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嫦娥四号成功发射 将实现人类首次月背软着陆快报

来源:未知 / 作者:admin / 2018-12-08 11:02
A看点网综合摘要:记者从国防科工局、国家航 嫦娥四号成功发射 将实现人类首次月背软着陆,上一篇:53 万粉丝的大 V 医生发文怒斥:这些网红药往脸上擦,不靠谱! 下一篇: “谁先坐就是谁的”?她成为首个被行拘的“座霸” 。记者从国防科工局、国家航天局获悉:12 月 8 日 2 时 23 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。嫦娥四号探测
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记者从国防科工局、国家航天局获悉:12 月 8 日 2 时 23 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。嫦娥四号探测器后续将经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终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,并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星,实现月球背面与地球之间的中继通信。

嫦娥四号任务的工程目标,一是研制发射月球中继通信卫星,实现国际首次地月拉格朗日 L2 点的测控及中继通信;二是研制发射月球着陆器和巡视器,实现国际首次月球背面软着陆和巡视探测。

嫦娥四号的科学任务主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究;开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究;试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

为增进国际交流与合作,扩大开放共享,嫦娥四号任务中,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。

据介绍,2014 年,嫦娥三号任务圆满完成后,国防科工局牵头组织开展了嫦娥四号任务实施方案调整的论证工作。综合考虑国际前沿、科学价值、经济和技术可行性等因素,最终确定了月球背面软着陆和巡视探测的总体方案。月球背面具有独特的电磁场环境和地质特征,特别适合开展低频射电探测等空间天文学研究和月球物质成分探测等科学研究。同时,月球背面着陆探测尚属国际空白,有利于增进人类对宇宙未知奥秘的认知。

嫦娥四号任务于 2016 年 1 月经国务院批准正式实施,包括中继星和探测器两次任务。“鹊桥”中继星于 2018 年 5 月 21 日在西昌卫星发射中心由长征四号丙遥二十七运载火箭成功发射,进入环地月拉格朗日 L2 点使命轨道,目前状态正常。

探月工程自 2004 年正式启动以来,已经取得“四战四捷”。2007 年,嫦娥一号任务实现绕月探测,实现了中华民族千年奔月梦想;2010 年,嫦娥二号成功发射,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,飞至 150 万公里远的日地拉格朗日 L2 点进行环绕探测 , 此后对 700 万公里外的图塔蒂斯小行星进行高精度飞越探测,不断刷新中国高度;2013 年,嫦娥三号成功落月并开展月面巡视勘察,探月工程“绕、落、回”三步走的第二步战略目标全面实现,嫦娥三号着陆器成为了在月球表面工作时间最长的人造航天器;2014 年,再入返回飞行试验任务圆满成功,突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回关键技术,对我国月球及深空探测乃至航天事业的持续发展具有重大意义。探月工程各项任务的连续成功,开启了中国人走向深空、探索宇宙奥秘、增进人类福祉的时代。

探月工程重大专项由国防科工局牵头组织实施。嫦娥四号任务由工程总体及探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用五大系统组成。其中,工程总体由国防科工局探月与航天工程中心承担;探测器、运载火箭分别由中国航天科技集团有限公司中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院、上海航天技术研究院研制生产;发射和测控任务由中国卫星发射测控系统部负责;地面应用系统由中国科学院国家天文台承担,有效载荷由中国科学院和中国航天科技集团有限公司相关单位研制。此次发射任务是长征系列运载火箭的第 294 次发射。

新闻多一点:

解读探月工程的“四战四捷”

探月工程(嫦娥工程)是我国航天继人造地球卫星和载人航天之后的第三个里程碑,是国家重大科技专项的标志性工程。计划在 2020 年前按“绕、落、回”的发展思路分三期组织实施,实现探月工程既定目标。

1. 探月工程一期(2004 年 —2009 年):2004 年 1 月 23 日,国务院批准了国防科工委、财政部《关于绕月探测工程立项的请示》,标志着月球探测工程一期 —— 绕月探测工程正式立项,从而开启了探月工程的光荣征程。

2. 探月工程二期(2008 年 —2014 年):2008 年 2 月 15 日,国务院批准探月工程二期立项。主要目标是实现在月面软着陆,开展月面就位探测与自动巡视勘察。

