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嫦娥四號成功着陸月球背面 揭秘登月的「香港貢獻」

2019-01-04
来源:香港商报

 

  2019年1月3日10時26分,嫦娥四號人類探測器在月球背面南極-艾特肯盆地內的馮.卡門撞擊坑內自主着陸,並通過「鵲橋」中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影圖像。嫦娥四號任務開啟了人類月球探測的新篇章。 新華社

  【香港商報网訊】這是人類第一次揭開古老月背的神秘面紗!2019年1月3日10時26分,嫦娥四號探測器自主着陸在月球背面南極—艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,並通過「鵲橋」中繼星傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。至此,嫦娥四號任務實現了人類探測器首次月背軟着陸、首次月背與地球的中繼通信,開啟了人類月球探測的新篇章。

  三項「首次」掀探月新頁

  經過約38萬公里、26天的漫長飛行,嫦娥四號本港時間昨天進入距月面15公里的落月準備軌道。10時15分,在北京航天飛行控制中心大廳內,隨着現場工作人員一聲令下,嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降,7500N變推力發動機開機,探測器的速度逐步從相對月球1.7公里每秒降為零。在6到8公里處,探測器進行快速姿態調整,不斷接近月球;在距月面100米處開始懸停,對障礙物和坡度進行識別,並自主避障;選定相對平坦的區域後,開始緩速垂直下降。約690秒後,在反推發動機和着陸緩衝機構的「保駕護航」下,一噸多重的探測器成功着陸在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選着陸區。

  「鵲橋」完成通信小目標

  落月過程中,降落相機拍攝了多張着陸區域影像圖。落月後,通過「鵲橋」中繼星的「牽線搭橋」,嫦娥四號探測器進行了太陽翼和定向天線展開等多項工作,建立了定向天線高碼速率鏈路,實現了月背和地面穩定通信的「小目標」。

  11時40分,嫦娥四號着陸器監視C相機獲取了月背影像圖並傳回地面,這是人類探測器在月球背面拍攝的第一張圖片。該圖展示巡視器即將駛離着陸器、駛向月背的方向。後續,嫦娥四號探測器將通過「鵲橋」中繼星的中繼通信,開展設備工作模式調整等工作,擇機實施着陸器與巡視器分離。

  嫦娥四號探測器由着陸器和巡視器組成,共配置包括2台國際合作載荷在內的8台有效載荷。其中,着陸器上安裝有地形地貌相機、降落相機、低頻射電頻譜儀、與德國合作的月表中子及輻射劑量探測儀等4台載荷;巡視器上安裝有全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀和與瑞典合作的中性原子探測儀。這些儀器將在月球背面通過就位和巡視探測,開展低頻射電天文觀測與研究,巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構研究,並試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境研究。此外,着陸器還搭載了月表生物科普試驗載荷。

  填補宇宙探索研究空白

  嫦娥四號任務為中外科學家提供了太空探索的機會。嫦娥四號的着陸區南極—艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑,地形起伏達6000米,是太陽系中已知最大的撞擊坑之一,被認為對研究月球和太陽系早期歷史具有重要價值。「月球背面是一片難得的寧靜之地,屏蔽了來自地球的無線電信號干擾。這次探測可以填補低頻射電天文領域在低頻觀測段的空白,為研究太陽、行星及太陽系外天體提供可能,也將為研究恆星起源和星雲演化提供重要資料。」探月工程嫦娥四號任務新聞發言人于國斌說。

  中國國家航天局表示,願以此為基礎,與世界各國航天機構、空間科學研究機構及國外空間科學愛好者,開展合作,共同探尋宇宙奧秘。從嫦娥奔月到萬戶飛天,從「天眼」探秘到載人航天,探索浩瀚宇宙,是中華兒女不懈追求的偉大夢想。

  嫦娥四號月球車命名為「玉兔二號」

  嫦娥登月的「香港貢獻」

  「嫦娥四號」探測器昨早成功着陸月球背面,並通過「鵲橋」中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。這次驕人任務能夠成功順利完成,也離不開香港科研人員的研究成果和巨大貢獻,其中就包括由理大工業及系統工程學系副系主任容啟亮團隊與中國空間技術研究院專家合力研發的「相機指向機構系統」。據了解,該系統未來還將會參與「嫦娥五號」登月任務。

  「嫦娥四號」使用的「相機指向系統」,是自國家在2007年開展探月工程以來,首個由香港製造及開發,並獲國家採用的參與探月計劃的儀器。由容啟亮帶領的團隊,多年來積極參與國家太空任務,「相機指向系統」早在2013年在「嫦娥三號」升空時便首次獲採用,當時該系統安裝在嫦娥三號的頂部,負責拍攝月球地形地貌及監測月兔號運作。

