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12月8日2时23分,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,目标是月球背面。嫦娥四号探测器经过近几个月的地月转移、制动和绕月飞行,将实现首次月球背面软着陆,并进行月球背面定位探测和巡视探测。
探索月球背面有什么意义?嫦娥四号将进行哪些科学研究?中国探月工程的进程是怎样的?我们的记者采访了相关专家。
月亮背面有什么
嫦娥四号是嫦娥三号的后援星。2014年,嫦娥三号任务圆满完成后,国防科技局牵头组织了嫦娥四号任务实施方案调整论证。综合考虑国际前沿、科学价值、经济技术可行性等因素,最终确定了月球背面软着陆和巡逻探测的总体方案。
为什么要去月球的背面?因为月球绕地球旋转的周期和月球自转的周期是一样的,所以月球总是有一面背向地球,这就是所谓的月球背面。因此,人类永远看不到地球上月亮的背面。尽管之前已经发射了100多个月球探测器,包括65个月球着陆器,但只有绕月无人轨道飞行器和载人阿波罗飞船看到过月球背面。中国科学院月球与深空综合探测部主任邹廖勇对记者说:“自20世纪50年代以来,已经有100多个探测器和轨道飞行器发射到月球上。但是从着陆器的探测来看,月球背面没有一个。嫦娥四号首次在月球背面着陆和巡逻,这是创造历史的一大成就。"
据了解,嫦娥四号巡逻组合的着陆点位于月球背面的艾特肯盆地。邹介绍,月球分为三个地体,即克里普克地体、斜长石高地地体和艾特肯盆地地体。“前两个地形已经被巡逻队探测过了,只有艾特肯盆地的地形没有被近距离巡逻队探测过,科学上将会有许多新的发现。”此外,月球背面的岩石更古老。如果我们能够获得诸如较老的岩石类型等物质成分信息,这将大大有助于我们了解月球化学成分的演变。”
专家说,艾特肯盆地是太阳系中发现的最大、最深的固体天体盆地,直径约2500公里,深度约12公里。其90%的面积分布在月球背面,只有一小部分在月球正面,具有很高的科学研究价值。
中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴说:“人们普遍认为,这个盆地可能是由当时的BIGBANG或后来的小天体撞击形成的,这意味着宇宙的一些最早信息。此外,这个盆地的深度为12公里,这有助于我们获得有关月球深部物质的信息。”据介绍,嫦娥四号对月球背面的地形、矿物组成、浅层结构和地幔物质的科学探索和研究,将为月球资源的开发利用提供宝贵的第一手资料。
更令科学家感兴趣的是,月球背面独特的电磁场环境和地质特征非常适合于低频无线电探测、天文研究和月球物质成分探测等科学研究。“由于屏蔽效应,低频无线电观测无法在地面上进行。月球背面的磁性环境非常干净,在月球背面进行低频无线电天文观测。这个目标应该说是天文学家梦寐以求的,而且可以填补射电天文学低频观测部分的空白。”邹对说:
嫦娥四号的任务是什么
2016年1月,嫦娥四号任务经国务院批准正式实施,包括两个任务:中继星和探测器。为了实现月球背面探测器与地球之间的测控通信和数据传输,中国于2018年5月21日在西昌卫星发射中心发射了“鹊桥”中继星,并架设了一座用于地球与月球之间信息通信的“天桥”。目前,“鹊桥”中继星已经进入拉格朗日l2绕地球飞行任务轨道,状态正常。
据了解,四号任务的工程目标是研制和发射一颗月球中继通信卫星,实现世界上第一个拉格朗日l2点的测控和中继通信;二是开发和发射月球着陆器和巡逻装置,实现首次国际月球背面软着陆和巡逻探测。
在科学任务方面,嫦娥四号主要进行月球背面的低频射电天文观测和研究;对月球背面巡逻区的月球表面形态、矿物组成和浅层结构进行探索和研究;月球环境的实验研究,如中子辐射剂量和月球背面的中性原子。
