嫦娥四號探月 | 盛嘉麟

比美美、俄,中國大陸迎來一次重量級航天發射。按照計劃,中國嫦娥四號月球探測器在12月8日在西昌衛星發射中心由長征三號乙運載火箭發射。此次任務的最大亮點是,中國將實現世界首次月球背面軟著陸和巡視探測,這被認為是工程技術和空間科學的雙重跨越和創新。

嫦娥四號探月1

這次著陸的難度要比以往的月球探測器在月面軟著陸更大。由於月球的遮擋,月球背面無法與地球進行直接通信和測控。為此,中國於2018年5月發射了「鵲橋」中繼衛星,目前工作在距月球約6.5萬公里的地月拉格朗日L2點使命軌道,將為落在月球背面的嫦娥四號月球探測器提供地月中繼測控和數據傳輸服務。

同時,在月球背面著陸的科研意義也很大。由於月球屏蔽了地球的無線電干擾,月球背面的電磁環境更乾淨,為開展空間科學領域最前沿的低頻射電天文觀測與研究提供了理想場所。

這次承擔月球背面巡視探測任務的月球車,基本繼承了嫦娥三号玉兔號的設計概念,但針對月球背面複雜的地形條件、中繼通信新的需求和科學目標的實際需要,進行了適應性更改和有效載荷配置調整,嫦娥四號任務月球車總重量約140公斤,將是全球迄今重量最小的月球車。

嫦娥四號探月2

月球車在月表面臨超300℃溫差,為了適應月球表面狀況和極大的溫差,嫦娥四號月球車在運動安全、能源供給、科學探測、測控通信等方面均作了特殊設計。月球車有兩種能源供給,一種是兩面太陽翼收集的太陽能,另一種是月球車上的同位素熱源。當月夜來臨,同位素熱源將為儀器設備供熱,保證儀器設備在零下180℃的環境中不被凍壞。

同時,太陽翼在月夜也將「兼職」發揮獨特作用。其中一面太陽翼將收回,覆蓋住儀器設備。另一面太陽翼保持展開姿態,當下一個月晝來臨,其收集的太陽能將把月球車「喚醒」,然後另一面太陽翼「掀開被子」,繼續投入新一個月晝的工作。

月球車在月夜來臨前尋找停靠點,以及太陽翼的展開與回收,都依賴於經由「鵲橋號」中繼星的地面測控。嫦娥四號月球車的太陽翼可以在測控的指揮下旋轉360°,俯仰、方位均可調節。

月球車上搭載的測月雷達設置了兩個不同頻段,借助其探測出的數據,研究人員可以繪製出第一幅月球背面剖面圖。測月雷達設計探測深度為月球地下50米左右,而實際深度有望到達200多米,有助於月球背面的地質研究。

嫦娥三號月球車設計壽命為3個月,但最終月球車工作了2年9個月。嫦娥四號月球車設計壽命也是3個月,但預計工作時間將比「玉兔號」更長。

嫦娥探月工程的圖騰設計簡單明瞭,十分出色。標誌採用中國書法,用毛筆抽象地勾勒出一彎明月的形狀,而藍色的色彩運用體現人們征服藍天的夢想。同時,圓弧的起筆處好似中國龍頭的形象,象徵著中國探月事業的騰空而起。一雙灰色的腳印踏在月球之上,寓意著中國探月的終極夢想,極為難得。彎月的落筆處白色的圖案是一群飛翔的和平鴿,通過這些小細節都表達了中國傳遞著和平開發空間的願望。

 

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