世界上第一张月球背面全景图来了 嫦娥四号拍的_北京时间

世界上第一张月球背面全景图来了 嫦娥四号拍的

截至1月11日8时,嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器和"鹊桥"中继星状态稳定,各项工作按计划实施。

世界上第一张月球背面全景图来了 嫦娥四号拍的

截至1月11日8时,嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器和“鹊桥”中继星状态稳定,各项工作按计划实施。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(方位投影)。国家航天局供图

着陆器上配置的地形地貌相机完成了环拍,科研人员根据“鹊桥”中继星传回的数据,制作了清晰的环拍影像图。同时,科研人员根据降落相机拍摄的影像图,完成了着陆点周围月面地形地貌的初步分析。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(圆柱投影)。国家航天局供图

照片显示,玉兔二号仍然位于1月4日到达的“A点”位置,面前是一个坑。玉兔二号1月3日晚间与着陆器分离,踏上月球表面,其后进入“午休”。1月10日零点,玉兔二号巡视器完成出月午设置,结束“午休”,恢复工作。

>>解读

月球背面到底有什么?

这张由“嫦娥四号”着陆器拍摄的着陆区全景图展示了月球背面更多的地形地貌,也给我们带来了更多信息。

这张全景图由着陆器上的地形地貌相机进行四周旋转,拍成的80多张照片拼接而成。其中,科研人员首先观察了嫦娥四号自身设备的情况。

国家天文台副台长、嫦娥四号地面应用系统总指挥李春来:这个圆的,就是对中继星的数传天线,这边我们可以看到展开的太阳能帆板和气瓶。远处的玉兔二号月球车正在午休状态。

此外,着陆区周边的地形地貌在这张全景图中完整呈现。嫦娥四号的着陆区位于南极艾特肯盆地冯o卡门坑内,这里形成于36亿年前,画面中的地形也体现了这里历史古老的特点。

李春来:它周围的碎石比较少,说明这里暴露的年龄比较古老,可能会有一些深部的物质抛射过来,我们也会做进一步的研究。

着陆器的地形地貌相机获取到的周边月面信息,也将为下一步探测,特别是月球车的探测指明路径。李春来坦言,月球背面的地形复杂,探测难度和风险都很大。

李春来:降落的地点相当于海拔负的5935米左右,嫦娥四号正好降落在一堆小撞击坑的中间,那些坑都有(直径)20米左右,还是很惊险的。

>>现场

“玉兔二号”全身照来了

截至4日17时,着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位,德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试,地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。巡视器与中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,按计划在月面行走到达A点,开展科学探测。此后,嫦娥四号将迎来月昼高温考验,巡视器择机进入“午休”模式。

10日是嫦娥四号任务的又一个关键节点:在月球背面“午休”多天的玉兔二号按计划在当天被唤醒。据国家航天局此前发布的消息,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。此后,嫦娥四号迎来月昼高温考验,巡视器择机进入“午休”模式。

嫦娥四号月球车的官方微博“月球车玉兔二号”在10日晚发布最新消息称,“午休结束,起身活动筋骨”。该官微于5日发布消息称,现在月球背面进入白昼,没有大气层隔热,温度会达到将近200摄氏度。为了保护重要部件,避免极端情况,巡视器要午休一会儿。据这篇微博文章介绍,玉兔二号身上包着厚厚的隔热组件,金黄色外套可以反射强光,体内还有可变热导热管、可控两相流体回路等,把玉兔二号的体温控制在55摄氏度之下。

文章还称,午休期间,月球车并不会睡着,只是原地待命,充充电,写写日志,传输一些监控数据。

>>揭秘

嫦娥四号如何软着陆?

