第963章 嫦娥奔月 六
第963章嫦娥奔月（六）
未来，当嫦娥三号探测器着陆月球之后，巡视器——也就是人们常说的“月球车”，将在月球表面巡游，着陆器则定点守候。巡视器需要完成为期90天的月球探测任务，并抓取月壤在巡视器内进行分析，之后将得到的有关数据直接传回地球。在这90天内，巡视器巡游的范围可达到5平方公里。另外，值得一提的是，此次嫦娥三号着陆器上携带的极紫外月基天文望远镜、极紫外相机，以及巡视器上携带的测月雷达，都是世界月球探测史上的创举。“嫦娥三号探测器将首次获得月球降落和巡视区的地形、地貌、地质构造等信息，还将首次实现月夜生存。这将是我国探月‘三步走’战略中极为关键的一步，她的表现值得我们期待。”嫦娥三号总设计师孙泽洲充满信心地说。2013年10月16日，国家国防科工局和中国航天科技集团公司在北京联合组织召开嫦娥三号任务长征三号乙运载火箭出厂评审会。承担嫦娥三号探测器发射任务的长征三号乙运载火箭顺利通过专家评审委员会的出厂评审。长三乙火箭将于10月月底进场，按照计划，嫦娥三号将于2013年12月在西昌卫星发射中心择机发射。[15]完成总装承担中国探月工程落月任务的嫦娥三号月球探测器将于2013年年底择期发射，实现中国航天器首次在地球以外天体软着陆。[16]执行发射任务的长征三号乙运载火箭已运抵西昌卫星发射中心。2013年11月1日开始了相关的测试工作，这也标志着嫦娥三号任务全面展开。此外，已经到达发射场的嫦娥三号月球探测器也已经完成总装，正在进行飞天前的测试。[16]嫦娥三号已于2013年12月2日1时30分发射成功。4技术特点嫦娥三号卫星嫦娥三号卫星(11张)2010年6月，中科院院士、中国绕月工程首席科学家欧阳自远透露，计划于2013年发射的“嫦娥三号”卫星将实现软着陆、无人探测及月夜生存等技术创新。[17]中国国家国防科技工业局7月底曾表示，中国探月工程嫦娥三号任务正样研制进展顺利，2013年下半年择机发射。他表示，嫦娥三号创新性将主要体现为中国首次实现在地外天体表面无人自动巡视、首次实现探测器月夜生存、首次建立覆盖火星探测范围的测控通信网、首次自主开展月面就位科学探测等4个方面。每年的10月4日至10日是联合国设立的世界空间周，中国宇航学会北京举行2012年世界空间周科普报告会，欧阳自远在科普报告中说，嫦娥三号任务的技术目标包括掌握地月转移轨道发射技术、突破月球软着陆技术、突破月面巡视技术、掌握探测器间相互通信技术、试验月夜生存技术，其主要科学任务是月面地形地貌探测、月壤综合探测、月球动力学研究和空间天气探测与研究。据中国探月工程领导小组高级顾问、中国科学院院士欧阳自远介绍，即将于2013年左右发射的嫦娥三号探测器有三大亮点。在嫦娥三号配置的多种科学探测仪器中，有三台仪器都将实现国际上首次科学探测。1.在着陆器的顶部安装了一台近紫外光学望远镜，将实现国际上首次利用月基光学望远镜开展重要天体光变的长期连续监测和低银道带的巡天观测。主要监测致密双星、活动星系核、短周期脉动变星等。2.在着陆器的顶部安装了一台极紫外相机，将对地球周围的等离子体层产生的30.4nm辐射进行全方位、长期的观测研究。这是国际上首次在月面上利用极紫外相机对地球空间等离子体层实施大视域一次性的极紫外成像，从整体上探测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响，研究等离子层在空间天气过程中的作用，并能提高我国空间环境监测和预报能力。3.在月球车的底部安装一台测月雷达，这是国际上首次直接探测30米深度内月壤层的结构与厚度和数百米深度内月壳浅层的结构。长征3号乙增强型火箭发射嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射，使用增强的长征3号乙运载火箭。[17]月夜生存月球晚上的温度是零下180c，而且一天黑就是半个月，如果不能持续提供能源，保证一定温度，所有的仪器都会冻坏，唯一能满足这种要求的是原子能电池，可连续工作30年，这项技术中国已经攻克。