人類探月已有60多年歷史,但截至目前,還沒有任何一個航天器在月球背面著陸。就在今年年底,中國計劃發(fā)射的嫦娥四號探測器將實現(xiàn)人類首次月球背面著陸探測。今年5月21日,它的先頭部隊中繼星“鵲橋”發(fā)射升空并到達地球-月球的拉格朗日L2點,將“照亮”嫦娥四號“駕臨”月球背面之路。 早在上世紀90年代,中國科技工作者就進行了探月活動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,制定了中國探月工程“繞”“落”“回”三步走方案。2004年,中國正式開展月球探測工程,并命名為“嫦娥工程”。
嫦娥一號 嫦娥一號是中國嫦娥工程家族里的老大,中國探月計劃的排頭兵。它于2007年發(fā)射,飛行在距離月面200千米的極軌軌道上,開展了綜合性科學(xué)探測16個月并且取得了海量的科學(xué)探測數(shù)據(jù)。它在2009年結(jié)束使命,受控撞擊在月面的豐富海,實現(xiàn)了月面硬著陸,開啟了中國人探月的新時代。 嫦娥一號首次繞月探測圓滿成功,實現(xiàn)了一大批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)重大突破,使中國成為世界上為數(shù)不多的具有深空探測能力的國家,實現(xiàn)了多個中國航天史及航天器的“第一”:第一次研制并成功發(fā)射中國首顆繞月探測衛(wèi)星;第一次實現(xiàn)了繞月飛行和科學(xué)探測;第一次形成了深空探測任務(wù)的總體設(shè)計思路和研制流程。這些都充分體現(xiàn)出中國綜合國力顯著增強,自主創(chuàng)新能力和科技水平不斷提高。
嫦娥二號 2010年10月1日,嫦娥二號成功發(fā)射并進入距離月面100千米的極軌軌道上運行。它完成了高清全月面圖像掃描,分辨率達到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,嫦娥二號還進行了一些其它的觀測活動。它到達日-地引力平衡的拉格朗日點L2,持續(xù)探測太陽的活動和爆發(fā)235天,積累了系統(tǒng)而豐富的太陽活動資料。相繼在飛抵距地球702萬千米處,它與圖塔蒂斯小行星交會,兩者距離僅僅只有870米,首次測定了圖塔蒂斯小行星的表面形貌、大小尺寸、運行參數(shù)等。 目前,“嫦娥二號”成為唯一圍繞太陽運行的人造小天體,已飛行大約4億千米。根據(jù)運行軌道計算,2029年嫦娥二號將回歸地球附近。
嫦娥三號 嫦娥三號是嫦娥四號的雙胞胎姐姐,“兩人”一同承擔(dān)“落月探測”的任務(wù)。2013年12月2日,嫦娥三號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,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,并攜手開展了“觀天、看地、測月”的科學(xué)探測和其他預(yù)定任務(wù)。 2015年10月5日,經(jīng)國際天文聯(lián)合會審查批準,標記中國嫦娥三號月球探測器首次在月球上的雨海虹灣地區(qū)實現(xiàn)軟著陸位置正式命名為“廣寒宮”,以此紀念中國古代神話故事中“嫦娥和玉兔在月亮上的宮殿”。廣寒宮在月球上的中心坐標為北緯44.12°、西經(jīng)19.51°。
月基望遠鏡 嫦娥三號著陸器上裝配了一臺近紫外天文望遠鏡。在嫦娥三號月球探測器落月之前,人類從來沒有在月球上架起望遠鏡進行天文觀測。因為沒有大氣,所以月球為天文學(xué)家提供了一個極好的觀測環(huán)境。這個月基望遠鏡發(fā)現(xiàn)了一批新的脈動變星,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)近紫外波段的真實星空圖像和目標天體的天球坐標等。
中繼“鵲橋” 今年5月21日,嫦娥四號的中繼星“鵲橋”率先發(fā)射升空,目前已經(jīng)抵達地球-月球引力平衡的拉格朗日L2點,它將搭建一座月球背面和地球之間的橋梁,實施地球與月球背面的通訊聯(lián)系和月球背面的測控任務(wù),配合未來軟著陸在月球背面的嫦娥四號著陸器和月球車開展聯(lián)合科學(xué)探測。 之所以將“鵲橋”安放在距離月球背面約6.8萬千米的L2點,因為這是一個相對穩(wěn)定的引力動態(tài)平衡點,在那里,它可以永遠直接面對月球背面,同時也能“看到”地球并與地球?qū)崟r直接通訊聯(lián)系。
月球之外 今年年底,中國將實施嫦娥四號的著陸器與月球車在月球背面的軟著陸,首次進行月球背面的聯(lián)合科學(xué)探測。而在2019年,嫦娥五號將計劃月面的軟著陸,鏟取和鉆孔巖心取樣并返回地面,開展全面、系統(tǒng)實驗室分析測試,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感探測與火星車巡視探測的聯(lián)合探測。在2021年后,中國計劃將實施近地小行星與小行星帶的小行星探測并取樣返回;火星取樣返回;木星及其衛(wèi)星的科學(xué)探測和太陽系行星際穿越探測。 展望未來,我們正在按照自己的計劃逐步實施既定的空間探測項目,我們要飛得更遠,我們也有能力飛得更遠。
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