嫦娥四号3日降落在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑,成为首个在月球背面软着陆的人类探测器。

整个降落过程可谓惊心动魄,嫦娥四号在近乎垂直降落在月球背面的过程中,地面工作人员是没有机会对它进行干预的。探测器之所以能够完全自主判断,实现“盲降”,靠的是GNC系统的神通。探月专家详细介绍了这一过程。

中国探月工程总设计师吴伟仁老家在四川。他比喻说:嫦娥三号好比降落在华北大平原,而嫦娥四号好比降落到中国西南的崇山峻岭中。

他说,嫦娥四号着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一,且落区周围有海拔10公里高的山,艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的海拔为负6公里,因而与嫦娥三号平滑的抛物线降落轨迹不同,嫦娥四号是接近垂直降落。

图为嫦娥四号着陆器拍摄的着陆点南侧月球背面图像

“着陆时间短、难度大、风险高,对我们是一个很大的考验。”吴伟仁说。

他说,在落月过程中,嫦娥四号绝大部分继承了嫦娥三号月面软着陆技术,整个过程约700秒,全部依靠探测器自主完成,地面可通过中继星看到降落过程,但不实施干预。

航天科技集团五院嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲说:“我们对于月面地形的信息主要来自以前环月遥感数据,包含嫦娥一号、嫦娥二号以及一些国外卫星的遥感数据。但这些数据都不能给我们提供足够精度的地形信息,我们不可能知道哪个地方有大石头,更多的是整体的宏观信息和统计概率,最后着陆还是要靠探测器自主识别障碍与避障。”

五院嫦娥四号探测器项目总监张熇说,嫦娥四号在系统设计上考虑了如何提高着陆的精度,在环月阶段增加了轨道修正,在动力下降控制策略上进行了调整。探测器要在距离月面比较高的时候就达到着陆区的上方,然后垂直下降,这样航迹上复杂崎岖的地形就不会对着陆带来影响。

五院嫦娥四号着陆器总体主任设计师李飞介绍,落月阶段首先通过变推力发动机让探测器减速,将探测器相对月球的速度从1.7公里每秒降到接近为零,就像汽车刹车,然后调整探测器的姿态,垂直下降。

五院嫦娥四号探测器副总设计师吴学英说,探测器距离月面两公里左右时,先实施一次粗避障,通过光学成像,利用太阳光造成地形的投影来识别障碍,这时它可以识别大的陨石坑和大石块。

之后,嫦娥四号在距离月面100米处悬停,利用激光扫描来实现精避障,这时它能识别更小的障碍,同时也能识别地面的坡度,通过计算,寻找到一个较为安全的地点作为着陆点。

然后探测器再次下降,最后距离月面2米时发动机停止工作,探测器以自由落体的方式降落,着陆器上的四条腿把着陆的冲击能量缓冲掉,让着陆器稳稳地落在月面。

>>释疑

嫦娥四号的任务是啥?

1、嫦娥四号的着陆点选在哪?

嫦娥四号原本为嫦娥三号的备份,嫦娥三号任务完成后,嫦娥四号被赋予了向月球背面进发的新使命。

月球背面山峰林立,冯·卡门撞击坑的南部地势在月背已经较为平坦,从北往南着陆航迹的高程起伏较小,因此被选定为嫦娥四号着陆和探测区域。

中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁等曾撰文指出,冯·卡门撞击坑具有较高的科学探测价值,坑内的钍、氧化铁、二氧化钛等含量均较高,同时物质组成的异常空间分布可能提供火山活动以及月壳活动线索,有利于开展月壳活动研究,并对月幔玄武岩起源研究有重要意义。

2、为何比嫦娥三号多飞半月?

嫦娥三号于2013年12月2日发射,14日成功着陆,历时12天。而嫦娥四号从去年12月8日发射到1月3日着陆,历时27天。为何嫦娥四号比三号多飞了整整半个月?

嫦娥四号去年12月8日搭乘火箭发射,12月12日进入环月轨道,12月30日进入月球背面着陆准备轨道。12月12日后,嫦娥四号进行了2次环月轨道修正,与“鹊桥号”中继星进行了4次中继链路测试,开展激光测距、三维成像等导航敏感器在轨测试。

航天科技集团五院嫦娥四号着陆器总体副主任设计师许应乔介绍,嫦娥四号与三号在地月转移轨道运行时间相当,但是环月段时间更长,长达20多天。原因一是进行月球背面下降的轨道调整,二是进行中继星的测试,从而更精确地降落。

3、嫦娥四号着陆后要做什么?

