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千年梦想实现:中华民族飞天揽月

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:2013年12月2日,中国“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车发射升空,飞往广寒宫执行中国探月工程第二步的落月探测任务。2019年2月20日国家主席习近平在会见探月工程“嫦娥四号”任务参研参试人员代表时强调指出:“实施探月工程,圆的就是中华民族自强不息的飞天揽月之梦。”“嫦娥四号”任务的圆满成功,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆

千年梦想实现:中华民族飞天揽月

人类迈入太空,最先探测的是离地球最近的星球——月亮。因为月球上拥有丰富的物质资源,是开展科学实验和工业生产的理想场所,还是通往深空进行星际探测的前沿阵地,甚至可以在月球上建成人类的第二家园。月球还是人类自古以来最为向往的神秘之地。

自从1959年1月2日苏联发射世界上第一个月球探测器“月球1号”以来,截至2013年已经发射了130多个月球探测器,其中美国还发射成功6艘载人登月飞船

2004年1月,中国启动月球探测工程,命名为嫦娥工程,确定分“绕、落、回”三个阶段的目标。第一阶段,研制和发射月球探测卫星,突破绕月探测飞行;第二阶段,发射月球探测器落到月面,进行探测和自动巡视勘察;第三阶段,实现月球探测器月面自动采样返回地面。

2007年10月24日,“嫦娥一号”月球探测卫星发射升空,取得圆满成功。11月5日首次飞抵近月点,成为一颗绕月卫星。2008年10月24日,顺利实现在轨一年的工作使命,获取了全月球影像图、月表化学元素分布、月表矿物含量、月壤分布和近月空间环境等科学研究成果。2009年3月1日,“嫦娥一号”受控撞击月球丰富海区域,成功完成硬着陆

2010年10月1日,“嫦娥二号”月球探测卫星发射起航,顺利进入高度为100千米的圆形环月工作轨道。10月27日,卫星上的CCD立体相机第一次在距月面15千米处拍摄了月球正面虹湾地区的高分辨率图像,这标志着中国探月工程取得了又一重要成就。

2013年12月2日,中国“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车发射升空,飞往广寒宫执行中国探月工程第二步的落月探测任务。

嫦娥三号要实现三大工程目标和三类科学探测任务。三大工程目标是:突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥控操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提高航天技术水平;研制月球软着陆探测器和巡视探测器,建立地面探空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月球软着陆探测器的基本功能;建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。三类科学探测任务是:月表形貌与地质构造调查、月球物质成分与可利用资源调查、地球等离子体层探测与月基光学天文观测。

12月14日,嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区实施软着陆成功,5分钟后,嫦娥三号降落相机开机并传回拍摄的月面第一张图像。

15日,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,玉兔号巡视器驶上月球表面,它能做到全部自主导航,自己选行走路线,对月球进行探测、考察、收集和分析样品等复杂工作,最后把数据传回地球。

嫦娥三号任务的圆满成功,首次实现了中国航天器在地外天体软着陆和巡视勘察,标志着中国探月工程第二步战略目标的全部实现,在中国航天事业的发展中具有里程碑意义。

人类对月球的探测,一直都集中在月球正面,一个重要原因,就是背面着陆和正面相比难度太大。因此,月球背面一直是神秘的未知世界。直到大约60年前,苏联的月球3号探测器传回了第一张月球背面的影像。50年前,1968年12月21日,美国“土星5号”火箭将3名宇航员送往月球,到平安夜这天,3人进入绕月轨道,他们绕月飞行20小时,然后返回地球。这是人类首次绕地球外另一天体轨道飞行,也是最先亲眼看见月球背面的人类。(www.xing528.com)

越来越多飞往月球的探测器让人们发现,原来月球背面和正面如此不同:正面相对平坦,而背面崎岖不平、遍布坑坑洼洼的撞击坑。中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖说,无论是物质成分、形貌构造还是岩石年龄,正面和背面都有很大差异。比如,从成分上看,月球正面约60%都被月海玄武岩覆盖,而背面几乎都是高地斜长岩。月球上有22个月海,19个分布在正面,只有3个很小的月海在背面。此外,月球背面的月壳比正面厚,最厚处达150公里,而正面月壳厚度只有60公里。为什么会这样?这还是个谜。科学家提出过很多假说,但只有真正进行着陆探测才有可能揭开这个谜。

为了探测月球背面的奥谜,2018年12月8日中国一枚携带“嫦娥四号”探测器的运载火箭在西昌发射升空。这之前,2018年5月为给嫦娥四号充当通信中继而发射的一颗名为“鹊桥”的卫星,是探索月球背面的技术实力之一。由于月球的“身体”会阻挡地球与月球背面之间的无线电往来,只有像“鹊桥”这样的卫星,才能实现航天器与地面控制人员之间近乎实时的数据传输。

“嫦娥四号”探测器

嫦娥四号经过26天约38万公里的漫长飞行,1月3日进入距月面15公里的落月准备轨道。在北京航天飞行控制中心的指令下,嫦娥四号不断接近月球,在距月球100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。选择相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降,最终探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区—南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面,这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。

我们为什么要耗费巨资去探索月球背面?

中国探月首席科学家欧阳自远说,要想了解地球久远的往事,月球或许能给我们答案。月球背面隐藏了太多的秘密。

首先,宇宙空间有来自各类天体发射的很多信息,特别是长波低频辐射,地球接收不到,我们人类一点儿都不知道。这是因为地球的电离层的干扰,不但干扰了我们整个的地球,把月球的正面也干扰了,所以科学家希望能够在背面接收到各类天体发射的信息,这是唯一的一个地方,所以我们一定要到月球背面去。

第二,对月球正面的研究信息告诉我们,从月球正面可以获取月球30亿年到40亿年的历史,但是大于40亿年到45亿年的最古老的历史,在月球正面很难得到。通过对月球背面的探测,有可能获得月球最古老的地质演化历史。中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺说:“月球童年的经历,地球上也发生过。但由于地质活动,地球早年的痕迹已被抹去。要想了解地球久远的往事,月球或许能给我们答案。”

2019年2月20日国家主席习近平在会见探月工程“嫦娥四号”任务参研参试人员代表时强调指出:“实施探月工程,圆的就是中华民族自强不息的飞天揽月之梦。”“嫦娥四号”任务的圆满成功,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现了地球与月球背面的测控通信,在月球背面留下了世界探月史上的第一行足迹,揭开了古老月背的神秘面纱,开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。

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