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文章标题:传奇国际电子游戏平台:人类首次!中国探测器成

发布时间: 2019-05-08

  1月3 日10 时26分, 嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月背软着陆示意图“嫦娥四号”飞行轨道示意图1月3日在北京航天飞行控制中心拍摄的降落过程(示意图)。嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的玉兔二号巡视器走上月面影像图。

  点题

  这是人类第一次揭开古老月背的神秘面纱。2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次月背软着陆。

  “月球背面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。这次探测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。”探月工程嫦娥四号任务新闻发言人于国斌说。

  11时40分,嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。

  从嫦娥奔月到万户飞天,从“天眼”探秘到载人航天,探索浩瀚宇宙,是中华儿女不懈追求的伟大梦想。“这一刻,我们都是幸福的追梦人!”得知嫦娥四号着陆的喜讯,年近九旬的“两弹一星”功勋科学家孙家栋院士豪情满怀。

  落月之旅

  时间短难度大风险高

  详解月球背面着陆三大看点

  难度极大“嫦娥四号好比降落在崇山峻岭”

  中国探月工程总设计师吴伟仁院士打了这样一个比方:嫦娥三号好比降落在华北大平原,而嫦娥四号好比降落在祖国西南的崇山峻岭中。

  据介绍,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。不同于嫦娥三号在月球正面的着陆区,嫦娥四号在月球背面着陆区地形起伏达到6000米,可谓跌宕起伏、险象环生。

  “难度大、时间短、风险高。”吴伟仁如是评价嫦娥四号此次在月球背面着陆之旅的突出特点。然而,风险越高意味着回报有可能也会越大。

  在嫦娥三号任务成功实施以后,关于嫦娥四号要去哪儿?应该干些什么?曾引发不小的争议。

  嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲介绍:“当时大家想了很多,除了落到月球背面,也有专家考虑过让它飞得更远,但那样探测器就需要有很大变化。”

  “嫦娥四号是嫦娥三号的备份,很多零部件与嫦娥三号一同设计生产,因而不能在设计上有太大变化。综合考虑各方面因素后,大家仍然选择去月球背面。”孙泽洲说。

  “去月球背面比去正面风险增大了很多,但从技术发展角度来讲,如果我们未来要建设月球科研站,就需要航天器能够高精度着陆。”孙泽洲称,解决了这次任务面临的挑战,可为后续的深空探测和小行星探测打下基础。

  除了科学上的意义,冯·卡门撞击坑对于中国而言还有另一层非凡的意义:它是以20世纪匈牙利裔美国航天工程学家冯·卡门命名的,他被誉为“航空航天时代的科学奇才”。中国航天事业的奠基人钱学森、郭永怀都是他的亲传弟子。

  落月过程激动人心的700秒

  10时15分,嫦娥四号迎来制动时刻,7500N发动机开机,动力下降开始;10时21分,降落相机开机,开始抓拍落月全过程;10时25分,嫦娥四号转入悬停模式,随后不一会儿便转入避障模式。

  10时26分24秒,最激动人心的时刻终于到来:经历了近700秒的落月过程,嫦娥四号探测器成功着陆,一切正常!指控大厅爆发出热烈的掌声。

  嫦娥四号落月的一刻,74岁的中国航天科技集团五院深空探测和空间科学首席科学家、嫦娥一号卫星总设计师叶培建院士走向正在前排工作席的嫦娥四号探测器项目执行总监张熇,两代“嫦娥人”的手,紧紧地握在了一起。

  这一握,也让张熇这个嫦娥四号探测器研制团队里的“女当家”再也忍不住激动的心情,捂住脸当场流下了幸福的泪水。

  “嫦娥四号能有今天的成功是有故事的,很多人最初主张不要冒险。”叶培建告诉记者,嫦娥四号不仅实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆,更通过“鹊桥”中继星实现了地球和月背间的首次中继通信。

  “两个‘首次’决定了我们在这些领域是当之无愧的世界第一,正因有无数‘嫦娥人’的坚持才能有今天,值得骄傲。”叶培建说,这是他第一时间走到张熇身后表示祝贺的原因。

  叶培建介绍,嫦娥四号2015年才正式决定到月球背面着陆,因此整个研制周期特别紧张。就在嫦娥四号研制之时,包括嫦娥五号、火星探测、深空探测在内的多项科研任务也在紧锣密鼓地进行中,不少科研人员要同时在好几个任务里“身兼数职”,这为嫦娥四号科研团队提出了更高的要求,他们的压力可想而知。

