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嫦娥四号成功发射 首次尝试月球背面软着陆

时间:2018-12-08

央广网北京12月8日消息(记者杜希萌)据中国之声《新闻纵横》报道,北京时间12月8日凌晨2点23分,嫦娥四号月球探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射,此次发射任务是长征系列运载火箭的第294次发射。

据了解,四号探测器将继续嫦娥三号已完成的探索任务,更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,实现首次月球背面软着陆和巡视勘察。

12月8日2时23分,搭载着嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,西昌卫星发射中心主任张学宇宣布,此次发射任务取得圆满成功。

嫦娥四号后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行,目标实现人类首次月球背面软着陆,开展月球背面就位探测及巡视探测。

据了解,这也是嫦娥四号工程的第二次发射。今年5月21日,西昌卫星发射中心成功将探月工程嫦娥四号任务鹊桥号中继星发射升空。6月14日11时06分,“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月L2点轨道,成为世界首颗运行在地月L2点的卫星。嫦娥四号总设计师孙泽州说,正如“鹊桥”之名,中继星将成为嫦娥四号探测器在月球背面与地球之间的中继通信的通道。他表示:“鹊桥成功发射在L点稳定运行,为月球背面软着陆做好了准备,目前中继星状态也非常好。”

按照计划,“嫦娥四号”将于一月择机在月球背面艾肯盆地实现软着陆,将开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动,建成基本配套的月球探测工程系统。

国家空间科学中心副主任邹永廖说,对月球背面的探索将极大扩展嫦娥三号已经完成的月球正面探索的成果。他表示:“月球正面和背面无论从物质成分上、形貌构造上还是岩石年龄,都有很大差异。比如,从成分上看,月球正面的月海玄武岩覆盖面积约占正面的60%,而背面几乎都是高地斜长岩,从年龄上看,背面都是古老的。艾肯盆地在整个太阳系固体天体中存在最大最深的盆地,因此,我们可以获取月球深部物质的信息。”

由于月球的自转周期和它围绕地球的公转周期一致,月球有一面始终背对地球,也无法在地球上实现观测。事实上,在过去的半个多世纪里,人类已经发射了100多个月球探测器,其中有65个月球着陆器,但至今没有一个能够实现在月球背面着陆,这也意味着,嫦娥四号将要探索的是目前人类认知上仍属空白的区域。相比于人类更熟悉的月球正面,背面“落月”面临着未知带来的挑战。孙泽州介绍,落到月球背面和落到正面,除了解决中继问题之外,月球背面没有大面积平坦的月海,主要是高山还有撞击坑等这些组成,复杂地形对于这次嫦娥四号任务来讲是一个挑战。

据了解,嫦娥四号任务中,我国与荷兰、德国、瑞典、沙特开展了4项科学载荷方面的国际合作,搭载了3项由哈尔滨工业大学、中山大学、重庆大学等国内高校研制的科学技术试验项目。

月球背面会有什么不同,邹永廖介绍,无论从物质成分、形貌构造还是岩石年龄,月球背面都与人类相对已知的正面有很大差异。他说:“在我们了解上来说,月球上有22个月海,19个分布在月球正面,只有莫斯科海、智海、东海等3个很小的月海分布在背面;从形貌构造上看,背面撞击坑的密度明显大于正面。”

而将着陆的艾肯盆地,更是科学探索中的“处女地”,有分析认为,盆地的形成可能与早期宇宙大爆炸期间的撞击有关。邹永廖说,这也意味着这个区域可能有更多潜在的信息值得挖掘。月球分为三大地体,即克里普岩地体、斜长高地岩地体、艾肯盆地地体。前两个地体,美国、前苏联都着陆巡视探测过,只有艾肯盆地地体没有近距离就位探测过,艾肯盆地在整个太阳系固体天体中存在最大最深的盆地,直径大概2500公里,深度约12公里,是非常好的研究对象。实事上,欧洲很早就提出想去艾肯盆地进行就位探测的设想,但由于各种原因没有实施。中国抢先一步,相信会在科学上有很大的惊喜。

由于月球背面的特殊,这个区域也将成为“开展低频射电天文观测”的理想场所。邹永廖表示,由于地球磁环境的原因,在月球正面开展低频射电观测效果不好。恰恰由于月球背面的磁环境非常干净。欧空局很多年前就专门策划了一个项目,就是在月球背面开展低频射电探测,这一目标应该说是天文学家梦寐以求的,可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。

这次的探索更将为今后探月工程不断实现更深层次的全月科学勘探,提供可能。孙泽州说:“除了科学之外,我们在月球背面着陆,还有一个价值就是能够在月球上达到全月球到达,包括未来对于月球我们要载人等,可能也是需要在月球全月面的到达,能够对月球不同地方探测到我们所关心的更多信息。这一次我们是月球的正面扩展到背面,可能下一步就要从月球的相当于中高纬地区向月球的两级去拓展,实现对全月球的一个可到达的能力。”

2004年,被命名为“嫦娥工程”的中国探月工程正式展开征程,按照总体划分,共有“绕、落、回”三阶段任务,目前绕月探测、受控撞月、月球软着陆以及月面巡视勘察均已实现。探月14载,嫦娥如何一步步带人们走向月球,记者梳理了这段征程:

自2004年正式启动以来,中国探月工程已经取得“四战四捷”。

千年奔月梦想首次实现是在2007年,当时的嫦娥一号任务实现绕月探测。邹永廖回忆,嫦娥一号最有特色的成果之一就是开创了“月亮微波”的先河,即利用微波辐射计,获取全月面月壤中的微波信息,这是中国首次进行的此类科学探测。通过探测数据的研究,科学家获取了很多重要的科学信息,如月壤微波亮温分布特征,诠译了月壤微波热辐射特性,发现了月球两极微波热辐射异常等,以及反演出月壤的介电常数,计算出月壤密度,最后得出了月壤在月球的厚度分布,进而估算出月壤中一些资源分布,比如稀有气体特别是氦-3资源。

三年后,作为一号的备份星,嫦娥二号成功获得国际最高的7米分辨率全月图和月球虹湾地区1.5米高分辨率局部影像图,还飞至150万公里远的日地拉格朗日L2点进行环绕探测,此后也对700万公里外的图塔蒂斯小行星进行高精度飞越探测。

而在2013年,嫦娥三号的成功落月意味着探月工程“绕、落、回”三步走的第二步战略目标全面实现,嫦娥三号着陆器也成为了在月球表面工作时间最长的人造航天器。

据不完全的统计,到目前为止,利用嫦娥一号、二号、三号科学数据产出了超过1500篇学术论文,相关研究成果对研究月球演化历史等起到重要作用。中国探月工程总设计师吴伟仁表示,此次嫦娥四号的发射,将是中国探月工程中新的里程碑。他说:“世界航天发展经历了100年,我们现在经历60年,比世界上晚了40年,但是中国取得的成绩也是巨大的。探月工程,对航天技术的促进和带动,对我们对月球对空间科学的认识和带动,以及对我们空间应用带动和促进都是很大的,所以这是一个重要的里程碑。在2020年之前,我们要实现月球背面探索,要实现在月球采样返回,再过几年,要争取月球上能够留下中国人的脚印,我相信这是可以实现的。”

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