:從望月千年到一朝攬月

隨著探月工程的不斷深入,我國已經開始規劃未來的探月任務。新階段的目標是在月球建立基地,并開發利用月球資源。

未來,嫦娥七號和八號將著陸在月球南極,探測水冰資源、月球內部結構,并為構建國際科研站做準備。這些任務的成功將為人類對月球的了解帶來新的飛躍,并為未來的深空探索奠定基礎。

這是2024年7月23日在泰國曼谷舉行的“2024泰國未來科學力量展覽會”上拍攝的嫦娥五號月壤樣品展臺

探月二十年,凝聚奮進力量

2024年是我國探月工程實施20周年。探月工程聚焦關鍵核心技術領域持續攻關,在科學發現、技術創新、工程實踐、成果轉化、國際合作等方面取得豐碩成果,走出一條高質量、高效益的月球探測之路,為我國航天事業發展、為人類探索宇宙空間作出了重大貢獻。

從建設著陸起飛試驗場等大型試驗設施到建成深空數據接收站、樣品存儲中心和可與美歐比肩的全球深空測控網,從研制長征五號運載火箭到建設低緯度海南文昌發射場……一張藍圖繪到底,全國上下一盤棋。

外層空間是人類的共同疆域,空間探索是人類的共同事業。2019年,嫦娥四號的奔月之旅搭載了多國科學家參與研制的4臺科學載荷;嫦娥六號搭載4個國際科學載荷;嫦娥七號任務已遴選6臺國際載荷;嫦娥八號任務向國際社會提供約200公斤的載荷搭載空間,已收到30余份合作申請……探月工程始終秉持平等互利、和平利用、合作共贏的原則,“嫦娥”既是中國的,又屬于全人類,為國際科技合作提供了廣闊舞臺,為全球深空探索貢獻了中國智慧和中國力量。

20年來,這樣一項規模宏大、系統復雜、高度集成的工程,相繼突破地月轉移軌道設計、月面軟著陸、月面起飛上升、月軌交會對接、高速再入返回等關鍵技術,推動新器件、新材料、新工藝、新能源等領域技術創新,創下了“指標不降、進度不拖、經費不漲、超額完成任務”的中國奇跡。

奔月,是中華民族亙古的夢想。我國探月工程,是寄托自古以來中國人夢想的“圓夢工程”。科技工作者以點滴實干,匯聚成建設科技強國的強大合力,成就偉大事業,為他們點贊!

◎ 來源|綜合新華社、人民日報、科技日報、銳科技、央視科教、廣州日報、北京日報、北京科協

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