为完成科学探测任务,“嫦娥四号”把8台有效载荷和1台科普载荷带到了冯·卡门撞击坑。着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷;巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。

“嫦娥四号”巡视器车轮。

这些仪器将在月球背面开展低频射电天文观测与研究,巡视区形貌、矿物组分及月表浅层结构研究,并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。

科学家认为,冯·卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性,对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也是一片难得的宁静之地,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰,在此开展低频射电天文观测可填补射电天文领域在低频观测段的空白,为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能,也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

>>盘点

从嫦娥一号到嫦娥五号

嫦娥四号任务之前,我国已经圆满实现了探月工程第一、二步的任务目标。

嫦娥一号轨道图。来源/国家航天局

从2007年到2014年,7年中,我国发射了4颗月球探测器,除了嫦娥一号、二号、三号,还有一颗“试验先锋”嫦娥5T。它们飞越38万公里的地月距离,实现了绕月、落月任务,同时还为采样返回验证了技术。据悉,将实施月球采样返回的嫦娥五号探测器,预计明年发射。

嫦娥一号:中国航天第三座里程碑

我国正式开展探月研究,可以追溯到1994年,我国科学家开始进行探月活动必要性和可行性研究。2000年11月,中国政府首次公布了航天白皮书——《中国的航天》,明确近期发展目标中包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。

2001年,由孙家栋院士牵头,原国防科工委组织中国科学院、中国航天科技集团、原总装备部等单位正式启动月球探测工程的相关论证工作。

2004年1月23日,我国绕月探测工程立项,月球探测工程全面启动。作为“绕、落、回”三步走的第一步,首期绕月工程就是研制和发射探月卫星嫦娥一号。

完成我国探月三步走“绕、落、回”的嫦娥一号、二号、三号、五号探测器示意图。来源/国家航天局

在叶培建院士的带领下,中国航天科技集团五院平均年龄只有30多岁的“嫦娥”研制团队,针对月球探测卫星的新特点,短短3年时间,先后攻克了轨道设计、月食问题、两自由度数传定向天线研制、卫星热设计、制导导航与控制份系统设计、测控数传分系统设计、紫外月球敏感器、数管分系统设计等一系列技术难题。

2007年10月24日,嫦娥一号卫星成功发射。次年11月12日,嫦娥一号拍摄的全月球影像图发布;2009年3月1日,嫦娥一号卫星按预定计划受控撞月,为探月工程一期——“绕月探测”任务画上了一个圆满的句号。

在航天界,我国首次月球探测工程的成功,被称为继“东方红一号”人造卫星、“神舟五号”载人飞行任务之后,我国航天事业发展的第一座里程碑,开启了中国人走向深空的时代,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。

嫦娥二号:中国飞得最远的航天器

作为探月工程二期先导星,嫦娥二号卫星试验了探月工程二期部分关键技术。

2010年10月1日,嫦娥二号发射成功。至2011年4月1日,在半年设计寿命周期内,嫦娥二号全面实现了6大工程目标和4项科学探测任务,获取了一批重要科学数据。

嫦娥二号飞行过程示意图。来源/国家航天局

完成既定探测任务后,能力尚在的嫦娥二号,并未像嫦娥一号一样坠毁在月球,而是飞向了更远的深空。

2012年4月,嫦娥二号圆满完成在日地拉格朗日L2点一个完整周期的飞行探测,成功绕飞L2点,进入转移轨道飞行。当年12月13日,嫦娥二号与国际编号为4179的图塔蒂斯小行星由远及近“擦肩而过”,最近交会距离不到1公里,首次实现了我国对小行星的飞跃探测,成为我国第1个行星际探测器。

而后,嫦娥二号继续飞至1亿公里以外,对我国深空探测能力进行了验证,成为我国飞得最远的航天器。

嫦娥三号:“玉兔”号信步月球

嫦娥一号、二号实现了“绕月”,嫦娥三号的任务是“落月”,我国第一辆月球车“玉兔”号也诞生于此次任务。

2008年3月,探月工程二期立项。与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,新技术、新产品达到80%。

