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探月工程嫦娥四號探測器成功發(fā)射!它擔(dān)負著什么樣的使命?

人民日報 2018-12-08 07:24:08

12月8日2時23分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器,開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號任務(wù)的工程目標(biāo),一是研制發(fā)射月球中繼通信衛(wèi)星,實現(xiàn)國際首次地月拉格朗日L2點的測控及中繼通信;二是研制發(fā)射月球著陸器和巡視器,實現(xiàn)國際首次月球背面軟著陸和巡視探測。嫦娥四號的科學(xué)任務(wù)主要是開展月球背面低頻射電天文觀測與研究;開展月球背面巡視區(qū)形貌、礦物組份及月表淺層結(jié)構(gòu)探測與研究;試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環(huán)境探測研究。

記者從國防科工局、國家航天局獲悉:12月8日2時23分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器,開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號探測器后續(xù)將經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行,最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸,開展月球背面就位探測及巡視探測,并通過已在使命軌道運行的“鵲橋”中繼星,實現(xiàn)月球背面與地球之間的中繼通信。

嫦娥四號任務(wù)的工程目標(biāo),一是研制發(fā)射月球中繼通信衛(wèi)星,實現(xiàn)國際首次地月拉格朗日L2點的測控及中繼通信;二是研制發(fā)射月球著陸器和巡視器,實現(xiàn)國際首次月球背面軟著陸和巡視探測。

嫦娥四號的科學(xué)任務(wù)主要是開展月球背面低頻射電天文觀測與研究;開展月球背面巡視區(qū)形貌、礦物組份及月表淺層結(jié)構(gòu)探測與研究;試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環(huán)境探測研究。

為增進國際交流與合作,擴大開放共享,嫦娥四號任務(wù)中,與荷蘭、德國、瑞典、沙特開展了4項科學(xué)載荷方面的國際合作,搭載了3項由哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中山大學(xué)、重慶大學(xué)等國內(nèi)高校研制的科學(xué)技術(shù)試驗項目。

據(jù)介紹,2014年,嫦娥三號任務(wù)圓滿完成后,國防科工局牽頭組織開展了嫦娥四號任務(wù)實施方案調(diào)整的論證工作。綜合考慮國際前沿、科學(xué)價值、經(jīng)濟和技術(shù)可行性等因素,最終確定了月球背面軟著陸和巡視探測的總體方案。月球背面具有獨特的電磁場環(huán)境和地質(zhì)特征,特別適合開展低頻射電探測等空間天文學(xué)研究和月球物質(zhì)成分探測等科學(xué)研究。同時,月球背面著陸探測尚屬國際空白,有利于增進人類對宇宙未知奧秘的認知。

嫦娥四號任務(wù)于2016年1月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)正式實施,包括中繼星和探測器兩次任務(wù)。“鵲橋”中繼星于2018年5月21日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號丙遙二十七運載火箭成功發(fā)射,進入環(huán)地月拉格朗日L2點使命軌道,目前狀態(tài)正常。

探月工程自2004年正式啟動以來,已經(jīng)取得“四戰(zhàn)四捷”。2007年,嫦娥一號任務(wù)實現(xiàn)繞月探測,實現(xiàn)了中華民族千年奔月夢想;2010年,嫦娥二號成功發(fā)射,獲得國際最高的7米分辨率全月圖和月球虹灣地區(qū)1.5米高分辨率局部影像圖,飛至150萬公里遠的日地拉格朗日L2點進行環(huán)繞探測,此后對700萬公里外的圖塔蒂斯小行星進行高精度飛越探測,不斷刷新中國高度;2013年,嫦娥三號成功落月并開展月面巡視勘察,探月工程“繞、落、回”三步走的第二步戰(zhàn)略目標(biāo)全面實現(xiàn),嫦娥三號著陸器成為了在月球表面工作時間最長的人造航天器;2014年,再入返回飛行試驗任務(wù)圓滿成功,突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回關(guān)鍵技術(shù),對我國月球及深空探測乃至航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重大意義。探月工程各項任務(wù)的連續(xù)成功,開啟了中國人走向深空、探索宇宙奧秘、增進人類福祉的時代。

探月工程重大專項由國防科工局牽頭組織實施。嫦娥四號任務(wù)由工程總體及探測器、運載火箭、發(fā)射場、測控、地面應(yīng)用五大系統(tǒng)組成。其中,工程總體由國防科工局探月與航天工程中心承擔(dān);探測器、運載火箭分別由中國航天科技集團有限公司中國空間技術(shù)研究院、中國運載火箭技術(shù)研究院、上海航天技術(shù)研究院研制生產(chǎn);發(fā)射和測控任務(wù)由中國衛(wèi)星發(fā)射測控系統(tǒng)部負責(zé);地面應(yīng)用系統(tǒng)由中國科學(xué)院國家天文臺承擔(dān),有效載荷由中國科學(xué)院和中國航天科技集團有限公司相關(guān)單位研制。此次發(fā)射任務(wù)是長征系列運載火箭的第294次發(fā)射。

圖片來源:攝圖網(wǎng)

