中国千年的探月梦想

嫦娥工程中国千年的探月梦想嫦娥”这个美丽的名字，一直以来都寄托着人们对月亮的无限向往，因此“嫦娥奔月”的神话在民间流传了几千年。如今，登九天揽月将不再只是传说从嫦娥奔月到嫦娥工程“明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年？”仰望夜空，一轮明月以无穷的魅力引人畅想。今天，我国航天技术的发展，即将让嫦娥奔月的美丽传说变成现实。2004年，中国启动了月球探月工程，并命名为“嫦娥工程”，迈出了月球探测的第一步。嫦娥工程三步走一、“绕”。发射一颗月球卫星，在距离月球表面200千米的高度绕月飞行，边绕边看，进行月球全球探测。二、“落”。发射月球软着陆器，降落到月球表面，释放一个月球车，在月球上边走边看，进行着陆区附近局部详细探测，着陆器还将携带天文望远镜，从月亮上观测星空。三、“回”。发射月球自动采样返回器，降落到月球表面后，机械手将采集月球土壤和岩石样品送上返回器，返回器再将月球样品带回地球，开展相关研究。让“绕、落、回”完美三步走完后，中国的无人探月技术将趋于成熟，中国人登月的日子也将不再遥远。第一步绕即发射我国第一颗月球探测卫星，突破至地外天体的飞行技术，实现月球探测卫星绕月飞行，通过遥感探测，获取月球表面三维影像，探测月球表面有用元素含量和物质类型，探测月壤特性，并在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境。第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日发射。卫星绕地球和月球图第二步落时间为2013年下半年。即发射月球软着陆器，突破地外天体的着陆技术，并携带月球巡视勘察器，进行月球软着陆和自动巡视勘测，探测着陆区的地形地貌、地质构造、岩石的化学与矿物成分和月表的环境，进行月岩的现场探测和采样分析，进行日-地-月空间环境监测与月基天文观测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学与物理参数。第三步回第三步为“回”，时间在在2014至2020年之间。即发射月球软着陆器，突破自地外天体返回地球的技术，进行月球样品自动取样并返回地球，在地球上对取样进行分析研究，深化对地月系统的起源和演化的认识。目标是月面巡视勘察与采样返回。嫦娥工程进程嫦娥一号嫦娥二号嫦娥三号玉兔一号……嫦娥一号中国在2007年发射第一颗月球探测卫星，这是中国深空探测的第一步。中国月球探测项目的科学目标为：获取月球表面三维立体影像；分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布；测量月壤厚度和评估氦-3资源量；以及地-月空间环境探测。嫦娥二号“嫦娥二号”主要任务是获得更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据，因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进。为“嫦娥三号”实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对嫦娥三号着陆区进行高精度成像。嫦娥三号“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，也是承前启后的关键一步。它将实现我国航天器首次在地外天体软着陆，开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。“嫦娥三号”任务正样研制进展顺利，各项工作抓紧推进。玉兔一号2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。12月15日23时45分完成玉兔号围绕嫦娥三号旋转拍照，并传回照片。身披“黃金甲”•目的不是为好看，而是为了反射月球白昼的強光，降低昼夜温差，同時阻档宇宙中各种高能粒子的辐射。所有这一切，都是为了支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。•“玉兔号”是一台长着轮子、能適应恶劣环境並开展科学探测的航天器，一个智慧化、低功耗、高集成的机器人，一位承载华夏儿女探月梦想的巡视者。工艺很苛刻——每个部件“锱铢必较”，全部实现“中国制造”，国产率达100%•“玉兔”的相貌超乎想像，建造之难也超乎想像。•从技术难度上来看，“玉兔号”堪称我国史上最难造的“車辆”——因为每一个环节，差不多都是一项技术创新。•从制造工艺上来讲，“玉兔号”堪称我国史上最严苛的“車辆”——因为每一个部件都“锱铢必较”，超重5克以上要报总设计师批准。“玉兔号”对“车轮”要求极高为了适应月球恶劣“路况”，“玉兔号”对“车轮”要求极高。仅此一项攻关，科研人员就绞尽脑汁。研制中，科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终，“六轮独立驱动，四轮独立转向”的方案，凭借高可靠和低重量的完美结合一举胜出。本领很高强——具备20度爬坡、20厘米越障能力，可耐受300摄氏度溫温差月球重力是地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中，月球车既不能打滑，更不能翻车。“玉兔号”必须具备“眼观六路、耳听八方”“独立思考、自主判断”的本领。“玉兔号”有4只“眼睛””“玉兔号”有4只“眼睛”，分别是全景相机和导航相机。通过相机“观察”周围环境，对月面障碍进行感知和识别，然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑，能够自主判断安全避让。全景相机和导航相机在月面“行走”风险重重月球车在月面“行走”风险重重，月壤细粒会大量扬起，形成月尘，一旦附着很难清除。月尘可能引起月球车很多故障，包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。月球昼夜温差非常大，白昼时温度高达150摄氏度，黑夜时低至零下180摄氏度。为适应极端环境，“玉兔号”月球车利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源，可耐受300摄氏度的温差。作息很规律——日出而作，日入而息，一觉14天，白天需午休，寿命3个月•月球绕地球转一圈需要28天多，月球自转也是28天。这意味着，月球上的一昼夜相当于地球上的28天。•古人把月亮称为广寒宫，一点都不假。月面夜间最低温度可以降至零下180摄氏度，电子设备根本无法工作。更要命的是，月球上的一晚上相当于地球上的14天，可谓‘长夜漫漫真难熬’！•为此，科研人员为“玉兔号”精心设计了休眠模式——14天工作，14天“睡觉”。嫦娥工程展望规划为“绕、落、回”三期的中国探月工程，已经圆满完成二期工程，转入三期。探月三期任务将主要实现无人自动采样返回，嫦娥五号将是任务执行者。嫦娥五号作为三期工“主打星”，将于２０１７年左右在海南文昌航天发射中心发射，完成探月工程的重大跨越——带回月球样品。全国政协委员、嫦娥二号和三号总指挥顾问、总设计师顾问叶培建说，届时，中国科学家手头上将首次拥有我们的飞行器带回来的月球样品，“那是历史性时刻。”他说。