“玉兔”号月球车拍摄的嫦娥三号着陆器。来源/国家航天局

航天科技集团五院研究团队突破了着陆减速、着陆段的自主导航控制、着陆冲击缓冲、月面热控保障、月面移动、月面巡视过程的自主导航与遥操作控制等六大方面关键技术。

2013年12月14日,嫦娥三号探测器成功落月,实现我国航天器首次地外天体软着陆,并开展巡视勘察和科学探测。

嫦娥5T:探月返回的“探路先锋”

我国探月工程严谨按照“三步走”规划,落月之后便是返回,由嫦娥五号承担重任。

在探月工程三期采样返回任务中,嫦娥五号最终将携带样品返回地球,其返回器对任务的成败至关重要。我国此前尚没有地球轨道以外的航天器完成过再入大气层的返回、着陆与回收经历。

我国虽然多次通过神舟飞船返回舱将航天员平安带回地球,但月球返回器的返回再入,与近地航天器返回再入相比,难度不可同日而语。其再入速度更高,航程更长,热环境也更复杂,这些特点为返回器气动外形与热防护设计、再入制导导航与控制(GNC)、安全回收与着陆提出了很大的挑战。

嫦娥5T对嫦娥五号预定采样区遥感成像图。来源/国家航天局

五院针对高速返回技术根本无法在地面进行模拟的情况,提出了“先行开展一次飞行试验,验证高速再入返回飞行的可行性”的思路,飞行试验器孕育而生。

2014年11月1日清晨,为嫦娥五号探路的再入返回试验器(嫦娥5T),在绕月飞行之后,按既定方案平安返回着陆。

嫦娥5T任务中,研制人员突破了轨道设计和控制技术、气动技术、热防护技术等关键技术,验证了返回器“半弹道跳跃式返回”再入关键技术,实现了中国航天器首次以第二宇宙速度返回地球,为嫦娥五号安全返回,趟出了一条路。

(北京时间综合新京报、央视新闻、北京青年报等)

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世界上第一张月球背面全景图来了 嫦娥四号拍的

截至1月11日8时,嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器和"鹊桥"中继星状态稳定,各项工作按计划实施。

世界上第一张月球背面全景图来了 嫦娥四号拍的

截至1月11日8时,嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器和“鹊桥”中继星状态稳定,各项工作按计划实施。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(方位投影)。国家航天局供图

着陆器上配置的地形地貌相机完成了环拍,科研人员根据“鹊桥”中继星传回的数据,制作了清晰的环拍影像图。同时,科研人员根据降落相机拍摄的影像图,完成了着陆点周围月面地形地貌的初步分析。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(圆柱投影)。国家航天局供图

照片显示,玉兔二号仍然位于1月4日到达的“A点”位置,面前是一个坑。玉兔二号1月3日晚间与着陆器分离,踏上月球表面,其后进入“午休”。1月10日零点,玉兔二号巡视器完成出月午设置,结束“午休”,恢复工作。

>>解读

月球背面到底有什么?

这张由“嫦娥四号”着陆器拍摄的着陆区全景图展示了月球背面更多的地形地貌,也给我们带来了更多信息。

这张全景图由着陆器上的地形地貌相机进行四周旋转,拍成的80多张照片拼接而成。其中,科研人员首先观察了嫦娥四号自身设备的情况。

国家天文台副台长、嫦娥四号地面应用系统总指挥李春来:这个圆的,就是对中继星的数传天线,这边我们可以看到展开的太阳能帆板和气瓶。远处的玉兔二号月球车正在午休状态。

此外,着陆区周边的地形地貌在这张全景图中完整呈现。嫦娥四号的着陆区位于南极艾特肯盆地冯o卡门坑内,这里形成于36亿年前,画面中的地形也体现了这里历史古老的特点。

李春来:它周围的碎石比较少,说明这里暴露的年龄比较古老,可能会有一些深部的物质抛射过来,我们也会做进一步的研究。

着陆器的地形地貌相机获取到的周边月面信息,也将为下一步探测,特别是月球车的探测指明路径。李春来坦言,月球背面的地形复杂,探测难度和风险都很大。

李春来:降落的地点相当于海拔负的5935米左右,嫦娥四号正好降落在一堆小撞击坑的中间,那些坑都有(直径)20米左右,还是很惊险的。

>>现场

“玉兔二号”全身照来了

截至4日17时,着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位,德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试,地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。巡视器与中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,按计划在月面行走到达A点,开展科学探测。此后,嫦娥四号将迎来月昼高温考验,巡视器择机进入“午休”模式。

