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东方果博 玉兔号迎来继任者

2018年08月16日 16:37:13

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  玉兔号迎来继任者
  年底或实现人类首次月球背面巡视勘察

  嫦娥四号月球车外观设计构型。国家国防科工局探月与航天工程中心供图

  还记得我国第一辆月球车玉兔号吗?那个曾代表中国驶抵月球表面,在月球上留下第一个足迹的“萌兔子”,那个曾在月球超长服役两年多,牵动无数人心的“兔坚强”,如今终于迎来继任者:嫦娥四号任务月球车。

  8月15日,国家国防科工局探月与航天工程中心在北京公布嫦娥四号任务着陆器、月球车外观设计构型,这是它们首次公开亮相。现场还向全球发出邀请,请大家为这位继任者“取名”。

  今年12月,这位继任者就将随着嫦娥四号着陆器一起飞往月球的背面,中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁今天表示,嫦娥四号任务将首次实现人类探测器在月球背面软着陆和巡视勘察。

  正面背面都是“落月”却迥然不同

  我国探月工程以无人探测为主,分为“绕”“落”“回”三步走,截至目前已走完前两步,完成了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号和探月工程三期再入返回试验任务。

  探月工程副总指挥、国家国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠表示,嫦娥四号原本是嫦娥三号的备份星,嫦娥三号任务圆满成功后,经过深入论证和多方案反复比较,最终确定实施嫦娥四号着陆月球背面任务。

  这并不容易。刘继忠说,月球的自转周期恰好等于公转周期,且都是逆时针方向。因此,月球有一面永远朝向地球,而另一面总是背向地球――人类在地球上只能看到月球的正面,而看不到月球的背面。

  1959年,苏联发射月球1号探测器,尽管只是与月球擦肩而过,但作为人类发射成功的第一个星际探测器,仍书写了深空探测历史性的开篇。过去的60年里,人类已经发射了100多个月球探测器,其中还有65个月球着陆器,却仅有不载人的环绕月球轨道器和载人的阿波罗号“看到过”月球背面。

  换句话说,至今没有任何一个月球探测器能够实现在月球背面着陆,目前得到的有关月球背面信息,都是通过遥感探测和所拍照片获得的。刘继忠说,“正因为如此,关于月球背面存在着许多猜测,并出现在各种科幻小说和电影中”。

  如今亮相的我国第二辆月球车,就将随嫦娥四号一道破解这一“谜题”。

  刘继忠告诉记者,从表面上看,在月球背面和正面着陆在“落月”本质上没有区别,但实际上,实现在月球背面软着陆和巡视探测,是工程技术和空间科学的双重跨越和创新。

  比如,其中至关重要的“通信问题”。因为月球整体的阻拦,使月球背面成为与地面通信和测控的禁区。嫦娥四号任务的办法是,先搭一座“鹊桥”。

  我国于2018年5月21日在西昌卫星发射中心发射了“鹊桥”中继卫星,目前工作在距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点使命轨道。刘继忠说,这将为落在月球背面的嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控和数传服务。

  月球车全球重量最小却将更加可靠

  事实上,仅从外形来看,嫦娥四号着陆器与嫦娥三号着陆器无甚差异,其平台状态也基本一致。月球车也是如此。

  吴伟仁告诉记者,这次承担月球背面巡视探测任务的嫦娥四号月球车,基本继承了玉兔号的状态,但针对月球背面复杂的地形条件、中继通信新的需求和科学目标的实际需要,也作了适应性更改和有效载荷配置调整。

  “改造后的嫦娥四号月球车,总重量140千克,是世界上重量最小的月球车。”吴伟仁说。

  小,却并非不可靠。

  2014年,玉兔号在进入第二个月夜之前,就出现了电缆短路故障。吴伟仁说,在温差达300℃的月球表面,裸露在外的电缆极易出现故障,如今吸取这一教训,科研人员对电缆进行了最小化的裸露改进,还针对钩挂、摩擦等应用场景做了上千次试验,提升了月球车整体可靠性。

  他还透露,嫦娥三号着陆器和月球车设计寿命分别为1年和3个月,但实际上,着陆器目前仍在运行,“工作状态很好”,月球车尽管出现故障,却仍顽强工作了两年9个月。“如今的嫦娥四号月球车设计寿命也是3个月,有理由相信,其运行时间将比玉兔号更长”。

  值得一提的是,嫦娥四号月球车上的测位雷达载荷,也就是月球车后方翘起来的两根天线,有望探测出国际上第一幅月背剖面图,利用月球背面最古老的月壳岩石独特条件开展地质特征勘查,在国际上建立集地形地貌、浅层结构、物质成分于一体的综合地质剖面和演化模型,获得对月球早期演化历史的新认知。

  吴伟仁说,由于月球正面屏蔽了地球的无线电干扰,月球背面的电磁环境干净,为开展空间科学领域最前沿的低频射电天文观测与研究提供了理想场所。这些,都让年底的探月之旅更让人期待。

  本报北京8月15日电

  中国青年报?中青在线记者 邱晨辉 来源:中国青年报

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