  面对困难和挑战,来自科研一线的“嫦娥人”不仅继承并发扬了老一辈航天人开创的“两弹一星”精神,更在此基础之上树立了新的“探月精神”。

  从2004年1月我国月球探测工程全面启动至今,嫦娥探月已经走过了15年。嫦娥四号落月激动人心的700秒背后,便源于这15年的付出与坚持。

  探测月球背面嫦娥四号或将取得突破性发现

  嫦娥四号降落的月球背面,高山和深谷迭现。中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖说,月球背面具有独特性质,嫦娥四号着陆地是从未实地探测过的处女地,或将取得突破性发现。

  在没有太空探测器的年代,月球背面一直是神秘的未知世界。越来越多前往月球的探测器让人们发现,原来月球背面和正面如此不同。

  嫦娥四号的着陆区月球南极-艾特肯盆地是太阳系中已知最大的撞击坑之一,也被公认为月球上最老、最深的撞击盆地。在这里获取月球深部物质的信息,相信会在科学上有很大的惊喜。

  科学家们认为,月球南极-艾特肯盆地是研究月球深部物质组成的重要窗口,对该盆地进行探测,有助于研究月壳和月幔的组成、月球的地质特征、月球的起源和演化,解释月球上的磁异常现象。

  邹永廖介绍,月球车在月背行走时,还可以获取集地形地貌、物质成分、浅层结构于一体的综合地质剖面,这个剖面一旦建立起来,将是国际首创。

  同时,到月球背面开展低频射电天文观测是天文学家们梦寐以求的事情,可以填补射电天文领域在低频观测段的空白。这样的天文观测是研究太阳、行星及太阳系外天体的重要手段,也将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

  重大意义

  这一落,怎么想象都不过

  38万公里很远,远到人类文明从未在月球背面留下印记;38万公里很近,就在今天,中国在“蟾宫后院”折桂!2019年1月3日10时26分,中国嫦娥四号代表人类首次软着陆月球背面,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。

  这一刻,世界看中国!

  由于自转和公转的特点,月球永远只有一面对着地球。此前,国际上仅有极少数环月飞行器从太空中看到过月球背面的样子,而由于通信受限和技术原因,人类此前从未真正踏上过这片秘境。嫦娥四号在月球背面落月成功创造了人类太空探索史上的新纪录。

  “天高地迥,觉宇宙之无穷”,千百年来,从嫦娥奔月到万户飞天,我们的祖先不断展现对宇宙的浪漫想象和探索激情。探索浩瀚宇宙、发展航天事业,正是亿万中华儿女不懈追求的伟大梦想。

  我国探月工程全面启动以来,已经走过了15年的时光。15年间,从嫦娥一号拍摄的全月球影像图,到嫦娥二号首次实现我国对小行星的飞跃探测,再到嫦娥三号成功实现落月梦想……月球探测工程,成为我国航天事业发展的又一座里程碑,开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代,标志着我国进入具有深空探测能力的国家行列。

  作为整个探月工程“绕、落、回”三步走战略中第二步的关键组成,嫦娥四号的一小步,无疑是整个人类太空探索史上的一大步。月球背面比正面更为古老。嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,其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,嫦娥四号任务为中外科学家提供了更多太空探索的机会。

  “踏上月球背面,已经是好几代科学家共同的梦想了。”中国科学院院士叶培建动情地表示,“落月是整个任务最关键阶段,充满了风险、未知和挑战。探月工程各项任务的连续成功,开启了中国人走向深空、探索宇宙奥秘、增进人类福祉的新时代。”

  宇宙到底有多大?这是人类秉承探索发现的天性不断追寻的问题。在发现未知地带的征程中,中国航天人将不畏艰苦、不断创新,奏响探索宇宙的新畅想。

  探月动态

  嫦娥四号月球车命名为“玉兔二号”

  记者3日从国家航天局获悉,嫦娥四号任务月球车全球征名活动结果揭晓,月球车命名为“玉兔二号”。

  嫦娥四号成功落月,在国际上首次实现月球背面软着陆和巡视探测,首次实现地月拉格朗日L2点中继通信与探测。为使承担月球背面巡视探测任务的嫦娥四号月球车名称,充分体现广大群众乃至全球华人的意愿,由国家航天局探月与航天工程中心联合相关单位,共同组织了嫦娥四号任务月球车全球征名活动,经历了征名提交、评委函审、入围初审、网络投票、终审评审五个阶段。