10日是嫦娥四号任务的又一个关键节点:在月球背面“午休”多天的玉兔二号按计划在当天被唤醒。据国家航天局此前发布的消息,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。此后,嫦娥四号迎来月昼高温考验,巡视器择机进入“午休”模式。

嫦娥四号月球车的官方微博“月球车玉兔二号”在10日晚发布最新消息称,“午休结束,起身活动筋骨”。该官微于5日发布消息称,现在月球背面进入白昼,没有大气层隔热,温度会达到将近200摄氏度。为了保护重要部件,避免极端情况,巡视器要午休一会儿。据这篇微博文章介绍,玉兔二号身上包着厚厚的隔热组件,金黄色外套可以反射强光,体内还有可变热导热管、可控两相流体回路等,把玉兔二号的体温控制在55摄氏度之下。

文章还称,午休期间,月球车并不会睡着,只是原地待命,充充电,写写日志,传输一些监控数据。

>>揭秘

嫦娥四号如何软着陆?

嫦娥四号3日降落在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑,成为首个在月球背面软着陆的人类探测器。

整个降落过程可谓惊心动魄,嫦娥四号在近乎垂直降落在月球背面的过程中,地面工作人员是没有机会对它进行干预的。探测器之所以能够完全自主判断,实现“盲降”,靠的是GNC系统的神通。探月专家详细介绍了这一过程。

中国探月工程总设计师吴伟仁老家在四川。他比喻说:嫦娥三号好比降落在华北大平原,而嫦娥四号好比降落到中国西南的崇山峻岭中。

他说,嫦娥四号着陆区相当于嫦娥三号着陆区的八分之一,且落区周围有海拔10公里高的山,艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的海拔为负6公里,因而与嫦娥三号平滑的抛物线降落轨迹不同,嫦娥四号是接近垂直降落。

图为嫦娥四号着陆器拍摄的着陆点南侧月球背面图像

“着陆时间短、难度大、风险高,对我们是一个很大的考验。”吴伟仁说。

他说,在落月过程中,嫦娥四号绝大部分继承了嫦娥三号月面软着陆技术,整个过程约700秒,全部依靠探测器自主完成,地面可通过中继星看到降落过程,但不实施干预。

航天科技集团五院嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲说:“我们对于月面地形的信息主要来自以前环月遥感数据,包含嫦娥一号、嫦娥二号以及一些国外卫星的遥感数据。但这些数据都不能给我们提供足够精度的地形信息,我们不可能知道哪个地方有大石头,更多的是整体的宏观信息和统计概率,最后着陆还是要靠探测器自主识别障碍与避障。”

五院嫦娥四号探测器项目总监张熇说,嫦娥四号在系统设计上考虑了如何提高着陆的精度,在环月阶段增加了轨道修正,在动力下降控制策略上进行了调整。探测器要在距离月面比较高的时候就达到着陆区的上方,然后垂直下降,这样航迹上复杂崎岖的地形就不会对着陆带来影响。

五院嫦娥四号着陆器总体主任设计师李飞介绍,落月阶段首先通过变推力发动机让探测器减速,将探测器相对月球的速度从1.7公里每秒降到接近为零,就像汽车刹车,然后调整探测器的姿态,垂直下降。

五院嫦娥四号探测器副总设计师吴学英说,探测器距离月面两公里左右时,先实施一次粗避障,通过光学成像,利用太阳光造成地形的投影来识别障碍,这时它可以识别大的陨石坑和大石块。

之后,嫦娥四号在距离月面100米处悬停,利用激光扫描来实现精避障,这时它能识别更小的障碍,同时也能识别地面的坡度,通过计算,寻找到一个较为安全的地点作为着陆点。

然后探测器再次下降,最后距离月面2米时发动机停止工作,探测器以自由落体的方式降落,着陆器上的四条腿把着陆的冲击能量缓冲掉,让着陆器稳稳地落在月面。

>>释疑

嫦娥四号的任务是啥?