新聞多一點:

解讀探月工程的“四戰(zhàn)四捷”

探月工程(嫦娥工程)是我國航天繼人造地球衛(wèi)星和載人航天之后的第三個里程碑,是國家重大科技專項的標(biāo)志性工程。計劃在2020年前按“繞、落、回”的發(fā)展思路分三期組織實施,實現(xiàn)探月工程既定目標(biāo)。

1.探月工程一期(2004年—2009年):2004年1月23日,國務(wù)院批準(zhǔn)了國防科工委、財政部《關(guān)于繞月探測工程立項的請示》,標(biāo)志著月球探測工程一期——繞月探測工程正式立項,從而開啟了探月工程的光榮征程。

2.探月工程二期(2008年—2014年):2008年2月15日,國務(wù)院批準(zhǔn)探月工程二期立項。主要目標(biāo)是實現(xiàn)在月面軟著陸,開展月面就位探測與自動巡視勘察。

3.探月工程三期(2011年至今):2011年1月7日,國務(wù)院批準(zhǔn)探月工程三期立項,標(biāo)志著探月工程“繞、落、回”三步走最后一步正式啟動。三期工程擬實施兩次采樣返回任務(wù),分別命名為嫦娥五號和嫦娥六號任務(wù),將首次采用無人月球軌道交會對接方式實現(xiàn)月面自主采樣返回。為降低工程風(fēng)險,探月三期決定實施一次再入返回飛行試驗。再入返回飛行試驗驗證了地月空間往返一系列關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)。

從探月工程一期至今,我國共進行了四次發(fā)射:

1、2007年10月24日嫦娥一號成功發(fā)射,11月26日,嫦娥一號衛(wèi)星傳回第一幅月球圖片數(shù)據(jù),標(biāo)志著探月工程一期任務(wù)圓滿成功。嫦娥一號衛(wèi)星在軌有效探測16個月,于2009年3月1日受控撞月,為工程畫上圓滿的句號。探月工程一期首次實現(xiàn)我國自主研制的衛(wèi)星進入月球軌道;利用CCD立體相機對月球進行環(huán)繞探測,獲取了120米分辨率的全月影像圖以及鈾元素含量分布圖等。

2、嫦娥二號任務(wù)。2010年10月1日嫦娥二號成功發(fā)射,經(jīng)過在軌探測10個月后,于2011年8月25日飛赴日地拉格朗日L2點,并進行環(huán)繞探測;環(huán)繞探測近半年后,飛離L2點,于2012年12月13日,與圖塔蒂斯小行星近距離交會并獲得清晰圖像;之后飛向更遠的深空,成為我國首顆繞太陽飛行的人造小行星,創(chuàng)造了中國航天器最遠飛行紀(jì)錄。嫦娥二號為嫦娥三號驗證了部分關(guān)鍵技術(shù),詳勘了落月區(qū)域;在月球軌道有效探測10個月,利用改進的CCD立體相機對月球進行了環(huán)繞探測,獲取了世界上首幅7米分辨率的全月圖和1.5米分辨率的局部圖;利用γ射線譜儀、高能粒子探測器、太陽風(fēng)離子探測器發(fā)現(xiàn)了月表鉻元素和微磁層、太陽風(fēng)加減速等現(xiàn)象;獲取了圖塔蒂斯小行星的清晰圖像;創(chuàng)造了中國航天器最遠的飛行記錄。

3、嫦娥三號任務(wù)。2013年12月2日嫦娥三號成功發(fā)射,14日探測器如期著陸,15日著陸器與巡視器(玉兔號月球車)成功互拍,標(biāo)志著嫦娥三號任務(wù)取得圓滿成功。嫦娥三號任務(wù)是我國首次在地外天體軟著陸,為中國航天開創(chuàng)了月面就位探測和機器人巡視探測的新模式。創(chuàng)造了中國航天的多個首次:首次研發(fā)地外著陸、巡視航天器平臺,且實現(xiàn)月面遙操作;應(yīng)用30.4nm波段極紫外相機對地球等離子體層進行大視場成像;月基天文望遠鏡觀測到了各天體近紫外波段的亮度和變化;測月雷達對月殼淺層剖面結(jié)構(gòu)進行了分析;8種有效載荷全部按計劃進行科學(xué)探測,共獲得各級數(shù)據(jù)約3000GB。

4、再入返回飛行試驗任務(wù)。2014年10月24日,探月工程三期再入返回飛行試驗器發(fā)射,經(jīng)過8天的飛行,11月1日,在距地球5000公里處服務(wù)艙與返回器受控分離,返回器以“半彈道跳躍式”高速再入地球大氣層,安全精確著陸在內(nèi)蒙古四子王旗,為嫦娥五號任務(wù)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。此后,服務(wù)艙順利完成了大橢圓停泊軌道飛行段、地月轉(zhuǎn)移段、地月L2點環(huán)繞飛行段、近月制動段和環(huán)月飛行段共5個階段的拓展試驗,取得豐碩成果。

人民日報 馮華

責(zé)編 張楊運

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