| 首頁 | 工程簡介 | 相關政策 | 工作要聞 | 工程成果 | 數據發布 | 國際視野 | 科普知識 | 探月群英 | 視頻集錦 | 訪談直播 | 宇宙人文 |
|
| 主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心 承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心 協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司 中國科學院國家天文台 地址:北京市海澱區阜成路甲8號 郵編:100048 京ICP備19018762號 信息報送: |
![]() 中國探月工程微信公眾號 |
龐之浩
中國的空間探測是從月球探測開始的,這是因為月球是離地球最近的一個星球,又蘊含著豐富的資源和能源以及特殊環境,所以從技術、科學和經濟等方麵講,各國在空間探測領域大都先從探月開始是符合科學規律的。隨著我國經濟和科技的不斷發展,從2004年起,中國開始實施月球探測工程。
“繞、落、回”三步走
中國探月工程采用繞月探測、落月探測和月球采樣返回探測,即“繞、落、回”三步走發展戰略實施,每一步都是對前一步的深化,並為下一步奠定基礎,它們有明顯的遞進關係。
“繞”:2007年(一期)發射繞月探測器,對月球進行全球性普查。它原定通過發射嫦娥一號、erhaoraoyuetanceqilaiwancheng,qizhongchangeerhaoshichangeyihaodebeifen。houlaiyouyuchangeyihaobiaoxianchuse,changeerhaoweixinggaizuotanyuedierjieduandejishuxiandaoxing。
“落”:2013年(二期)發射攜帶月球車的探測器在月麵著陸,對著陸區附近進行區域性詳查。它原定通過發射嫦娥三號、四號探測器來完成,其中嫦娥四號是嫦娥三號的備份,後來嫦娥二號也用於這一階段任務,用於突破關鍵技術。
“回”:2020年前(三期)發射月球采樣返回器。它在月麵特定區域軟著陸並采樣,然後把月球樣品帶回地球進行精查。
“繞”月探測
2007年10月24日,我國發射第一個月球探測器嫦蛾一號。它運行在距月麵約200千米高的圓形極軌道上,采用了較多新技術。例如,三體定向技術、紫外敏感器等,用了修2千米地鐵的錢造了38萬千米的天路。它於同年11月20日傳回第1幅月麵圖像,從而豎起了繼人造衛星、載人航天之後,我國航天的第三個裏程碑。
在嫦娥一號上有8種科學儀器,用於獲取月球表麵三維立體圖像,探測月表不同物質的化學元素和地月空間環境,首次用微波探測儀測量月壤的厚度。
鏈接:嫦娥一號的測控以S頻段航天測控網為主,輔以甚長基線幹涉(VLBI)天文測量係統組成。VLBI是(shi)一(yi)種(zhong)射(she)電(dian)幹(gan)涉(she)技(ji)術(shu),通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)電(dian)波(bo)幹(gan)涉(she)的(de)方(fang)法(fa),將(jiang)間(jian)隔(ge)數(shu)百(bai)乃(nai)至(zhi)數(shu)千(qian)千(qian)米(mi)長(chang)度(du)基(ji)線(xian)兩(liang)端(duan)的(de)口(kou)徑(jing)較(jiao)小(xiao)的(de)射(she)電(dian)望(wang)遠(yuan)鏡(jing),合(he)成(cheng)為(wei)巨(ju)大(da)的(de)綜(zong)合(he)孔(kong)徑(jing)望(wang)遠(yuan)鏡(jing),其(qi)等(deng)效(xiao)直(zhi)徑(jing)為(wei)望(wang)遠(yuan)鏡(jing)之(zhi)間(jian)的(de)最(zui)長(chang)基(ji)線(xian)長(chang)度(du)。通(tong)過(guo)延(yan)長(chang)基(ji)線(xian),VLBI能獲得極高的分辨率,是目前分辨率最高的天文觀測技術。我國的射電望遠鏡VLBI觀測網由四個VLBI站(北京密雲站、烏魯木齊南山站、昆明鳳凰山站、上海佘山站)和一個數據處理中心(上海)組成。位於靠近我國國土邊緣的四個站構成6條測量基線。最長基線長度可達3200多千米。
