2018年12月8日凌晨2时许,“嫦娥四号”探测器发射升空,将实现人类首次月球背面软着陆。2013年12月14日,“嫦娥3号”降落月面的实拍录像,一起回顾一下5年前的那场壮举。根据目前掌握到的消息,我国“嫦娥4号”探测器搭载漫游车,在2018年12月8日(周六)即今日凌晨2时许从西昌卫星发射中心发射升空。
尽管没有非常详尽的官方介绍和报道,国内的民众以及国外的网友和航天爱好者们普遍对这一计划缺乏了解。但我们依旧可以从近几年公开发表的一些论文中找到一些线索,请注意,以下内容基本都出自相关文献,以及央视,新华社以及其他官方媒体的公开报道。
“嫦娥”计划是中国探月工程的名称。最早,我们国家在1994年的时候,就进行了有关探月活动必要性和可行性的相关研究。
此后,经过充分论证,中国科学院于2000年基本确定了我国开展月球探测的科学目标。随后又是10年的等待,反复研究,论证,中国的探月工程终于在2004年得到正式立项,并被命名为“嫦娥工程”,这是我们国家第一次离开地球轨道,飞向另一颗星球的计划。在2006年2月由国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中,第一次明确将“载人航天与探月工程”列入了国家16个重大科技专项这一。
按照工程规划,“嫦娥工程”分为“绕”,“落”和“回”三步走。“绕”就是发射围绕月球的轨道器;“落”就是实现在月球表面的软着陆;“回”就是要把一部分月球的岩石和土壤带回地球做研究。
“嫦娥4号”携带的巡视器,也就是“玉兔二号”,和她的姐姐“玉兔号”是基本一样的。首先,说一下“嫦娥4号”的“身世”。航天是高风险行业,可以说发生意外并不意外。
因此,很多航天国家在研制探测器时一般都会一次做两个一模一样的,一个叫“主份”,另一个叫“备份”。比如“嫦娥2号”就是“嫦娥1号”的备份,如果“嫦娥1号”出现意外,2号就会顶替1号,“坚决完成任务”。但是因为我们都知道,“嫦娥1号”非常成功,那么“嫦娥2号”也不能浪费是不?但也不能简单重复一号的工作啊,怎么办?
我们的科学家们决定:改造二号,使其承担更进一步,更具有风险的绕飞任务,并为后续的“嫦娥3号”着陆区进行详细勘测。
“嫦娥4号”将会降落到月亮的背面去。这是人类的第一次。月球背面并不是永恒的黑夜,所谓“月之暗面”是不存在的。简单的解释就一句话,请读者体会:月球是永远以一面朝向地球,而不是以一面朝向太阳。换句话说,月球表面每个地方都会有白天和晚上,月亮上的一天大约是28天不到一点,所以“广寒宫”里的白天大概相当于我们“人间”的14天,夜晚也是大约14天。
“嫦娥4号”的预定着陆点是位于月球背面南极-艾特肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的冯·卡门(Von Kármán)撞击坑。SPA是一个直径达到2500公里,最深处超过13公里的超级大盆地。这是整个月球上已知最大,最古老,深度也最大的撞击盆地,事实上,SPA盆地被认为很可能是整个太阳系内最大、最古老的撞击盆地,这里保存了原始月壳的岩石,具有极高的科学研究价值。
冯·卡门撞击坑位于SPA盆地的中部,直径约186 km,中心坐标为(44.8°S,175.9°E)。该撞击坑是SPA盆地中典型地貌类型,物质成分和地质年代具有明显的代表性。撞击坑内的钍、氧化铁、二氧化钛等含量均较高,同时物质组成的异常空间分布可能提供该地区火山活动以及月壳活动线索,有利于开展月壳活动研究,并对月幔玄武岩起源研究有重要意义。
因此,冯·卡门撞击坑具有较高的科学探测价值,被认为是未来载人月球探测的候选着陆点之一。
“嫦娥4号”任务搭载了相应的科学设备,将在人类历史上首次在月球背面开展低频射电天文观测,有望填补人类在100~1000 kHz射电天文观测的空白,有望在太阳风激波、日冕物质抛射和高能电子束流的产生机理等方面取得原创性的成果。
为执行“嫦娥4号”计划服务的中继卫星名叫“鹊桥”,它已经在2018年5月21日顺利发生升空,此时此刻已经在地月L2点上准确运行,等待“嫦娥4号”飞船的到来。
“嫦娥4号”由着陆器、巡视器和中继星组成。中继星、着巡组合体分别发射,将实现人类航天器首次月球背面软着陆,利用运行于地-月拉格朗日L2点的中继星“鹊桥”完成着陆器与巡视器与地面的通信。
着陆器与巡视器组成的所谓“着巡组合体”发射质量约3780 kg,它们将一起降落月面,随后释放漫游车(即“巡视器”)。其中着陆器设计寿命6个月,巡视器设计寿命3个月。总的来说,着陆器和巡视器基本继承了“嫦娥3号”的状态,但也根据新的任务需求进行了适应性更改,特别需要提及的是,为进一步深入认识月球特性,获取第一手工程参数,着陆器将开展月夜期间月壤温度测量。
“嫦娥4号”任务载荷搭载情况表显示,探测器共配置了9台科学载荷,其中包括6台国内研制载荷和3台国际合作载荷。着陆器配置了4台科学载荷,包括国内研制的降落相机、地形地貌相机、低频射电频谱仪以及与德国合作的月表中子与辐射剂量探测仪。巡视器配置了4台科学载荷,包括国内研制的全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达以及与瑞典合作的中性原子分析仪。中继星上也配置了1台科学载荷,即与荷兰合作的低频射电探测仪。
利用剩余空间,“嫦娥4号”还将进行几项搭载试验项目,主要有以下几项:1)月球轨道超长波天文观测微卫星;2)月面微型生态圈科普载荷;3)月球中继激光测距项目。以下逐项简单介绍:1)月球轨道超长波天文观测微卫星;2)月面微型生态圈科普载荷;3)月球中继激光测距。
好了,今天就先说到这里,接下来几天,请大家和小编一起,期待我们国家航天领域这一重要一步,期待人类探测器首次实现月球背面软着陆的消息。