嫦娥三号及玉兔号任务名为“玉兔”号的月球车将以每小时200米的速度和每一“步”7米左右的节奏巡视月面，并与留在落月点的着陆器一起，开展月表形貌和地质构造、月面物质成分和可利用资源、地球等离子体层等科学探测，大约任务时间为3个月。软着陆软着陆是踏上另一个星球进行实地科学探测的第一步，是所有探测活动中最为重要的环节。软着陆方式分为嫦娥三号卫星嫦娥三号卫星降落伞式，缓冲气垫式和火箭反推式三类。欧阳自远介绍，在月球表面降落从某种程度上说比在火星降落要难的多。月球上由于它没有大气，是真空状态，所以降落伞是不能用的，气垫也没办法，它外面是真空，气垫它会极度的膨胀的很快，唯一的一个选择就是整个的降落的过程完全用着陆器底下的发动机往反方向推进，减少着陆器的下降速度。而这种软着陆方式对于发动机控制技术，月球着陆器的姿态控制技术都提出了很高的要求。嫦娥三号在月表着陆主要分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。大概一直下降到100米高度的时候我们要悬停，就停在那儿了。嫦娥三号的着陆器确实有很好的功能，有智能，它对月球表面就看得很清楚了，它来选择自己挪动一点位置，看到底下是特别特别平缓的地方，它就会决定在这个地方下降，完全可以控制。软着陆就进行到了第二个阶段。除主发动机外，软着陆发动机降开始工作。控制人员就在它下降的过程当中发动机反推，这个当然都算好了，用多大的能量，发动机点火多少时间，慢慢慢慢让它降下来，最后到达距月面4米高的地方，那就是比一层楼高一点吧，把所有的发动机关掉。再开的话，月面上的尘埃、灰尘都会把它吹起来，这样的话要影响以后的工作，也影响安全，所以到了4米高的时候让它的速度达到零，然后把所有的发动机关掉，4米高就让它自己掉下来，就是自由落体了，当然能确保着陆器上所携带的东西以及月球车能够完整的，完好的，安全的降落在月球表面。嫦娥三号月球着陆器的悬停避障、缓速下降、分阶段软着陆等多项关键试验已经圆满完整，整套技术方案也得到了验证。降落地点：嫦娥三号预定的登录地点是北纬44度的虹湾，是在雨海西北扩展开来的一个玄武岩熔岩平原。月球车“嫦娥三号”最大的特点是携带有一部“中华牌”月球车，实现月球表面探测。欧阳自远表示，从“嫦娥三号”卫星着陆器中走出的月球车，将是我国自行研制的具有最高智能的机器人，它可以实现自我导航、避障、选择路线、选择探测地点、选择探测仪器等，在它上面还安装了一台雷达，可以边走边探测月球内部的结构变化，此外着陆器上搭载了七套设备，包括一套天文望远镜，这在世界上尚属首次。另外，“嫦娥三号”还将克服温度在零下180c环境下的月夜长期生存难题。中国探月工程计划为“绕”、“落”、嫦娥三号卫星将实现落月进行月面嫦娥三号卫星将实现落月进行月面“回”三步，待实现“落”月任务后，探月工程三期工程将最终实现探月器的成功返回。欧阳自远介绍，届时将由月球车在月球表面进行打钻取样。这些采集的样品最终会放置在返回舱内，返回舱自己发动发动机，离开月球表面，进入绕月空间，加速离开月球，最后控制飞向地球，返回舱进入大气层后，可使用降落伞将所有样品安全降落在地球上，以进行充分利用。月球车与玉兔号互拍实现的技术领域在于运行轨迹，和玉兔号的特别装置，玉兔号实现的全信息化可视技术，与嫦娥三号互动，取决于是否能准确对应到发射器与成像。降落伞2012年9月19日，中国月球探测工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远在天津召开的发展中国家科学院第23届院士大会上表示，中国探月工程正在为2013年“嫦娥三号”探测器“软”着陆月球做准备。“嫦娥三号”任务是中国探月工程“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。“稳稳当当地在月球表面实现‘软’着陆是一个难题。”“嫦娥一号”是撞月“硬”着陆。“嫦娥三号”是“软”着陆，不能使用降落伞。研究团队已计划在接近月球表面时首先利用反作用力缓冲，然后让“嫦娥三号”自由落体实现降落。落地后随之而来的难题是抵御巨大的温差。[]
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