redtree的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/redtree

博文

[转载]嫦娥四号探测器成功登月,实现人类探测器首次着陆月球背面(系列)

已有 5096 次阅读 2019-1-10 09:21 |个人分类:科技新闻|系统分类:博客资讯| 嫦娥四号探测器, 成功, 首次, 月球背面 |文章来源:转载


嫦娥四号探测器成功着陆月球背面

传回世界第一张近距离拍摄月背影像图

作者:甘晓 蔡金曼 来源:科学网 发布时间:2019/1/3 12:14:52


嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的着陆点南侧月球背面图像,巡视器将朝此方向驶向月球表面。

嫦娥四号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像。

嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像。来源:国家航天局

记者从国家航天局获悉,1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。

10时15分,科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,7500N变推力发动机开机,逐步将探测器的速度从相对月球1.7公里每秒降到零。在6-8公里处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球;在距月面100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障;选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降。约690秒后,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内。落月过程中,降落相机拍摄了多张着陆区域影像图。

落月后,在地面控制下,通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路。11时40分着陆器监视C相机获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面。图中展示了巡视器即将驶离着陆器、驶向月背的方向。

嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成,共配置包括2台国际合作载荷在内的8台有效载荷,其中着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷;巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。这些仪器将在月球背面通过就位和巡视探测,开展低频射电天文观测与研究,巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构研究,并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。此外,着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。嫦娥四号任务为中外科学家提供了太空探索的机会。

科学家认为,月球背面比正面更为古老,冯•卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性,对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也是一片难得的宁静之地,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰,在此开展低频射电天文观测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能,也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。中国国家航天局愿以此为基础,与世界各国航天机构、空间科学研究机构及国外空间科学爱好者,开展合作,共同探寻宇宙奥秘。

后续,嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信链路,在地面控制下,开展设备工作模式调整等工作,择机实施着陆器与巡视器分离。




嫦娥奔月究竟“奔的啥”?

作者:操秀英 来源:科技日报 发布时间:2019/1/7 10:15:20

1月3日的朋友圈被首张月背图刷屏。当日10时26分, 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”月球中继星传回世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。

众所周知,人类探月的征途早就起步且越来越快。那么,月球上到底有什么宝贝让人如此着迷?

“坐月观天”及“看地”都是极好的

在中国科学院国家天文台研究员郑永春看来,月球这地方之所以如此受青睐,主要是因为地段好。

月球是离地球最近的天体,“在月球上可以实现得天独厚的对天观测、对地观测和对月观测。”郑永春解释道,月球上没有大气层,其背面没有无线电噪声干扰,在那里开展天文观测,可获得更暗弱的宇宙信息。同时,相对地球来说,月球的地质结构更稳定,有利于开展长期精密的天文观测。

“特别值得一提的是,月球还有两个优势:一是月球南北两极的永久阴影区温度极低,某些地区只比绝对零度高二三十摄氏度,可以进行红外天文观测;二是月球背面是一片难得的宁静区域,没有任何人为的无线电噪声干扰,能更灵敏地监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。”郑永春说。

此外,虽然科学家目前已经有了各种高分辨率卫星,但由于距离较近,很难看到地球全貌。而在月球上建立观测站,可对地球进行全球大尺度观测,如地壳结构的起伏、地球表面植被和全球气候变化等。

全国空间探测技术首席传播专家庞之浩则表示,由于月球几乎没有大气和地质活动,岩石受到的损坏不大,研究月球岩石相当于研究地球39亿—40亿年前的标本,可了解许多地球早期大气状态的信息,甚至有助于人们认识生命、地球、太阳系乃至整个宇宙起源和演化历史。

想去火星?先来月球歇歇脚吧

“在月球上开展原位资源利用,有助于建立人类走向深空的前哨站。”郑永春说。

人类未来的目标是登陆火星,而火星距离地球最近也有5500万公里。郑永春表示,尽管空间站建设已经基本成熟,但其寿命有限且维护成本高,月球是非常理想的中转站,以及测试各种载人航天技术的训练场,“如果不进行38万公里的演练,我们没有办法走向更遥远的深空”。

“月球上的环境比起地球来有很多独特性,在月球上组装和发射航天器,利用原地资源生产所需的燃料,将为人类走向深空提供重要支撑。因此,先建月球基地,再从月球发射航天器到火星,是具有现实可行性的选择。”郑永春说。

庞之浩补充道, 据一份报告称,如果将月球作为载人前往火星的踏脚石,每年能够为其节省大约100亿美元的开支。

仅氦3就能发电1万年

当然,月球上还拥有巨大的能源储备。庞之浩说,月球被称为21世纪的波斯湾,最主要的燃料是氦3。

“由于没有大气层,月球表面土壤中有大量通过太阳风吹来的氦3,这是一种清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,用它进行核聚变发电可提供便宜、无毒和无放射性的能源,所以被科学界称作‘完美能源’。”庞之浩介绍道,据保守估计,月壤中有100万吨氦3,用它发电可以满足地球1万年的能源需求。

俄罗斯的一项估算则显示,1吨氦3的价值约为100亿美元,用飞船从月球运回1吨氦3的总费用为2000万到4000万美元,开发月球氦3有利可图。

此外,庞之浩说,月球上蕴藏着大量的自然资源,已知有100多种矿物,其中5种是地球上没有的。“月球上有丰富的钛、铁、铀、钍、稀土、镁、磷、硅、钠、钾、镍、铬、锰等矿产,仅月海玄武岩中就含有至少100万亿吨可开采利用的钛金属。”

与此同时,因为月球表面几乎没有大气,太阳辐射可以长驱直入,每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,太阳能的能量密度为1.353千瓦/平方米,“在月面可以建造高效率的太阳能发电站。”庞之浩认为,在月球上建核电站也有优势,因为在那里不用担心核泄漏等。




新华社这组抓拍照绝了!


