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“嫦娥四号”月球探测器将首次着陆月球背面248cc永利集团官网

文章作者:248cc永利集团官网 上传时间:2020-03-15

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新华社图表:我国探月工程嫦娥四号探测器成功发射 。(新华社记者 孟丽静 编制)(拖拽图片可查看大图)

2013年12月成功着陆月球表面的嫦娥三号探测器模拟图

(环球网12月29日报道)《日本经济新闻(Nikkei)》12月29日文章称,中国探月领先世界一步中国发射了为实现在月球背面着陆的探测器,计划最早2019年1月初就在世界范围内首次发起相关挑战。月球正面与背面的地形和构造等存在明显差异,通过实际着陆展开调查,不仅在科学研究方面,还有望在水资源等调查上取得成果。进入21世纪后,成功让探测器在月球着陆的只有中国。此次通过挑战月球背面着陆,中国有望在月球开发领域领先世界一步。

嫦娥四号的奔月任务将分两步进行:第一步,今年上半年,向地月引力平衡点拉格朗日L2点发射嫦娥四号的中继卫星,以解决地面与月球背面的通信和测控问题;第二步,约半年后,发射嫦娥四号的着陆器和巡视器,对月球背面开展着陆巡视探测。这是中国探月工程又一次踏上征程,将书写人类探索月球的新篇章。国际权威学术期刊《自然》预测2018年全球科技大事件,嫦娥四号任务榜上有名。

中国的无人探测器“嫦娥四号”于2018年12月8日发射,4天后进入环月轨道。按计划,“嫦娥4号”将在靠近月球背面南极的“冯·卡门陨石坑(Von Kármán crater)”着陆。中国还将利用“嫦娥4号”携带的月球车“玉兔号”调查月球背面由哪些矿物构成。

嫦娥四号着陆月球背面,将是人类首次对月球背面进行着陆探测。我国将在嫦娥四号的中继卫星上搭载两颗小卫星,做射电干涉试验,探测宇宙黑暗时代。全国政协委员、中国科学院国家空间科学中心研究员吴季说。

月球在环绕地球1周的时间里正好自转1圈,因此永远是正面对着地球。月球背面从地球上完全无法看到,同时与地球的直接通信也难以实现。单纯发射探测器的话,要实现成功着陆存在困难。为此,中国此前一直在推进准备工作。其中一项准备就是发射在月球背面和地球间实现通信中转的卫星。这一中继卫星从地球来看处于月球的背面,目前已进入卫星能保持稳定位置的环绕“拉格朗日L2点”的轨道。处于在覆盖月球背面的同时又能看到地球的位置,因此能够实现着陆的探测器和地球间中继通信。

由于被地球潮汐锁定,月球只能永远以同一面朝向地球。人类在地球上不仅从未见过月球背面,通信信号也会被阻隔。地月拉格朗日L2点位于地球与月球的延长线上,距地面约45万千米。全国政协委员、中国航天科技集团五院党委书记赵小津说,在这个位置布置一颗中继卫星,既能看到月球背面,也能看到地球,可以将嫦娥四号着陆器和巡视器获取的科学数据传回地球,并通过中继卫星提供嫦娥四号软着陆及月面工作期间的测控支持。

一般认为在月球的正面和背面,地形等明显不同,形成方式也存在差异。例如在月球正面,从地球上看起来发黑的被称为“海”的部位很多,但在背面,发黑的部位几乎不存在,大部分都是看起来明亮的部位。一般认为,发黑的月海是在月球形成之后由内部喷出的溶岩扩展并凝固而成,呈现比较平坦的地形。另一方面,明亮的部分则多为起伏较多的地形。此外,月海主要由被称为玄武岩的岩石构成,而明亮的部位则由被称为斜长石的岩石构成。通过调查重力场等举措,科学家已经发现从月球地壳的厚度来看,背面比正面更厚。如果在背面着陆并成功收集到更加详细的数据,将有望在月球构造和历史等的研究方面取得进展。

此前,我国为了满足载人航天等任务的测控需求,发射了天链一号系列中继卫星,部署在距地面约3.6万千米的地球同步轨道。嫦娥四号中继卫星的用途和技术途径与之相似,轨道距离却远了十多倍,技术难题随之而来。此前有航天专家指出,相比地面口径可达数十米的天线,无论是中继卫星还是嫦娥四号探测器,天线的口径都不可能太大,因而只能用窄波束天线实现较大容量的数据传输,这对天线的指向精度要求极高。

冯·卡门陨石坑是在巨大陨石撞击月球背面而形成的广阔的南极艾肯盆地之中,由更小的陨石撞击而形成的。附近有很多被称为辉石的矿物,一般认为大概是由于陨石的撞击导致表面被吹走,内部岩石熔化之后覆盖了表面。日本国立天文台RISE月行星探测讨论室助教荒木博志解释称“如果弄清在盆地形成之后,发生过什么样的火山活动才形成现在的状态,将得知月球发生过怎样的演化”。

赵小津说,这颗中继卫星的研制是在嫦娥四号任务方案确定之后提出的,研制周期只有2年多时间,而且面临全新的轨道和任务要求。与其他中继卫星4年以上的研制周期相比,时间非常紧张。经过努力,五院科研团队攻克了地月拉格朗日L2点轨道设计与控制、远距离中继通信等关键技术,如期完成了研制任务,产品各项指标完全符合任务需求。

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中继卫星完成在轨测试后,我国计划在下半年发射嫦娥四号,让它降落在月球南极附近的艾特肯盆地。

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