【澳門導報】我們的目標是星辰大海--中國探月工程概覽
來源:國家航天局官網
作者:龐之浩
中國的空間探測是從月球探測開始的,這是因為月球是離地球最近的一個星球,又蘊含著豐富的資源和能源以及特殊環境,所以從技術、科學和經濟等方面講,各國在空間探測領域大都先從探月開始是符合科學規律的。隨著我國經濟和科技的不斷發展,從2004年起,中國開始實施月球探測工程。
“繞、落、回”三步走
中國探月工程採用繞月探測、落月探測和月球採樣返回探測,即“繞、落、回”三步走發展戰略實施,每一步都是對前一步的深化,並為下一步奠定基礎,它們有明顯的遞進關係。
“繞”:2007年(一期)發射繞月探測器,對月球進行全球性普查。它原定通過發射嫦娥一號、二號繞月探測器來完成,其中嫦娥二號是嫦娥一號的備份。後來由於嫦娥一號表現出色,嫦娥二號衛星改作探月第二階段的技術先導星。
“落”:2013年(二期)發射攜帶月球車的探測器在月面著陸,對著陸區附近進行區域性詳查。它原定通過發射嫦娥三號、四號探測器來完成,其中嫦娥四號是嫦娥三號的備份,後來嫦娥二號也用於這一階段任務,用於突破關鍵技術。
“回”:2020年前(三期)發射月球採樣返回器。它在月面特定區域軟著陸並採樣,然後把月球樣品帶回地球進行精查。
“繞”月探測
2007年10月24日,我國發射第一個月球探測器嫦蛾一號。它運行在距月面約200千米高的圓形極軌道上,採用了較多新技術。例如,三體定向技術、紫外敏感器等,用了修2千米地鐵的錢造了38萬千米的天路。它于同年11月20日傳回第1幅月面圖像,從而豎起了繼人造衛星、載人航天之後,我國航天的第三個里程碑。
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嫦娥一號獲取了世界第一幅全月圖,以及月表化學元素分佈和礦物含量及月壤分佈和近月空間環境等資料,填補了我國在探月領域的空白。
“落”月探測
我國落月探測計劃實施嫦娥二號、三號、四號共3次飛行任務。
由於落月探測要突破等一系列關鍵技術,技術跨度和實施難度較大。因此,為了降低風險,在發射嫦娥三號之前,先於2010年10月1日發射了嫦娥二號。
嫦娥二號運行在距月面100千米高的極軌道上,設計壽命半年,解析度7米,主要完成兩大任務:一是對新技術進行試驗驗證,對未來的預選著陸區進行高解析度成像;二是獲得更加豐富和準確的探測資料,深化對月球的科學認知。
2011年4月1日,嫦娥二號半年設計壽命期滿後,進行了拓展試驗,例如,2011年8月25日,嫦娥二號在世界上首次實現了從月球軌道出發,受控進入日地拉格朗日2點環繞軌道,使我國成為造訪拉格朗日2點的前三甲。
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嫦娥三號是探月二期工程的主任務。2013年12月2日,我國成功把嫦娥三號直接送入地月轉移軌道。12月14日,嫦娥三號在月面軟著陸,首次實現了我國對地球以外天體的軟著陸。 12月15日,嫦娥三號著陸器與巡視器互相拍照,使我國成為世界第3個掌握落月探測技術的國家。它使我國取得了跨越式進步,直接獲得了豐富的月球資料,並經受了著陸、移動和長月夜生存三大挑戰。
2018年5月21日,我國發射首顆月球中繼星“鵲橋”,6月14日進入使命軌道。同年12月8日,發射首次在月球背面著陸的探測器嫦娥四號。
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嫦娥四號有三大科學任務:①開展月球背面低頻射電天文觀測與研究;②開展月球背面巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構探測與研究;③試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究。
採樣返回
我國探月三期的任務是採樣返回,取回2千克月樣品到地球實驗室精查。其目標是實現我國首次月面自動採樣返回,對返回樣品進行系統分析與研究,深化對月球和地月系統的起源與演化的認識。這也將為載人登月和深空探測奠定基礎。
嫦娥五號任務計劃實現三大工程目標:一是突破窄視窗多軌道裝訂發射、月面自動採樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、月球樣品儲存等關鍵技術,提升我國航天技術水平;二是實現我國首次地外天體自動採樣返回,推動我國科學技術重大進步;三是完善探月工程體系,為我國未來開展載人登月與深空探測積累重要的人才、技術和物質基礎。
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