人類探月已有60多年歷史,但截至目前,還沒(méi)有任何一個(gè)航天器在月球背面著陸。就在今年年底,中國(guó)計(jì)劃發(fā)射的嫦娥四號(hào)探測(cè)器將實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面著陸探測(cè)。今年5月21日,它的先頭部隊(duì)中繼星“鵲橋”發(fā)射升空并到達(dá)地球-月球的拉格朗日L2點(diǎn),將“照亮”嫦娥四號(hào)“駕臨”月球背面之路。 早在上世紀(jì)90年代,中國(guó)科技工作者就進(jìn)行了探月活動(dòng)必要性和可行性研究,完成了探月衛(wèi)星的技術(shù)方案研究和關(guān)鍵技術(shù)研究,之后在深化論證工作基礎(chǔ)上,制定了中國(guó)探月工程“繞”“落”“回”三步走方案。2004年,中國(guó)正式開(kāi)展月球探測(cè)工程,并命名為“嫦娥工程”。
嫦娥一號(hào) 嫦娥一號(hào)是中國(guó)嫦娥工程家族里的老大,中國(guó)探月計(jì)劃的排頭兵。它于2007年發(fā)射,飛行在距離月面200千米的極軌軌道上,開(kāi)展了綜合性科學(xué)探測(cè)16個(gè)月并且取得了海量的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)。它在2009年結(jié)束使命,受控撞擊在月面的豐富海,實(shí)現(xiàn)了月面硬著陸,開(kāi)啟了中國(guó)人探月的新時(shí)代。 嫦娥一號(hào)首次繞月探測(cè)圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)重大突破,使中國(guó)成為世界上為數(shù)不多的具有深空探測(cè)能力的國(guó)家,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)中國(guó)航天史及航天器的“第一”:第一次研制并成功發(fā)射中國(guó)首顆繞月探測(cè)衛(wèi)星;第一次實(shí)現(xiàn)了繞月飛行和科學(xué)探測(cè);第一次形成了深空探測(cè)任務(wù)的總體設(shè)計(jì)思路和研制流程。這些都充分體現(xiàn)出中國(guó)綜合國(guó)力顯著增強(qiáng),自主創(chuàng)新能力和科技水平不斷提高。
嫦娥二號(hào) 2010年10月1日,嫦娥二號(hào)成功發(fā)射并進(jìn)入距離月面100千米的極軌軌道上運(yùn)行。它完成了高清全月面圖像掃描,分辨率達(dá)到7米,是目前最高水平的全月球數(shù)字影像圖。在完成探月任務(wù)之后,嫦娥二號(hào)還進(jìn)行了一些其它的觀測(cè)活動(dòng)。它到達(dá)日-地引力平衡的拉格朗日點(diǎn)L2,持續(xù)探測(cè)太陽(yáng)的活動(dòng)和爆發(fā)235天,積累了系統(tǒng)而豐富的太陽(yáng)活動(dòng)資料。相繼在飛抵距地球702萬(wàn)千米處,它與圖塔蒂斯小行星交會(huì),兩者距離僅僅只有870米,首次測(cè)定了圖塔蒂斯小行星的表面形貌、大小尺寸、運(yùn)行參數(shù)等。 目前,“嫦娥二號(hào)”成為唯一圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的人造小天體,已飛行大約4億千米。根據(jù)運(yùn)行軌道計(jì)算,2029年嫦娥二號(hào)將回歸地球附近。
嫦娥三號(hào) 嫦娥三號(hào)是嫦娥四號(hào)的雙胞胎姐姐,“兩人”一同承擔(dān)“落月探測(cè)”的任務(wù)。2013年12月2日,嫦娥三號(hào)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭送入太空,當(dāng)月14日成功軟著陸于月球正面雨海西北部,15日完成著陸器和巡視器月球車“玉兔”分離,并攜手開(kāi)展了“觀天、看地、測(cè)月”的科學(xué)探測(cè)和其他預(yù)定任務(wù)。 2015年10月5日,經(jīng)國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)審查批準(zhǔn),標(biāo)記中國(guó)嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器首次在月球上的雨海虹灣地區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸位置正式命名為“廣寒宮”,以此紀(jì)念中國(guó)古代神話故事中“嫦娥和玉兔在月亮上的宮殿”。廣寒宮在月球上的中心坐標(biāo)為北緯44.12°、西經(jīng)19.51°。
月基望遠(yuǎn)鏡 嫦娥三號(hào)著陸器上裝配了一臺(tái)近紫外天文望遠(yuǎn)鏡。在嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器落月之前,人類從來(lái)沒(méi)有在月球上架起望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行天文觀測(cè)。因?yàn)闆](méi)有大氣,所以月球?yàn)樘煳膶W(xué)家提供了一個(gè)極好的觀測(cè)環(huán)境。這個(gè)月基望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一批新的脈動(dòng)變星,確定了它們的光變周期與光變幅度;獲取了一批星座不同天區(qū)近紫外波段的真實(shí)星空?qǐng)D像和目標(biāo)天體的天球坐標(biāo)等。
中繼“鵲橋” 今年5月21日,嫦娥四號(hào)的中繼星“鵲橋”率先發(fā)射升空,目前已經(jīng)抵達(dá)地球-月球引力平衡的拉格朗日L2點(diǎn),它將搭建一座月球背面和地球之間的橋梁,實(shí)施地球與月球背面的通訊聯(lián)系和月球背面的測(cè)控任務(wù),配合未來(lái)軟著陸在月球背面的嫦娥四號(hào)著陸器和月球車開(kāi)展聯(lián)合科學(xué)探測(cè)。 之所以將“鵲橋”安放在距離月球背面約6.8萬(wàn)千米的L2點(diǎn),因?yàn)檫@是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的引力動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn),在那里,它可以永遠(yuǎn)直接面對(duì)月球背面,同時(shí)也能“看到”地球并與地球?qū)崟r(shí)直接通訊聯(lián)系。
月球之外 今年年底,中國(guó)將實(shí)施嫦娥四號(hào)的著陸器與月球車在月球背面的軟著陸,首次進(jìn)行月球背面的聯(lián)合科學(xué)探測(cè)。而在2019年,嫦娥五號(hào)將計(jì)劃月面的軟著陸,鏟取和鉆孔巖心取樣并返回地面,開(kāi)展全面、系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試,希望獲取一系列創(chuàng)新性科學(xué)研究成果。2020年希望能夠?qū)嵤┦状位鹦擒壍榔鬟b感探測(cè)與火星車巡視探測(cè)的聯(lián)合探測(cè)。在2021年后,中國(guó)計(jì)劃將實(shí)施近地小行星與小行星帶的小行星探測(cè)并取樣返回;火星取樣返回;木星及其衛(wèi)星的科學(xué)探測(cè)和太陽(yáng)系行星際穿越探測(cè)。 展望未來(lái),我們正在按照自己的計(jì)劃逐步實(shí)施既定的空間探測(cè)項(xiàng)目,我們要飛得更遠(yuǎn),我們也有能力飛得更遠(yuǎn)。
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