3. 探月工程三期(2011 年至今):2011 年 1 月 7 日,国务院批准探月工程三期立项,标志着探月工程“绕、落、回”三步走最后一步正式启动。三期工程拟实施两次采样返回任务,分别命名为嫦娥五号和嫦娥六号任务,将首次采用无人月球轨道交会对接方式实现月面自主采样返回。为降低工程风险,探月三期决定实施一次再入返回飞行试验。再入返回飞行试验验证了地月空间往返一系列关键技术任务。

从探月工程一期至今,我国共进行了四次发射:

1、2007 年 10 月 24 日嫦娥一号成功发射,11 月 26 日,嫦娥一号卫星传回第一幅月球图片数据,标志着探月工程一期任务圆满成功。嫦娥一号卫星在轨有效探测 16 个月,于 2009 年 3 月 1 日受控撞月,为工程画上圆满的句号。探月工程一期首次实现我国自主研制的卫星进入月球轨道;利用 CCD 立体相机对月球进行环绕探测,获取了 120 米分辨率的全月影像图以及铀元素含量分布图等。

2、嫦娥二号任务。2010 年 10 月 1 日嫦娥二号成功发射,经过在轨探测 10 个月后,于 2011 年 8 月 25 日飞赴日地拉格朗日 L2 点,并进行环绕探测;环绕探测近半年后,飞离 L2 点,于 2012 年 12 月 13 日,与图塔蒂斯小行星近距离交会并获得清晰图像;之后飞向更远的深空,成为我国首颗绕太阳飞行的人造小行星,创造了中国航天器最远飞行纪录。嫦娥二号为嫦娥三号验证了部分关键技术,详勘了落月区域;在月球轨道有效探测 10 个月,利用改进的 CCD 立体相机对月球进行了环绕探测,获取了世界上首幅 7 米分辨率的全月图和 1.5 米分辨率的局部图;利用 γ 射线谱仪、高能粒子探测器、太阳风离子探测器发现了月表铬元素和微磁层、太阳风加减速等现象;获取了图塔蒂斯小行星的清晰图像;创造了中国航天器最远的飞行记录。

3、嫦娥三号任务。2013 年 12 月 2 日嫦娥三号成功发射,14 日探测器如期着陆,15 日着陆器与巡视器(玉兔号月球车)成功互拍,标志着嫦娥三号任务取得圆满成功。嫦娥三号任务是我国首次在地外天体软着陆,为中国航天开创了月面就位探测和机器人巡视探测的新模式。创造了中国航天的多个首次:首次研发地外着陆、巡视航天器平台,且实现月面遥操作;应用 30.4nm 波段极紫外相机对地球等离子体层进行大视场成像;月基天文望远镜观测到了各天体近紫外波段的亮度和变化;测月雷达对月壳浅层剖面结构进行了分析;8 种有效载荷全部按计划进行科学探测,共获得各级数据约 3000GB。

4、再入返回飞行试验任务。2014 年 10 月 24 日,探月工程三期再入返回飞行试验器发射,经过 8 天的飞行,11 月 1 日,在距地球 5000 公里处服务舱与返回器受控分离,返回器以“半弹道跳跃式”高速再入地球大气层,安全精确着陆在内蒙古四子王旗,为嫦娥五号任务奠定了坚实的技术基础。此后,服务舱顺利完成了大椭圆停泊轨道飞行段、地月转移段、地月 L2 点环绕飞行段、近月制动段和环月飞行段共 5 个阶段的拓展试验,取得丰硕成果。

延伸阅读:中国嫦娥四号月球探测器发射成功 一文读懂所有亮点

腾讯科技讯(乔辉)2018 年 12 月 8 日凌晨 2 点 24 分,中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞,把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道,踏上了奔赴月球背面的征程,经过 27 天飞行之后,预计 2019 年年初着陆。

“嫦娥四号”将首次实现人类探测器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现月球背面与地面站通过中继卫星通信。将对月球背面的环境进行研究,对月球背面的表面、浅深层、深层进行研究,在月球背面进行低频射电天文观测等。

一、“嫦娥四号”如何奔月?