1、嫦娥四号的着陆点选在哪?

嫦娥四号原本为嫦娥三号的备份,嫦娥三号任务完成后,嫦娥四号被赋予了向月球背面进发的新使命。

月球背面山峰林立,冯·卡门撞击坑的南部地势在月背已经较为平坦,从北往南着陆航迹的高程起伏较小,因此被选定为嫦娥四号着陆和探测区域。

中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁等曾撰文指出,冯·卡门撞击坑具有较高的科学探测价值,坑内的钍、氧化铁、二氧化钛等含量均较高,同时物质组成的异常空间分布可能提供火山活动以及月壳活动线索,有利于开展月壳活动研究,并对月幔玄武岩起源研究有重要意义。

2、为何比嫦娥三号多飞半月?

嫦娥三号于2013年12月2日发射,14日成功着陆,历时12天。而嫦娥四号从去年12月8日发射到1月3日着陆,历时27天。为何嫦娥四号比三号多飞了整整半个月?

嫦娥四号去年12月8日搭乘火箭发射,12月12日进入环月轨道,12月30日进入月球背面着陆准备轨道。12月12日后,嫦娥四号进行了2次环月轨道修正,与“鹊桥号”中继星进行了4次中继链路测试,开展激光测距、三维成像等导航敏感器在轨测试。

航天科技集团五院嫦娥四号着陆器总体副主任设计师许应乔介绍,嫦娥四号与三号在地月转移轨道运行时间相当,但是环月段时间更长,长达20多天。原因一是进行月球背面下降的轨道调整,二是进行中继星的测试,从而更精确地降落。

3、嫦娥四号着陆后要做什么?

为完成科学探测任务,“嫦娥四号”把8台有效载荷和1台科普载荷带到了冯·卡门撞击坑。着陆器上安装了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪、与德国合作的月表中子及辐射剂量探测仪等4台载荷;巡视器上安装了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和与瑞典合作的中性原子探测仪。着陆器还搭载了月表生物科普试验载荷。

“嫦娥四号”巡视器车轮。

这些仪器将在月球背面开展低频射电天文观测与研究,巡视区形貌、矿物组分及月表浅层结构研究,并试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境研究。

科学家认为,冯·卡门撞击坑的物质成分和地质年代具有代表性,对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值。月球背面也是一片难得的宁静之地,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰,在此开展低频射电天文观测可填补射电天文领域在低频观测段的空白,为研究太阳、行星及太阳系外天体提供可能,也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

>>盘点

从嫦娥一号到嫦娥五号

嫦娥四号任务之前,我国已经圆满实现了探月工程第一、二步的任务目标。

嫦娥一号轨道图。来源/国家航天局

从2007年到2014年,7年中,我国发射了4颗月球探测器,除了嫦娥一号、二号、三号,还有一颗“试验先锋”嫦娥5T。它们飞越38万公里的地月距离,实现了绕月、落月任务,同时还为采样返回验证了技术。据悉,将实施月球采样返回的嫦娥五号探测器,预计明年发射。

嫦娥一号:中国航天第三座里程碑

我国正式开展探月研究,可以追溯到1994年,我国科学家开始进行探月活动必要性和可行性研究。2000年11月,中国政府首次公布了航天白皮书——《中国的航天》,明确近期发展目标中包括“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。

2001年,由孙家栋院士牵头,原国防科工委组织中国科学院、中国航天科技集团、原总装备部等单位正式启动月球探测工程的相关论证工作。

2004年1月23日,我国绕月探测工程立项,月球探测工程全面启动。作为“绕、落、回”三步走的第一步,首期绕月工程就是研制和发射探月卫星嫦娥一号。

完成我国探月三步走“绕、落、回”的嫦娥一号、二号、三号、五号探测器示意图。来源/国家航天局

在叶培建院士的带领下,中国航天科技集团五院平均年龄只有30多岁的“嫦娥”研制团队,针对月球探测卫星的新特点,短短3年时间,先后攻克了轨道设计、月食问题、两自由度数传定向天线研制、卫星热设计、制导导航与控制份系统设计、测控数传分系统设计、紫外月球敏感器、数管分系统设计等一系列技术难题。

