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兼顾月球背面和地球嫦娥四号中继卫星有了一个诗意的名字 北晚新
发表日期:2019-06-02 17:52| 来源 :本站原创 | 点击数:
本文摘要:在4月24日举行的2018年中国航天日主场勾当上,我国嫦娥四号中继卫星的名字正式揭晓鹊桥。 它将在地面测控站与将来落在月球后背的嫦娥四号探测器之间,搭建一座传输信号与数据的桥梁。 因为被地球潮汐锁定,月球只能永久以统一面朝向地球。人类在地球上不只从

  在4月24日举行的2018年“中国航天日”主场勾当上,我国嫦娥四号中继卫星的名字正式揭晓——“鹊桥”。

  它将在地面测控站与将来落在月球后背的嫦娥四号探测器之间,搭建一座传输信号与数据的桥梁。

  因为被地球潮汐锁定,月球只能永久以统一面朝向地球。人类在地球上不只从未见过月球后背,通信信号也会被阻隔。中国探月与航天工程核心副主任裴照宇引见,我国打算在5月中旬,把“鹊桥”发射到位于地球、月球耽误线万公里。这关系到整个嫦娥四号使命的成败。

  中国航天科技集团五院党委书记赵小津此前向科技日报记者引见,在地月拉格朗日2点安插一颗中继卫星,既能“看到”月球后背,也能“看到”地球,能够将嫦娥四号着陆器和巡视器获取的科学数据传回地球,并通过中继供给嫦娥四号软着陆及月面工作期间的测控支撑。同时拉格朗日2点各方面引力根基均衡,对于卫星节能以及轨道节制很是有益。

  除了完成中继使命,“鹊桥”将照顾一些试验载荷,开展科学探测和新手艺试验。其搭载的两颗由哈尔滨工业大学研制的小卫星“龙江一号”“龙江二号”,将实施月球轨道环抱编队飞翔试验,开展超长波天文观测。

  若是“鹊桥”工作一般,我国将鄙人半年发射嫦娥四号探测器,让它下降在月球南极附近的艾特肯盆地。航天科技集团科技委主任包为民暗示,若是该使命取得成功,中国将实现世界初次在月球后背进行软着陆和巡视探测。

  大概有人会问:“探测月球后背有什么意义?”以至已经有人说:“美国人都登月了,为什么还要探测月球?”包为民说,过去的探月使命只探测了一些局部区域,在月球后背,可能会发觉一些在月球反面没有获得的数据。艾特肯盆地在月球南极附近,是个陈旧的区域,含有很多月球初始的消息。别的,月球后背能够屏障来自地球的辐射影响,在那里对深空进行探测,能获得更实在的宇宙消息。

  航天专家庞之浩认为,深切领会月球后背,对研究月球的发源和演变、查询拜访月球地质和资本环境等有主要意义。

  记者领会到,月球两极有两种特殊区域:一是永世光照区,能够获得持续不变的太阳能;二是永世暗影区,可能具有大量水冰。庞之浩认为,若是能确定月球两极能否有水和其他资本,不只能作为月球基地选址的主要参考,也有助于把月球作为跳板进行载人火星探测。由于水能用于航天员的糊口,还能分化成氢和氧作为飞船燃料。

  目前,我国探月工程三步走打算已完成“绕”和“落”,打算于2019年发射嫦娥五号开展月球采样前往使命。有专家提出,若是嫦娥四号在月球后背发觉有价值的线索,能够让嫦娥五号的备份——嫦娥六号去月球后背采样前往。

  记者领会到,科学家曾经起头了探月四期工程的规划。赵小津引见,科学家但愿将来探月工程能开展月球基地的扶植,先由智能机械人操作,不竭拆卸扩大,为载人登月奠基根本。将来,月球基地能够开展科学试验,也能够作为深空探测的直达站。“如许的规划也是对探月三期工程的延续。”他说。

  2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球后背南极-艾特肯盆地内的冯 卡门撞击坑内,实现人类探测器初次在月球后背软着陆。

  它对中国探月、甚至整小我类探月,到底有多大意义?本文十大看点为你全方位解读。

  动图:NASA的深空气候探测卫星在150万千米外日地拉格朗日点“定点”察看而来的月球擦过地球,能够较着看到月球只要一面临着地球(图源:NASA)

  欧阳自远院士在中科院SELF讲坛的演讲中暗示:

  我们的着陆器和月球车将要下降在月面后背的庞大的艾肯盆地上,这里面有良多新的科学消息。

  在月球后背是一种长波无线电最清洁的情况,由于我们在地球和月球反面上有一段无线电是绝对收不到的,包罗太阳的某一部门迸发,包罗宇宙的各类消息等。这是为什么呢?

