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科技与物理篇
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嫦娥三号月球虹湾区着陆玉兔时速200m


  新京报讯: 肩负“落月”任务的嫦娥三号已完成各项研制和试验,运载火箭和探测器已转入西昌卫星发射中心发射现场。如果气象等条件具备,12月上旬将择机发射。

  近65万张票选“玉兔”

  中国探月工程副总指挥李本正昨日宣布,我国首辆月球车——嫦娥三号月球探测器的巡视器全球征名结束,月球车得名“玉兔”号。

  “传说中,当年‘嫦娥’怀抱玉兔奔月,玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似。”李本正介绍,“玉兔”号既体现了中华民族的传统文化,又反映了我国和平利用太空的宗旨。

  他表示,自9月25日征名开始,至10月25日截止,共收到征名作品193087件,除去重复名称外,共收到提交名称53091个。通过入围初评、网上投票和终审评审,“玉兔”号以近65万张票数名列第一脱颖而出。

  “玉兔”探测月面3个月

  人类探月一般遵循“探”“登”“驻”三大步。中国探月工程将第一大步“探月”细分为三期——即“绕”“落”“回”三小步。嫦娥一号卫星(2007年发射)圆满完成了一期“绕月”使命。探月二期的任务是实现月球软着陆和自动巡视勘查,包括嫦娥二号(2010年发射)、三号、四号3次任务。

  嫦娥三号将要实施第二步“落月”,即在月球表面软着陆。“嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成,将首次实现我国航天器地外天体软着陆。”国防科工局新闻发言人吴志坚说。

  据悉,着陆器将“怀抱”“玉兔”号巡视器落月,然后“玉兔”号驶离着陆器在月面进行为期约3个月的科学探测,着陆器则在着陆地点进行就位探测。

  嫦娥三号肩负三类任务

  吴志坚表示,嫦娥三号肩负三大工程目标和三类科学探测任务。

  其中三大工程目标包括:突破月球软着陆、月面巡视勘察;研制月球软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站;建立月球探测航天工程基本体系等。综合新京报记者邓琦 新华社报道

  ■ 链接

  嫦娥再飞天三大看点

  月球科学领域专家表示,除了巡视器轻盈落月(“落下去”)和巡视器开展月面探测(“走起来”)两大亮点外,嫦娥三号挑战人类月球科学探测历史上的几项“第一次”同样值得国人期待。它们主要由嫦娥三号携带的八大科学载荷中的三件完成。

  ●巡天:人类首次把“天文台”架到月球上

  装置名称:天文月基望远镜

  【专家解析】在月亮上观天文是世界上很多天文学家最想做的事情之一。月基天文望远镜,相当于人类把“天文台”架到了月球上。在月球观测天空,观测星星,研究星系、恒星的活动。假如实现了,一定会有很多新的发现。

  月基望远镜由望远镜主体、反射镜转台组成。对各种天文变源的亮度变化行为进行长时间连续监测,然后拍照把数据传回地球。我们形象称之为“巡天”。

  ●观地:首次从月球“回望”地球等离子体层

  装置名称:极紫外相机

  【专家解析】美国曾经在地球轨道上用卫星观测地球等离子体层,只是从赤道附近过境,没有宽阔的视场,只能看到局部。

  嫦娥三号月面软着陆后,离地球38万公里,能够看到地球等离子层的全貌。通过对地球周围的等离子体层产生的辐射进行全方位、长期的观测研究,获取地球等离子体层三维图像,有助于了解太阳和地球的相互关系。

  有观点认为,地球上一些自然灾害与地球等离子体层有关,所以相关研究具有科学意义。

  ●测月:用雷达对月球进行两个深度上的精细探测

  装置名称:测月雷达

  【专家解析】嫦娥三号巡视器的“腹部”有一台测月雷达。巡视器在月面行走,测月雷达可以测月球地底下30米深土壤层的结构和100米深的次表层结构。这个是国外没有做过的。据新华社电

  ■ 难点

  嫦娥需过“七道坎”

  国防科工局新闻发言人吴志坚说,“嫦娥三号工程实施要闯七道‘坎’,包括多窗口、窄宽度准时发射,月面软着陆,两器分离,月地间遥操作,月面生存,测控通信,地面试验验证等。”

  北京大学地球与空间科学学院焦维新教授认为,7大难点没有程度之分,是一个综合体,其中能否安全在月球表面着陆是关键。因为月球没有空气,着陆器不能像飞船在地球降落一样利用空气阻力,需要采取新的方式。

  焦维新表示,月球上夜晚气温在零下100多摄氏度,无法用往常的太阳能发电“供暖”,其生存能力将受巨大考验,要采取许多新的技术来应对。“一般采取的措施,就是带一个核电源。”

  焦维新说,除了巨大的温差,由于月球没有大气层,没有磁场保护,一些带电粒子和紫外线等可以直接到达月球表面,所以对仪器部件的抗辐射性要求高。新京报记者邓琦

  ■ 对话

  嫦娥“落月”首选虹湾

  专家称,其他国家尚未勘查虹湾,“玉兔”将工作3个月

  嫦娥三号着陆器“落月”难在哪?“玉兔”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接受了记者采访。

  落在何处?

  将在月球虹湾区着陆

  记者: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。

  为何选虹湾?

  虹湾是月球研究的空白

  记者:嫦娥三号为何选择虹湾作为着陆区?

  欧阳自远:着陆区首先通讯要好,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查过。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CCD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米,虹湾区分辨率约为1米。

  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。

  有何挑战?

  最大的难点是软着陆

  记者: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。

  最大的难点是软着陆,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。

  如何探测?

  “玉兔”时速约200米

  记者:嫦娥三号降落月球后,月球车将肩负哪些任务?

  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3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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