1、本次发射利用的是“长征三号乙”运载火箭,目前是长征系列火箭中的主力成员;

2、起飞约 139 秒,助推器分离;起飞约 157 秒,一二级分离;起飞约 234 秒,整流罩分离;起 飞约 324 秒,二三级分离;起飞约 1133 秒,器箭分离;

3、进入地月转移轨道,向月球进发;

4、抵达月球附近,减速入轨,进入离月面 100 公里的圆轨道,然后变轨进入近月面 15 公里的椭圆轨道;

5、反推制动刹车,动力下降着陆月面背面;

6、由于嫦娥四号降落在月球背面,需要中继卫星“鹊桥”转接信号;

7、完成自检工作后,巡视器驶离着陆器,踏上月面;

8、各自开展科研工作。

二、“嫦娥四号”降落在月球哪里?


“嫦娥四号动力下降示意图

“嫦娥四号”的着陆点为月球南极,处于月球背面艾特肯盆地,该盆地直径大约 2500 公里,深 13 公里,从坑底最深处到最高处落差大约 16 公里,这是太阳系内已知的最大、最古老的撞击坑。该盆地保存了原始月壳的岩石,收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解月球的组成,具有极高的科学研究价值。


月球背面艾特肯盆地,该盆地直径大约 2500 公里,深 13 公里

三、“嫦娥四号”探月的七大亮点

1、实现人类首次月球背面软着陆与巡视勘察。


”嫦娥四号“是”嫦娥三号“的备份探测器,两者设计得几乎一模一样。”嫦娥三号“于 2013 年发射升空后,成功降落在月球表面,并且释放出玉兔月球车,进行月岩探测,圆满完成了任务。”嫦娥四号“将在月球背面着陆,这是人类探测器首次在月球背面软着陆。无论美国还是前苏联,都是在月球正面着陆。

2、实现月球背面探测器与地面站间的中继卫星通信


“嫦娥四号”探测器能够在月球背面着陆,关键就在于科学家提前把一颗叫“鹊桥”的中继卫星放在了地球和月球连线外侧的“拉格朗日点”上(L2),在这个点上,中继卫星在地球和月球共同的引力作用下围绕地球运动,且始终悬停在月球背面的上空。有了这颗卫星做通讯保障,探测器才敢在月球背面着陆,这也是人类首次。


嫦娥四号月球巡视器示意图

3、国际首次实现在月球背面的甚低频射电天文观测

宇宙起源的演化是自然科学的基本问题,射电天文是研究宇宙的重要手段,但低频无线电波能够被地球电离层和磁层的等离子吸收,无法到达地面,几乎是射电天文观测的空白。在太空中,又有来自地球无线电和太阳无线电的干扰,而月球的背面则是观测的绝佳场所。

月球尺寸足够大,能够阻挡来自地球无线电的干扰,在月球的夜晚,还同时能够阻挡来自太阳的干扰。月球背面是公认的低频射电天文的绝佳场所。嫦娥四号或许能为我们打开一扇观测宇宙的新窗口。

4、中继卫星入轨精度达到国际先进水平


中继卫星“鹊桥”是由长征四号丙运载火箭送到 L2 点的。想把卫星稳定放在 L2 点并不是一件容易的事情,入轨难度比一般的卫星大得多。

5、国内首次实现同位素核电池的太空应用


RTG 中使用的是二氧钚 ( 钚 -238),放射性衰变使其变得非常炽热。

我们知道,大名鼎鼎的 NASA “好奇号”火星车采用的是核电源供电,使用的是钚 -238 衰变放出的热量再经热电偶转换为电能(RTG ) ,这种装置没有活动的部件,所以很可靠,并且放射性材料能够持续发热很多年。

同样,“嫦娥四号”首次采用了这种供电方式,但还是辅助作用,主要还是太阳能板供电。据科学家介绍,这次使用的核电源功率还比较小,仅 2 瓦,与电脑上的 USB 口供电能力差不多,仅在月夜采集温度的时候采用。

6、国际上首次开展超地月距离的反射式激光测距试验


阿波罗 11 号放置在月面的激光角反射镜(左),角反射镜的原理:无论从什么角度入射,反射光线总是与入射光线平行。

在阿波罗登月期间,宇航员在月面上防置了多个激光角反射器,为人类研究月球的运动情况起了极大作用,由此还推算出月球每年 3.8 厘米的速度远离地球。甚至还在验证广义相对论方面派上了用场。