  2018年8月15日月球车征名活动启动后,海内外各行各业民众积极参与,年龄最大的94岁,最小的7岁。在提交名称的22天里,通过新华社客户端、中国网、腾讯网和邮寄信函等途径,共收到大家提交嫦娥四号任务月球车的名称42945个。

  为提高征名的质量,主办单位成立了由航天专家、高校语言文化名人和专业媒体人组成的23人评审委员会。首先由评委对所有提交的名称进行函审筛选,推荐了153个名称进行入围初审。然后于2018年9月28日组织了初审评审,经过讨论、交流和最后投票,选出了“逐梦、光明、玉兔二号、探索、征途、精灵、无畏、望舒、行者、金兔”10个入围名称,再由广大群众对入围名称进行网络投票。

  在网络投票的基础上,评委进行了终审评审,“玉兔二号”最终以最高分入选。

  嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离

  玉兔二号顺利驶抵月背

  1月3日晚间,嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离,玉兔二号巡视器(即月球车)顺利驶抵月背表面。着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,并由“鹊桥”中继星传回地面。

  嫦娥四号探测器1月3日成功落月后,工作人员按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作,对“鹊桥”中继星状态、着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等两器分离的实施条件,进行了最终检查确认。

  15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,两器分离开始。

  飞控大厅大屏幕上,嫦娥四号着陆器矗立月面,太阳翼呈展开状态。巡视器立于着陆器顶部,展开太阳翼,伸出桅杆。随后,巡视器开始向转移机构缓慢移动,转移机构正常解锁,在着陆器与月面间搭起一架斜梯,巡视器沿斜梯缓缓走向月面。22时22分,巡视器踏上月球表面,玉兔二号在月背留下第一道印迹。

  西安动力

  西安硬科技助力

  嫦娥四号软着陆

  航天六院为嫦娥四号提供“精准动力”

  ■首席记者杨斌鹄

  1月3日,经过为期26天的环月轨道飞行后,嫦娥四号探测器顺利着陆月球南极-艾肯特盆地的冯·卡门陨坑,代表全人类首次登陆造访月球背面,并开展月球巡视。在本次落月过程中,位于西安的中国航天科技集团六院研制生产的1台7500N变推力发动机和近30台小推力姿控发动机表现完美,为着陆器推进分系统配置了全部动力,提供了灵敏、可靠的服务。

  据悉,艾特肯盆地是太阳系内已知最大的撞击坑,对其进行勘测有助于解答与月球有关的一系列重要疑问,包括内部结构和热演化。与嫦娥三号相比,首次造访月球背面的嫦娥四号,不仅要克服通信障碍,而且要应对月球后方更加崎岖的地形,实现更难的精确控制。

  由于探月任务的不同,嫦娥四号的着陆方式与工作状态也有了很大的提升。月球正面有较为宽阔的平原,虽有许多陨石坑,但其坑底相对平整,嫦娥三号采取弧形轨迹缓慢着陆。而月球背面的地形则更为复杂,陨石坑更多,地势更陡峭;为了避免撞到峭壁,嫦娥四号则采取了近乎垂直的着陆方式。

  鉴于以上新的着陆环境和要求,航天六院从人员资格、零组件生产过程、配套产品优选确认、装配过程控制、对外接口质量、量化控制、外购外协产品质量控制等8个方面提出了质量控制要求。

  针对本次配置的推进剂分系统,该院在分析发动机固有特性的基础上,对发动机控制策略进行了优化和完善,大大提升了发动机启动的可靠性和裕度,助力嫦娥四号成功落月。针对其在探测器发射后工作模式繁多、过程复杂、耗时较长,而且部分动作是在探测器测控弧段外,无法即刻接收指令和反馈结果的问题,该院提出了部分智能自主控制程序,根据预先设定的条件自主调节工作状态,使系统反馈更加及时,提升了环境适应性。