2007年10月24日,嫦娥一号卫星成功发射。次年11月12日,嫦娥一号拍摄的全月球影像图发布;2009年3月1日,嫦娥一号卫星按预定计划受控撞月,为探月工程一期——“绕月探测”任务画上了一个圆满的句号。

在航天界,我国首次月球探测工程的成功,被称为继“东方红一号”人造卫星、“神舟五号”载人飞行任务之后,我国航天事业发展的第一座里程碑,开启了中国人走向深空的时代,标志着我国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。

嫦娥二号:中国飞得最远的航天器

作为探月工程二期先导星,嫦娥二号卫星试验了探月工程二期部分关键技术。

2010年10月1日,嫦娥二号发射成功。至2011年4月1日,在半年设计寿命周期内,嫦娥二号全面实现了6大工程目标和4项科学探测任务,获取了一批重要科学数据。

嫦娥二号飞行过程示意图。来源/国家航天局

完成既定探测任务后,能力尚在的嫦娥二号,并未像嫦娥一号一样坠毁在月球,而是飞向了更远的深空。

2012年4月,嫦娥二号圆满完成在日地拉格朗日L2点一个完整周期的飞行探测,成功绕飞L2点,进入转移轨道飞行。当年12月13日,嫦娥二号与国际编号为4179的图塔蒂斯小行星由远及近“擦肩而过”,最近交会距离不到1公里,首次实现了我国对小行星的飞跃探测,成为我国第1个行星际探测器。

而后,嫦娥二号继续飞至1亿公里以外,对我国深空探测能力进行了验证,成为我国飞得最远的航天器。

嫦娥三号:“玉兔”号信步月球

嫦娥一号、二号实现了“绕月”,嫦娥三号的任务是“落月”,我国第一辆月球车“玉兔”号也诞生于此次任务。

2008年3月,探月工程二期立项。与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,新技术、新产品达到80%。

“玉兔”号月球车拍摄的嫦娥三号着陆器。来源/国家航天局

航天科技集团五院研究团队突破了着陆减速、着陆段的自主导航控制、着陆冲击缓冲、月面热控保障、月面移动、月面巡视过程的自主导航与遥操作控制等六大方面关键技术。

2013年12月14日,嫦娥三号探测器成功落月,实现我国航天器首次地外天体软着陆,并开展巡视勘察和科学探测。

嫦娥5T:探月返回的“探路先锋”

我国探月工程严谨按照“三步走”规划,落月之后便是返回,由嫦娥五号承担重任。

在探月工程三期采样返回任务中,嫦娥五号最终将携带样品返回地球,其返回器对任务的成败至关重要。我国此前尚没有地球轨道以外的航天器完成过再入大气层的返回、着陆与回收经历。

我国虽然多次通过神舟飞船返回舱将航天员平安带回地球,但月球返回器的返回再入,与近地航天器返回再入相比,难度不可同日而语。其再入速度更高,航程更长,热环境也更复杂,这些特点为返回器气动外形与热防护设计、再入制导导航与控制(GNC)、安全回收与着陆提出了很大的挑战。

嫦娥5T对嫦娥五号预定采样区遥感成像图。来源/国家航天局

五院针对高速返回技术根本无法在地面进行模拟的情况,提出了“先行开展一次飞行试验,验证高速再入返回飞行的可行性”的思路,飞行试验器孕育而生。

2014年11月1日清晨,为嫦娥五号探路的再入返回试验器(嫦娥5T),在绕月飞行之后,按既定方案平安返回着陆。

嫦娥5T任务中,研制人员突破了轨道设计和控制技术、气动技术、热防护技术等关键技术,验证了返回器“半弹道跳跃式返回”再入关键技术,实现了中国航天器首次以第二宇宙速度返回地球,为嫦娥五号安全返回,趟出了一条路。

(北京时间综合新京报、央视新闻、北京青年报等)

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