地球和月球的距离是 38 万公里,而中继星与地球的距离是 45 万公里,还没有任何国家在这个距离上安装激光角反射器,而我们做到了。

7、国际首次开展月球背面中子及辐射剂量、中性原子分布和地月 L2 点低频射电天文观测研究

“嫦娥四号”任务包含中继星和探测器两次发射任务,在中继星和探测器上共有三个国际载荷,分别是着陆器搭载的月球中子及辐射剂量探测仪、巡视器搭载的月球中性原子探测仪以及中继星搭载的中荷低频射电谱仪,他们将分别首次开展月球背面中子及辐射剂量、中性原子分布和地月 L2 点低频射电天文观测等科学研究。

四、从“嫦娥一号”到“嫦娥四号”简史

中国“嫦娥探月”工程无人月球探测,分为“绕、落、回”三个阶段。

1、“绕”就是发射月球卫星,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已经实现;


嫦娥一号的飞行轨道(右),嫦娥二号的飞行轨道(左)

2、“落”就是在月球表面软着陆,“嫦娥三号”已实现在月球的正面软着陆,本次“嫦娥四号”将实现在月球背面软着陆,在月球背面开展科学探测工作,这在全球尚属首次。虽然是嫦娥三号的备份星,但却取得了多方面的创新。


嫦娥三号飞行轨道

3、“回”就是从月球表面采样返回地球,这样等待后续”嫦娥五号“和”嫦娥六号“去实现。

五:人类探月简史


1969 年,登月宇航员奥尔德林站在月面上,从头盔的反光中可见另一位宇航员,正是登月第一人阿姆斯特朗

1959 年至 1976 年,前苏联曾 60 多次向月球发射探测器,创造了多项世界第一,包括第一次拍摄到月球背面,以及三次采集月岩返回地球。

截至 2017 年底,美国向月球发射的探测器和载人航天器也已超 60 多次。中国 4 次,日本 2 次,欧洲 1 次,印度 1 次。比较成功的包括:

1961 年至 1968 年,美国“徘徊者”系列飞行器,“月球轨道”系列飞行器以及“勘测者”系列月球着陆器,为后续阿波罗登月计划铺平了道路;

1969 年至 1972 年,美国实施阿波罗计划,共 6 次登月成功,把 12 名宇航员送上过月球;

1994 年至 1999 年期间,美国“克莱门汀”和“月球探勘者”的数据表明,月球两极区域可能存在着水冰;

2003 年 9 月 27 日,欧空局的“智慧一号”探测器发射升空,这是欧空局第一个飞向月球的探测器,完成科学任务后,于 2006 年 9 月 3 日主动撞击月球表面;

2007 年至 2008 年,日本“月亮女神”,以及“嫦娥一号”成功进入月球轨道,随后印度“月船 1 号”相继进入月球轨道;


嫦娥一号示意图

2009 年 6 月 18 日,美国的“月球勘测轨道飞行器”和“月球环形山观测与遥感卫星”同时发射;

2010 年 10 月 1 日搭载着“嫦娥二号”卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射;


嫦娥二号示意图

2011 年 9 月 10 日,美国发射了“圣杯号”,这项任务旨在精确探测并绘制月球的重力场图以判断月球内部构造;

2013 年 9 月 6 日,美国发射“月球大气与粉尘环境探测器”,用于探测月球大气层的散逸层和周围的尘埃,该探测器于 2014 年 4 月 18 日撞向月球背面而结束任务;


嫦娥三号着陆器与巡视器(玉兔号)

2013 年 12 月 14 日,“嫦娥三号”成功软着陆于月球雨海西北部,成为继 1976 年“月球 24 号”后首个在月球表面软着陆的探测器,也是世界上第三个实现在月面着陆的国家;


2014 年发射的嫦娥五号 T1 试验器拍摄到的地 - 月同框

2014 年 10 月 23 日,“嫦娥五号 T1 试验器”发射升空,为未来的“嫦娥五号”探测器以第二宇宙速度再入大气层提供试验验证。2014 年 11 月 01 日,返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆,我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。