  據介紹,「相機指向系統」重2.8千克,長85厘米、闊27厘米、深16厘米,安裝在「嫦娥四號」頂端,能夠垂直移動120度,並可以左右旋轉350度,為確保能持續有效拍攝,研究團隊以尖端工程技術,讓系統能抵受月球表面的巨大溫差,並可在重力只有地球六分一的環境中使用。

  香港理工大學工業及系統工程學系副系主任容啟亮教授參與開發嫦娥四號「相機指向系統」。 資料圖片

  對於今次成功傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,容啟亮表現得非常高興,並指出「嫦娥四號」着陸十分成功,團隊現時正逐一為探測器各個儀器通電,準備之後的任務。他說,今次探測器所處位置相對接近月球的南極,氣溫較低,會透過控制供電,調節「相機指向系統」的溫度,確保系統正常運作。香港商報記者 黃雪峰

  【海外聲音】美俄航天專家紛紛點讚

  對中國嫦娥四號探測器昨日成功在月球背面軟着陸,美國和俄羅斯航天專家紛紛表示祝賀並盛讚這一壯舉。

  美國航天局局長吉姆.布里登斯廷昨於社交媒體推特發文說:「祝賀中國嫦娥四號團隊實現在月球背面的成功着陸,這是人類的第一次,也是令人印象深刻的成就。」

  美國太空探索技術公司創始人埃隆.馬斯克也第一時間對嫦娥四號成功落月表示祝賀。

  俄羅斯齊奧爾科夫斯基航天研究院院士亞歷山大.熱列茲尼亞科夫表示,嫦娥四號成功落月是中國取得的一項重大航天探索成就,確保探測器在月球背面着陸的技術非常複雜,此前任何國家都未能使其探測器在月球背面軟着陸,「中國這一成功產生了巨大的心理轟動效應」,並再次驗證中國航天探索技術的成熟性及其解決重大太空開發問題的能力。

  俄羅斯國立「斯滕伯格」天文研究所高級研究員弗拉基米爾.蘇爾金說,嫦娥四號即將開始精彩的月面考察,國際研究人員非常希望了解嫦娥四號傳回的探測數據,「中方從月球背面獲取的任何實地探測數據都是非常重要的成就」。

  俄羅斯科學院航天研究所主任研究員納坦.艾斯蒙德也稱,國際研究人員希望嫦娥四號探究能否在月球背面的土壤中找到水冰或液態水,「倘若如願,這也將是中方的一項巨大成功。」

  【知多D】「嫦娥」落月知多少?

  一、月球背面為何神秘?

  由於月球自轉周期和公轉周期相等,加上被地球潮汐鎖定,地球強大的引力讓月球總是一面朝向地球,所以人類在地球上只能憑肉眼看見月球的正面,背面則看不見。因此,月球背面對於人類而言,更是「秘境中的秘境」,有許多未知等待着解答。

  二、嫦娥四號具體在哪着陸?

  主着陸區為月球背面靠近南極一個叫「馮·卡門撞擊坑」的地方。這裏着陸區面積比虹灣地區小許多,因為月球北面山峰林立,大坑套小坑,很難找出再大一些、平坦一些的地方供嫦娥四號安身。

  三、如何着陸月球背面?

  嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降,在6至8公里處進行快速姿態調整,不斷接近月球;在距月面100米處開始懸停,對障礙物和坡度進行識別,並自主避障;選定相對平坦的區域後,開始緩速垂直下降。最終,在反推發動機和着陸緩衝機構的「保駕護航」下,一噸多重的探測器成功着陸在月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選着陸區。

  四、月球背面是什麼樣子?

  月球背面這張「面孔」並不漂亮,是一張「麻子臉」,隕石坑數量比月球正面要多得多,放眼望去隨處可見,密密麻麻的。月背「皺紋」也多,布滿了溝壑、峽谷和懸崖,而月球正面相對平坦的地方較多。

  五、如何實現「地月通信」?

  對於落在月球背面、沒有任何通信信號的嫦娥四號來說,「飛鴿傳書」的任務落在「鵲橋」中繼衛星的肩上。通過早先發射並成功架設在地月接格朗日L2點的中繼衛星,實施與地面的通信信號「接力」嫦娥四號才得以與地球保持聯絡。

  六、此次旅行填補了什麼空白?

  月背是一片難得的寧靜之地,屏蔽了來自地球的無線電信號干擾。這次探測可填補射電天文領域在低頻觀測段的空白,將為研究恒星起源和星雲演化提供重要資料。

[责任编辑:蒋璐]
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