  推进分系统中的明星产品—7500N变推力发动机,较嫦娥三号而言,在高性能和长寿命上实现了多项突破。从性能上说,它可实现推力从1500N到7500N大范围的连续变化,其性能指标——比冲,单位质量内推进剂的量所产生的冲量,由原来的308秒提高到了310秒。同时,其外观涂层更加美观、寿命更长。因其性能高、适应性强、燃烧稳定、结构简单、成本低廉等特点,它很好地承担了嫦娥探测器近月制动、动力下降的主要动力,它能按照飞行器的控制指令准确快速无极的改变推力,实现探测器的中途修正、近月制动及月面软着陆。

  航天五院西安分院

  研制嫦娥四号落月必备神器

  ■首席记者杨斌鹄

  1月3日,“嫦娥四号”实现人类探测器首次在月球背面软着陆。位于西安航天产业基地的中国航天科技集团五院西安分院,为嫦娥四号探测器研制的测距测速敏感器(也称落月雷达)、数传设备及为嫦娥四号中继星“鹊桥”研制的中继通信分系统等设备,是“四姑娘”落月的必备神器。

  自带神器保证安全着陆月背

  月球背面的地形,与月球正面有很大不同。据之前的太空探测器发回的月球背面照片显示,月背有很多高山和低洼处,起伏不定。而“四姑娘”将落到月背南极-艾特肯盆地,这与“三姑娘”落在月球正面相对平坦的地形环境是十分不同的,也为“四姑娘”的落月增加了极大的困难。

  在绕月飞行阶段,地面会向嫦娥四号探测器注入落月相关的信息和参数,提前告诉“四姑娘”怎么落月、什么时候落月、落到什么地方。在落月过程中,“四姑娘”在月球背面工作,地面的科研人员只能通过“鹊桥”与“四姑娘”进行交流。西安分院为“鹊桥”研制的中继通信分系统,可以实现地面与“四姑娘”的对话。

  即使这样,通过嫦娥四号中继星这座高空数据中转站传递信息,难免会产生时间差,带来信号传递的延缓。而整个落月过程时间短、速度快,“四姑娘”就需要在测距测速敏感器的帮助下导航落月。西安分院为嫦娥四号研制的测距测速敏感器,通过把握速度和距离的信息,可以使“四姑娘”轻盈落月。测距测速敏感器类似于我们日常生活中汽车的行车雷达和倒车雷达,极大地方便了“四姑娘”控制身姿顺利“泊车”。可以说,测距测速敏感器是嫦娥四号探测器寻找落月路的明亮双眼。为了研制出这个升级、优化版的测距测速敏感器,西安分院的设计师们开展了艰苦卓绝的攻关。其中吊车试验和校飞试验就做了多次,用来模拟验证测试测距测速敏感器的性能指标满足需求。

  西安分院嫦娥四号测距测速敏感器研制负责人刘瑞冬回忆说:“校飞试验是在夏天完成的,试验队员都经历了地面40多度高温和飞机上0度作用低温的‘冰与火’的考验。”

  为探月工程任务发挥关键作用

  在嫦娥四号探测器之前,西安分院投入了大量科研力量,为已经发射成功和开展试验验证的嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号飞行试验器以及嫦娥四号中继卫星“鹊桥”提供了大量关键系统产品。我国的探月工程分为“绕”、“落”、“回”三个步骤,目前已实现了“绕”和“落”。

  据西安分院院长李军介绍,在探月工程任务中,西安分院承担了关键的系统产品,为探月工程前两步的实现发挥了关键的作用。研制的数传系统设备,先后传回了我国第一幅月面图像、第一幅虹湾月面图像、第一幅着陆月球、玉兔月面行走和嫦娥三号与玉兔“两器互拍”图片,人类第一幅距地7500万公里处图塔蒂斯小行星的图片。研制的X频段测控应答机,成功验证了我国深空测控体制,测控全向天线和信标天线为掌握嫦娥系列卫星与地面的通信及定位、定轨工作发挥了重要作用。研制的测距测速敏感器,为嫦娥三号实现落月悬停和月面软着陆作出重大贡献。西安分院先后被评为首次探月工程突出贡献单位、嫦娥二号探月工程突出贡献单位,西安分院雷达所被授予探月工程嫦娥三号任务突出贡献单位荣誉称号,多名科技工作者受到党和国家表彰。

  在嫦娥四号任务中,西安分院为去年5月发射的嫦娥四号中继卫星研制了测控分系统、天线分系统、中继通信分系统,使得“鹊桥”可与地球保持全天候的通信,“照亮”了嫦娥四号驾临月球背面之路。

  本组文图除署名外均据新华社电

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