在超額完成各項任務後,為了積累落月過程控製和軌道測定方麵的經驗,嫦娥一號於2009年3月1日受控撞擊了月球豐富海區域。它比原計劃多飛117天;飛行期間經曆3次月食;傳回1.37TB有效科學探測數據。
changeyihaohuoquleshijiediyifuquanyuetu,yijiyuebiaohuaxueyuansufenbuhekuangwuhanliangjiyuerangfenbuhejinyuekongjianhuanjingdengshuju,tianbulewoguozaitanyuelingyudekongbai。
“落”月探測
我國落月探測計劃實施嫦娥二號、三號、四號共3次飛行任務。
由於落月探測要突破等一係列關鍵技術,技術跨度和實施難度較大。因此,為了降低風險,在發射嫦娥三號之前,先於2010年10月1日發射了嫦娥二號。
嫦娥二號運行在距月麵100千米高的極軌道上,設計壽命半年,分辨率7米,主要完成兩大任務:一是對新技術進行試驗驗證,對未來的預選著陸區進行高分辨率成像;二是獲得更加豐富和準確的探測數據,深化對月球的科學認知。
2011年4月1日,嫦娥二號半年設計壽命期滿後,進行了拓展試驗,例如,2011年8月25日,嫦娥二號在世界上首次實現了從月球軌道出發,受控進入日地拉格朗日2點環繞軌道,使我國成為造訪拉格朗日2點的前三甲。
2012年6月1日,嫦娥二號又成功變軌,進入飛往小行星的軌道。同年12月13日,嫦娥二號對圖塔蒂斯小行星進行飛越探測。它使我國成為世界第4個探測小行星的國家,開創了我國航天一次發射開展多目標多任務探測的先河。
嫦娥三號是探月二期工程的主任務。2013年12月2日,我國成功把嫦娥三號直接送入地月轉移軌道。12月14日,嫦娥三號在月麵軟著陸,首次實現了我國對地球以外天體的軟著陸。 12月15日,嫦娥三號著陸器與巡視器互相拍照,使我國成為世界第3個掌握落月探測技術的國家。它使我國取得了跨越式進步,直接獲得了豐富的月球數據,並經受了著陸、移動和長月夜生存三大挑戰。
2018年5月21日,我國發射首顆月球中繼星“鵲橋”,6月14日進入使命軌道。同年12月8日,發射首次在月球背麵著陸的探測器嫦娥四號。
探(tan)測(ce)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)比(bi)正(zheng)麵(mian)保(bao)留(liu)著(zhe)更(geng)為(wei)原(yuan)始(shi)的(de)狀(zhuang)態(tai),對(dui)研(yan)究(jiu)月(yue)球(qiu)和(he)地(di)球(qiu)的(de)早(zao)期(qi)曆(li)史(shi)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)價(jia)值(zhi)。另(ling)外(wai),月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)可(ke)屏(ping)蔽(bi)來(lai)自(zi)地(di)球(qiu)的(de)各(ge)種(zhong)無(wu)線(xian)電(dian)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao),因(yin)而(er)在(zai)那(na)裏(li)能(neng)監(jian)測(ce)到(dao)地(di)麵(mian)和(he)地(di)球(qiu)附(fu)近(jin)的(de)太(tai)空(kong)無(wu)法(fa)分(fen)辨(bian)的(de)電(dian)磁(ci)信(xin)號(hao),有(you)望(wang)取(qu)得(de)重(zhong)大(da)成(cheng)果(guo)。
正是由於在地球上永遠看不到月球的背麵,所以在月球背麵著陸的探測器不能直接和地球站進行無線電通信,為此我國今年先把“鵲橋”送入地月拉格朗日2點暈軌道。在這個軌道上運行,“鵲橋”能同時看到地球和月球,從而可為此後發射的嫦娥四號著陸器與地球站之間提供通信鏈路,傳輸測控通信信號和科學數據。
月球中繼衛星與地球、月球的相對位置關係