2019年1月3日,嫦娥四号代表全人类首次成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑,在北京航天飞行控制中心现场,新华社记者金利旺非常敏锐的捕捉到了一个温暖的瞬间,今天这组照片被网友们翻了出来,并且又深挖了一下照片背后的故事,一段关于嫦娥四号的过往再次感动了无数人……


t01ccec37548291c0b2.png?size=493x304


照片中这位掩面哭泣的女同志,是来自于中国航天科技集团公司空间技术研究院的嫦娥四号探测器项目执行总监张熇(hè )。

t01ac7ff3e2ca82330e.jpg?size=553x786


而另一张照片中站在张熇身后紧紧握住她的手的老人则是“嫦娥”系列型号总指挥、总设计师顾问叶培建院士。

t01ba4e6014d020fa19.jpg?size=553x700


据新华社记者在成功之后对叶院士的采访介绍,张熇是嫦娥四号探测器项目执行总监,“总监既是行政又是技术,让她挑起这个‘重担’,要远远比一个常规配置的副总师的担子要重得多。“而张熇在回忆那激动人心的一刻时心情依旧难以平复,”当时已经报了着陆,大家已经开始鼓掌了,当时的心情还是比较激动的,叶总过来拍了拍我的肩膀,说了一下‘辛苦了’,我就有点百感交集的感觉了。“

而在这一组非常有“故事感”的照片被网友们再次翻出来后,关于叶院士这位一直隐身于幕后的74岁“老嫦娥人”与“嫦娥四号”探测器的一段曲折的往事也跃然而出,让嫦娥四号背后那些执着仰望星空的航天人也开始被人们所了解。

“嫦娥四号”探测器原本为“嫦娥三号”探测器的“备份星”,所谓“备份星”就是指在“先导星”无法工作的情况下,用来顶替“先导星”工作的“卫星”。通俗而言,这个“备份”就是“替补”和“备胎”的身份。


t015c2e06bddda2c294.png?size=451x334

▲嫦娥三号月球探测器


2013年12月14日“嫦娥三号”月球探测器在月球正面西北部的雨海虹湾地区软着陆,中国探测器首次造访月球表面,中国也因此一跃成为世界上第三个掌握月球探测软着陆技术的国家。就在“嫦娥三号”取得巨大成功之后,作为“替补“的”嫦娥四号“身份立马就尴尬起来,关于下一步如何处置“嫦娥四号”的问题,多方意见非常不一致,有人甚至主张“嫦娥三号”已经“功成名就”,大家应该“见好就收”,出于节约经费的目的,就没有必要再安排“嫦娥四号”的发射任务了。而更多人则认为,已经有“嫦娥三号”落在月球正面的成功经验做基础,为了避免承担风险,“节外生枝”,应该让“嫦娥四号”再度造访月球正面,去复制“嫦娥三号”的成功。围绕“嫦娥四号”下一步的问题多方争论了两年时间僵持不下。

但叶培建院士则始终认为,再落一次月球正面意义不大,“嫦娥四号”应该摆脱求稳思维,更进一步,到人类探测器从未踏足过的月球背面去看一看。他向上级提议,“落到月球背面,成功了是一大亮点,即便不成功,也是人类第一次,可以原谅。”“ 先不要讲什么科学意义、技术带动,单从逻辑学上看,落到月球背面的科学意义就是一句话:背面没去过!”在他的坚持之下,有关部门也组织了多次讨论,最终通过了“嫦娥四号”在月球背面着陆的方案。


t013240f0afc315f688.jpg?size=553x553


而今日,再回过头来看看叶院士以及许多同他一样勇于拓进创新的航天人当初的坚持,“嫦娥四号”所取得的这份成功就显得愈发伟大了。

所以当叶院士的手和张熇总监两代“嫦娥人”的手紧紧的握在一起时,就有网友不禁感慨,这一刻可以说是中国航天史上的经典瞬间了,那画面仿佛就是在告诉你:


在探索未知的征途中,我们薪火相承,我们前赴后继,我们绝不止步!


t01cff5a8ab3c72c048.png?size=484x480



而在这条段话下面,许多网友跟贴留言称:“因为山在那里”“心里装着浩瀚星空的人,凡人努力为你们鼓掌”。


t012b29d688e7aafdd0.png?size=496x486

今年,中国航天依旧任务繁重,惊喜多多,挑战不断,不仅长征五号大型运载火箭会在年内复出,按计划,年底中国探月工程也将打响收官之战,发射“嫦娥五号”月球探测器登陆月球,在月面首度为中国人取回一块月面陨石然后返回地球。


t01f6d60c1314847510.jpg?size=524x931


在谈到与“弟子“的那经典一握时,叶院士也表示,“我们在一起走过这么多年的道路,这次‘嫦娥四号’她挑了这个担子,所以我要特别给他表示一下祝贺,在这种时候释放一下鼓励一下,后面还有很多路要走呢……”


t0114bf0de216abd07d.png?size=490x311



在拓展人类能力与边界的道路上,中国航天人从未停止停滞,向这些心怀浩瀚星空的人致敬!


t01310b5abf0de26aac.png?size=482x427


素材来源 | 中国航天科技集团公司、新华网




https://blog.sciencenet.cn/blog-318616-1156267.html

上一篇:[转载]近十年国家自然科学基金面上项目50强及发展趋势
下一篇:[转载]《2018中国大学海外网络传播力报告》发布
收藏 IP: 42.245.201.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-26 23:59

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部