嫦娥家族的成员是什么
在嫦娥四号成功发射之际,中国的探月工作值得一提。探月工程又称嫦娥工程,是继人造地球卫星和载人航天后中国航天的第三个里程碑,也是国家重大科技项目的标志性工程。计划在2020年前,按照“盘旋、下降、返回”的发展思路,分三个阶段组织实施,实现探月工程既定目标。
——探月工程一期(2004-2009):2004年1月23日,国务院批准了国家科委、财政部《关于建立探月工程的请示》,标志着探月工程一期——探月工程正式启动,开启了探月工程的光辉征程。
——探月二期工程(2008-2014):2008年2月15日,国务院批准设立探月二期工程。主要目标是实现月球表面的软着陆,并进行月球定位探测和自动巡逻测量。
——探月工程第三阶段(2011年至今):2011年1月7日,国务院批准设立探月工程第三阶段,标志着探月工程“上、下、回”三个步骤的最后一步正式开始。项目第三阶段将实施嫦娥五号和嫦娥六号两次采样返回任务,首次采用无人月球轨道交会对接实现月球表面自主采样返回。为了降低工程风险,探月第三阶段决定进行再入飞行试验。再入和返回飞行试验验证了地球和月球空.之间往返飞行的一系列关键技术任务
从探月工程的第一阶段至今,到嫦娥四号任务,中国已经进行了四次发射,并取得了显著的成就。
-嫦娥一号于2007年10月24日成功发射。11月26日,嫦娥一号卫星发回了第一张月球照片数据,标志着探月工程第一阶段的圆满成功。嫦娥一号卫星已经在轨道上运行了16个月,并于2009年3月1日在控制下坠入月球,标志着该项目的成功结束。探月工程一期工程首次实现了中国自主开发的卫星进入月球轨道;利用ccd立体相机对月球周围进行探测,获得了分辨率为120米的整月影像图和铀含量分布图。
嫦娥二号任务。2010年10月1日,嫦娥二号成功发射。经过10个月的在轨探测,它于2011年8月25日飞到日本拉格朗日的l2点,进行了环绕探测;经过将近半年的轨道探索,它飞离了l2点,在2012年12月13日,它近距离遇到了图塔蒂斯小行星,并获得了清晰的图像;之后,它飞到了更深的空,成为中国第一颗绕太阳飞行的人造小行星,创造了中国航天器最远飞行记录。嫦娥二号对嫦娥三号的一些关键技术进行了验证,并详细勘测了登月区域;经过10个月有效的月球轨道探测,用改进的ccd立体相机探测了周围的月球,获得了世界上第一张分辨率为7米的满月图和分辨率为1.5米的局部图。利用γ能谱仪、高能粒子探测器和太阳风离子探测器,发现了月球表面的铬现象、磁层和太阳风加速和减速现象,获得了图塔蒂斯小行星的清晰图像。创造了中国飞船最远飞行记录。
嫦娥三号任务。2013年12月2日,嫦娥三号成功发射;2013年12月14日,探测器如期着陆;2013年12月15日,着陆器和月球车(玉兔月球车)成功地相互拍照,标志着嫦娥三号任务的圆满成功。嫦娥三号任务是中国首次地外物体软着陆,为中国的太空飞行开创了月球原位探测和机器人巡逻探测的新模式。创造了第一个研究和开发地外着陆和巡逻航天器的平台,并实现了中国太空飞行的许多第一,如月球遥操作。
-再入和返回飞行试验任务。2014年10月24日,探月工程第三阶段再入返回飞行试验装置启动。经过8天的飞行,11月1日,服务舱与返回舱脱离控制,返回舱以“半弹道跳跃”的高速重返地球大气层,安全准确地降落在内蒙古四子王旗,为嫦娥五号任务奠定了坚实的技术基础。此后,服务舱成功完成了五个阶段的扩展试验,即大椭圆停车轨道飞行段、地月转移段、地月l2圆飞行段、最近几个月的刹车段和圆飞行段,取得了丰硕的成果。
人民日报(2018年12月09日04版)
来源:搜狐微门户
标题:嫦娥四号,为何要去月球背面(深阅读)
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