  我们地球有一个电离层,全数干扰来自地球之外的长波无线电消息都测不到,月球反面也被地球的电离层干扰,也测不到。最好的选择就在月球后背,它很是清洁,所有的杂音都被月球反面盖住了,所以它是一个最好的情况,是科学家求之不得的处所,它能够清晰地收到来自宇宙晚期的良多消息。

  我们既能够去,也能够落,还能够平安回来,我们中国的航天员必然可以或许达到月球,我们以至要成立月球基地,这是我们来岁要完成的使命。

  人类月球探测、以至人类航天的巅峰就是赫赫有名的阿波罗登月工程,可是,所有的阿波罗载人使命、以至苏联和美国的其他无人着陆月球使命都集中在月球反面,对这里人类曾经领会得很是多。

  可是,之所以不断探测反面、在反面着陆,却从不去后背,一个主要缘由就是后背着陆的难度大浩劫于反面。

  而嫦娥四号对这个“难题”做出了回覆:“我选择着陆月球背后,不是由于它简单,而是由于它更难”。

  听说月球后背有外星人,有良多人说我们中国人干嘛要到月球后背去惹祸呢?别人都不敢去。这些到底是真是假呢?欧阳自远院士在演讲中给出了谜底:

  美国最出名的一个杂志叫《世界旧事周刊》,1988年4月5日刊登了一张照片。在二战期间,美国轰炸机群颠末百慕大上空时,有一架轰炸机不翼而飞。后来传说它被外星人劫持,被放在月球后背的一个坑里头。

  这是月球后背一个很出名的坑,它有93公里的直径,照片上的飞机最少有50公里长,飞机同党展开的宽度最少有50到60公里宽,人能造那么大的飞机吗?这是不成能的。

  外星人在月球后背有奥秘工场?假的

  网友们给我们发了很多照片,好比左边的图,网友说是外星人在月球上放哨,背后就是外星人的奥秘兵器制造工场。其实这小我是“阿波罗16号”的宇航员杜克,鞋印都是完全一样的,左边的照片完满是伪造的。

  月球上有金字塔?假的

  有人说月球上有金字塔,其实是把埃及金字塔的照片贴上去的。

  月球上有巨石阵?假的

  有人说月球上有巨石阵,其实是把英国的巨石阵照片合成到了月球照片上。

  外星人照片?假的

  还有人说,这是外星人的照片。我量了一下,这个外星人的高度最少有50米,哪有那么高的人?这满是假的。

  我感觉月球后背没有任何外星人勾当的迹象。月球是一个严格的世界,白日100多度,晚上零下180度,温差能够达到300度,没有任何丝毫的空气,月球的情况太严格了,人是不克不及栖身的。

  a. 月球后背几乎满是环形山/陨石坑(97.5%),比反面多得多(69%),构成缘由和目前的环境只要理论注释,缺乏实地验证;

  b. 月球后背南极-艾特肯盆地,是太阳系第二大超等陨石坑,早在1998年,NASA的月球勘察者号就发觉这里具有水冰,并且更接近月球最原始的环境;

  c. 嫦娥四号现实着陆地址位于该区域中部的冯·卡门环形山,它以钱学森的恩师的名字定名。这里颠末了强烈碰撞,极可能已经被熔岩覆没,各类物质含量丰硕,大概留有月幔最原始的成分,保留了月球最深层的奥秘;

  d. “月球上氦三能量开辟可供人类能源需求XX万/亿年”的说法,相信大师曾经看过良多了,而理论上月球后背情况更容易发生氦三;

  e. 月球后背有天然的“屏障”,没有任何来自地球的辐射干扰,这意味着它有着非常完满的恬静情况做天文观测;

  f. 月球后背的月壤也极有可能与反面大不不异。

  以上,根基意味着第一个实现月球后背着陆的探测器将会收成浩繁奇特的科研功效,对世界航天和天文界都将是庞大的贡献。

  既然月球盖住了后背,就要安插一颗信号中继卫星,为着陆器做预备和全程信号支撑。从上个世纪六十年代起头,NASA就不断在提设想、论证,但从未实践过。目前,中国曾经完成了这一使命:早在客岁5月份,就成功摆设了“鹊桥号”中继卫星,在月球背后6.5万公里之外的地月拉格朗日二点附近Halo轨道簇上运转。

  这是人类汗青上首个月球信号中继卫星,架起了地球和月球背后的“鹊桥”,它将全程见证嫦娥四号的探测过程,也将担任嫦娥四号的全程通信。

  月球后背陨石坑密布、特别南极-艾特肯盆地的地形和高程图非常复杂,对各类共同着陆传感器的系统要求很高。特别是高度方面的变化速度跨越了以往任何一次着陆,最大落差高达16.1千米。冯·卡门环形山属于此中一块焦点区域,对嫦娥四号而言,相当于翻越崇山峻岭来找它。

  若是把此前探测器在月球反面的着陆景象描述为划子悄悄划过湖面,嫦娥四号在月球后背的着陆就比如在风暴洋中冲浪,难度不成同日而语。

  为了成功着陆并释放月球车探测,所降服的难度和意义可想而知。

  看点六:为什么四天就到月球,还迟迟不着陆?

  嫦娥四号早在12月8日就出发,利用了我国目前深空探测的最强火箭长三乙改III型。3.8吨重的它仅花了4天14时16分就完成了发射、轨道校正、近月制动、进入工作轨道,是四次次要使命中最短的一个。但仍然比及了2019年1月3日才进行着陆使命。

  为什么需要这么长的时间呢?

  是为了期待机会。

  月球被潮汐锁定,自转与公转不异,导致它的一天就是一年,一半是黑夜一半是白日。换做地球时间就是近14天交替的白日黑夜。在进入月球轨道后,嫦娥四号一边测试仪器,一边期待月球进入白日,终究它的次要能量来历是太阳能。

  另一方面,因为下降地址处于南极附近,它需要逐步调整轨道倾角才能颠末这里,比力耗时。同时,也要期待太阳光照在月球的角度达到抱负的形态,如许所有的地貌城市有比力清晰的暗影,最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地址。

  因为下降的难度大大添加,嫦娥四号的着陆体例也将作出改动。因为着陆地的奇特意貌特点,它的避障需求远高于其他着陆使命。

  能够看出,在进入预备阶段后,嫦娥四号的轨迹不降反升,尔后进入一个几乎要实现长距离垂直下降过程,期间完成避障、悬停、精避障、缓速下降全过程,难度极大。这么一个复杂的“走位”,对自主导航制导与节制要求极高。

  采用太阳能电池板和充电电池组合,是良多月球探测器的根基配备。在(月球)白日,月球上太阳能极其充沛,太阳能电池板充电,残剩电能储蓄下来,所有系同一般工作。晚上能量不足,只能冬眠或降低工作强度。我国的嫦娥三号和玉兔号使命,以及苏联、美国诸多无人探测器,大都采用这个方案。

  而在嫦娥四号上,中国将初次尝试本人的“核电池”手艺。虽然它不是最次要的能量来历,但这个冲破曾经意义严重。

  嫦娥四号本来是嫦娥三号的备份版本,但毫无疑问,目前它的科学和工程方针都大大超出了前者。在嫦娥四号动力下降过程中,它需要鹊桥号共同完成全数动作,这就要求对星上传感器和焦点下降辅助设备进行全新升级。

  基于过往经验,嫦娥四号对月球车进行了必然改良,以期耽误利用寿命,扩大科研功效。太阳能帆板系统也升级为高效三结砷化镓材料,能量来历更强劲。对嫦娥三号已有的测月雷达等设备进行升级。

  此外,在科学仪器上,为充实操纵月球背后的“清洁”天文观测前提,它新增了探测中子及辐射剂量、低频射电和中性原子等一系列设备。除了科研,它还照顾了一个以科普为次要方针的月面微型生态圈,里面有几种生物,也是人类初次进行月面生物尝试。

  嫦娥探月工程作为中国最具标记性大型科学研究项目之一,在扩展中国航天堂际影响力、以至间接推进国际合作方面的意义对我国而言是无可代替的,而嫦娥四号使命更是为中国航天迈出了冲破性的一步。

  嫦娥四号使命的火箭整流罩上有浩繁国际机构,能够看出这是个高度国际化的使命(图源:中国航天科技集团)

  在科学方面,低射频电探测仪是与荷兰合作,月表中子与辐射剂量探测仪是与德国合作,中性原子探测仪是和瑞典合作,月球小型光学成像探测仪是与沙特合作。

  在使命成功后,嫦娥四号收集来的一手科研数据将会对外全数公开,接待全世界科学家配合研究。一言以蔽之:嫦娥工程是近些年中国航天在国际上最大的一张手刺,形成普遍影响的同时,也外行业表里获得了良多关心,是我国航天对外开放吸引合作的最佳平台。

  因此,面前的嫦娥四号,不只是中国的,更是全世界的。它的科学和工程意义,对整小我类而言都是严重冲破。

  1. 文中的“吴伟仁等”指来自此期刊文章:吴伟仁,王琼,唐玉华,等. “嫦娥4号”月球后背软着陆使命设想[J]. 深空探测学报,2017, 4(2):111-117.

  2. 文中的“李飞等”指来自此期刊文章:李飞, 张熇, 吴学英, 等. 月球后背地形对软着陆探测的影响阐发[J]。深空探测学报, 2017, 4(2): 143-149.

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