鏈接:地月拉格朗日點是指地球和月球之間的引力平衡點,一共有5個,其中有兩個是穩定的,即小物體在該點處即使受外界引力的攝擾,仍然有保持在原來位置處的傾向。“鵲橋”運行在地月拉格朗日2點(地月L2點)暈軌道,這個軌道是在地月球心連線上靠近月球的一側,距月球約6.5~8萬千米處。在這個軌道上“鵲橋”能(neng)同(tong)時(shi)看(kan)到(dao)地(di)球(qiu)和(he)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian),從(cong)而(er)可(ke)為(wei)此(ci)後(hou)發(fa)射(she)的(de)嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)與(yu)地(di)球(qiu)站(zhan)之(zhi)間(jian)提(ti)供(gong)通(tong)信(xin)鏈(lian)路(lu),傳(chuan)輸(shu)測(ce)控(kong)通(tong)信(xin)信(xin)號(hao)和(he)科(ke)學(xue)數(shu)據(ju),還(hai)能(neng)節(jie)省(sheng)燃(ran)料(liao)。
5個地月引力平衡點——L點
鏈接:“鵲橋”不能在地月L2點上運行,而是在繞地月L2點的暈軌道(Halo)——使命軌道運行,否則會被月球擋住,無法與地球聯係。暈軌道距月球6.5~8萬千米,是繞地月L2點運行的一種軌道,形狀為三維非規則曲線,周期14天,Z軸振幅高達1.3萬千米,軌道控製非常複雜,所以叫暈軌道。
作zuo為wei嫦chang娥e三san號hao的de備bei份fen,嫦chang娥e四si號hao仍reng是shi由you著zhe陸lu器qi和he巡xun視shi器qi組zu成cheng,但dan是shi因yin為wei嫦chang娥e四si號hao與yu嫦chang娥e三san號hao的de科ke學xue目mu標biao差cha異yi很hen大da,因yin此ci兩liang者zhe所suo裝zhuang載zai的de科ke學xue載zai荷he有you明ming顯xian變bian化hua,與yu荷he蘭lan、德國、瑞典、沙特開展了4項科學載荷方麵的國際合作,搭載了3項由哈爾濱工業大學、中山大學、重慶大學等國內高校研製的科學技術試驗項目。
嫦娥四號有三大科學任務:①開展月球背麵低頻射電天文觀測與研究;②開展月球背麵巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構探測與研究;③試驗性開展月球背麵中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究。
采樣返回
我國探月三期的任務是采樣返回,取回2qiankeyueyangpindaodiqiushiyanshijingzha。qimubiaoshishixianwoguoshouciyuemianzidongcaiyangfanhui,duifanhuiyangpinjinxingxitongfenxiyuyanjiu,shenhuaduiyueqiuhediyuexitongdeqiyuanyuyanhuaderenshi。zheyejiangweizairendengyueheshenkongtancediandingjichu。
再入返回飛行試驗器於2014年10月24日升空。11月1日(ri),試(shi)驗(yan)器(qi)的(de)返(fan)回(hui)艙(cang)在(zai)內(nei)蒙(meng)古(gu)著(zhe)陸(lu)。這(zhe)是(shi)我(wo)國(guo)航(hang)天(tian)器(qi)第(di)一(yi)次(ci)在(zai)繞(rao)月(yue)飛(fei)行(xing)後(hou)再(zai)入(ru)返(fan)回(hui)地(di)球(qiu),它(ta)的(de)成(cheng)功(gong)表(biao)明(ming),我(wo)國(guo)已(yi)全(quan)麵(mian)突(tu)破(po)和(he)掌(zhang)握(wo)航(hang)天(tian)器(qi)以(yi)接(jie)近(jin)第(di)二(er)宇(yu)宙(zhou)速(su)度(du)的(de)高(gao)速(su)再(zai)入(ru)返(fan)回(hui)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。

中國探月工程微信公眾號
主辦單位:國家航天局探月與航天工程中心
承辦單位:國家航天局新聞宣傳中心
協辦單位:嫦娥奔月航天科技(北京)有限責任公司
中國科學院國家天文台
地址:北京市海澱區阜成路甲8號
郵編:100048
京ICP備19018762號
信息報送: