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  • 看,这就是月球的背面

    来源:光明日报2019年01月04日 2019-01-09 15:57:32 点击:155 赞美:13

     

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        13日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)。新华社发

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        嫦娥四号探测器月球背面软着陆后降落相机拍摄的图像。新华社发

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        131026分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面。这是人类探测器首次在月背软着陆,它还给人类传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。通过这张照片,人类第一次近距离地看到了月球背面的模样。

      很多人很好奇,嫦娥四号是如何在月球背面着陆的?着陆后将要做什么?在经过20多天的太空飞行登上月球背面之后,嫦娥四号将迎来更漫长的探索之旅。

    与月背的第一次亲密接触

      此刻,让我们先回顾一下嫦娥四号的飞行旅程。

      2018128223分,嫦娥四号探测器成功发射,开启月球探测的新旅程。

      201812121645分,嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,进入近月点约100公里的环月轨道。嫦娥四号原计划在近月制动前实施三次轨道中途修正,但实际只进行了一次便达到预期目标。进入环月轨道后,嫦娥四号进行了2次环月轨道修正,与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试,并开展导航敏感器在轨测试,为实施月球背面软着陆作好准备。

      20181230855分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。

      穿越太空,跨过2018年,激动人心的时刻到了。

      131015分,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,并逐步将探测器的速度从相对月球1.7公里/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。

      据了解,相比嫦娥三号,嫦娥四号的落月难度更大。嫦娥三号着陆区地形起伏仅800米,堪称“平原”,而嫦娥四号着陆区地形起伏达到6000米,更崎岖。而且,嫦娥四号与地面通信需要通过鹊桥中继卫星中转,这中间有约60秒的延时,对于瞬息万变的降落过程而言显然太久。因此,落月全程需要由嫦娥四号自主完成。为了落得准、落得稳,嫦娥四号用了激光测距、三维成像、微波测距测速等多种方式。

    月背影像图只是开始

      嫦娥四号发回来的月背影像图在网上刷屏,很多人惊呼:原来月球背面是这样!但惊呼之余,有了更多疑惑和好奇:嫦娥四号将会在月球背面发现什么?水资源?新物质?

      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。

      首次登上月球背面的嫦娥四号,配置了包括两台国际合作载荷在内的8台有效载荷,为中外科学家提供了探索太空的机会。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,以及与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪;巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪,以及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、矿物组分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。

      中国科学院月球与深空探测总体部主任邹永廖介绍,嫦娥四号将从空间维度上,对月球背面进行纵向剖面探测;从时间维度上,研究月球上古老的物质成分。“通过月球车行走路线,可以获取集地形地貌、物质成分、浅层结构于一体的综合地质剖面,这个剖面在国际上将是首创,对月球地质演化历史、演化细节的认识将有重大贡献。”他说,还可能发现新的岩石、物质类型等。

      寻找资源是月球与深空探测很重要的目标。比如,月表中子与辐射剂量探测仪的主要目标是测量月球表面粒子基本辐射程度和危害程度,为月球的开发和载人登月做准备。它还有另一个作用——测量中子,寻找水资源。“中子是判断是否有水资源的重要指标。”月表中子与辐射探测仪中方首席专家张珅毅研究员解释,该载荷可以测量中子,在着陆点探测氢含量的多少,而且更近的探测将会获得更佳的数据。

      国家航天局表示,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。

      (本报记者 陈海波)

     

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