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三姑娘“玉兔”垂青虹湾 12旬首秀拭目以待

行业上下游中国仪表网2013年11月28日 10:32人气:13067

  中国仪表网讯   国防科工局新闻发言人吴志坚26日在京宣布,由着陆器和巡视器共同组成的嫦娥三号月球探测器12旬择机发射。
  
  嫦娥三号任务作为探月工程二期主任务,将完成三大工程目标和三类科学探测任务。三大工程目标包括,一是突破月面软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平;二是研制月面软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,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,具备月面软着陆探测的基本能力;三是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:一是月表形貌与地质构造调查;二是月表物质成分和可利用资源调查;三是地球等离子体层探测和月基光学天文观测。
  
  嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务,面临7大技术难点。探月工程副总指挥李本正说,月球探测是一项非常复杂并具高风险的工程,据我们掌握的资料统计,截至目前,不包括“嫦娥三号”,世界上共进行了129次月球探测活动,其中,美国59次,苏联64次,日本和中国各2次,欧空局核印度各1次。以上共成功或基本成功66次,失败63次,成功率仅有51%。
  
  “嫦娥三号”任务肩负着我国首次软着陆月球和月面巡视勘察的重担。目前,全球仅有美国、苏联成功实施了13次无人月球表面软着陆;只有美国实现了载人登月,苏联开展了2次月面无人巡视探测任务。“嫦娥三号”任务需要攻克的关键技术多、技术难度大、实施风险高。在工程实施过程中,面临七大难点,包括地面试验验证,多窗口、宽窄度准时发射,月面软着陆,两器分离,月地间遥操作,月面生存,测控通信等。仅以我国自主研制的首个月球探测器“嫦娥三号”为例,由着陆器和巡视器(也叫月球车)组成,80%以上的技术和产品为全球新研发。
  

 
  “嫦娥三号”发射在即,受到各界人士关注。“三姑娘”究竟“落月”何方?着陆器“落月”难度在哪?巡视器“玉兔”号在月面能跑多远?中科院院士、中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远就这些大家关注的话题进行了详细说明。
  
  嫦娥三号将在月球何处降落?降落区的大致情况如何?
  
  欧阳自远:按计划,嫦娥三号将在月球虹湾区着陆。虹湾区地处月球的北半球、西半球,在月球正面的雨海区西北角。所谓月球正面,也就是月球朝向地球的这一面。月球自传一周和绕地球一周约28天,所以地球上的人们永远只能看到月亮的一半,看不到另一半。
  
  月球上有很多地方以“海”、“洋”命名。古人望月,以为看到的是海,其实不是。月球上有些地方被撞出大盆地,盆地下面有很多岩缝。火山喷发,又把一些坑填得比较平了。望月时看到的黑斑,其实大多为石头,比如黑色的玄武岩。
  
  虹湾是约39亿年前砸出来的一个坑。这一砸把很多石头溅射出去,堆积到旁边,在盆地附近形成一段像彩虹一样的弧。因此得到一个浪漫的名字——虹湾。
  
  嫦娥三号为何选择虹湾作为着陆区?
  
  欧阳自远:着陆区首先通讯得好,第二阳光要好,第三可以研究的科学问题多,第四相对比较平坦,第五其他国家还没有去勘察过。美国和前苏联月球探测到的较多的地方是月球赤道附近,高纬度地区不多。虹湾是月球研究的空白,我们希望了解那里的知识。比如有什么石头,成分是什么,起因如何。
  
  另外,嫦娥二号为了保障嫦娥三号“落”得安全,不至于掉到大的月坑里,已经用CDD立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像。嫦娥二号实际获得的全月图分辨率为7,虹湾区分辨率约为1。
  
  据嫦娥二号CCD相机研制单位中科院西安光机专家介绍,在嫦娥二号全月影像图中,直径大于21米的月坑可识别。而在虹湾区局域成像中,直径大于3米的月坑清晰可辨。
  
  嫦娥三号选择在虹湾区着陆是否一定安全?还有什么挑战?
  
  欧阳自远:尽管虹湾相对平坦,但并非一马平川,技术上有很多难点。
  
  最大的难点是软着落,月球上没有大气。科研人员采用变推力发动机、自主导航控制技术和研发缓冲吸能部件来攻克这一难关。其次是月夜生存。月昼月夜有330多摄氏度温差,必须保证各载荷在寒冷的月夜下着陆器和探测器不被冻坏,太阳出来时再自动唤醒开始工作。
  
  嫦娥三号降落月球后,月球车将肩负哪些科学任务?
  
  欧阳自远:嫦娥三号巡视器,也就是百姓俗称的月球车在全球征名中被命名为“玉兔”号。如果“落月”成功,并成功驶离着陆器,“玉兔”将在月面工作三个月。
  
  “玉兔”号肩负承载科学载荷进行月表形貌与地质构造、月表物质成分和可利用资源调查等使命。据探测器系统专家介绍,“玉兔”号会慢慢移动,比人们想象的走得慢,时速约200米。它的高性能体现在越障能力和通过性,而不是追求高速度。
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