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 楼主: 西蜀教师|查看: 13467|回复: 79
[2015年

嫦娥四号(上)──出发远征

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 谁说的等待 发表于: 2018-12-7 10:42:00|只看该作者

嫦娥四号将发射!神秘的月球背面,中国即将抵达!

源自:科学大院
  中国的探月工程,最终要实现的目标,一是以机器人为代表,在月球建立无人月球科考站;二是载人登月;三是在月球建立有人基地。
  为顺利实现这些目标,中国前期已经发射了嫦娥一号、嫦娥二号和嫦娥三号。

嫦娥一号轨道示意图。(图片来自中国探月与深空探测网)
  嫦娥一号的主要任务是“绕”,也就是开展绕月探测。任务结束后,嫦娥一号于2009年3月1日受控撞月。

嫦娥二号轨道示意图(图片来自中国探月与深空探测网)

嫦娥三号轨道示意图。(图片来自中国探月与深空探测网)
  嫦娥二号、三号和四号的主要任务是“落”,也就是实现月球软着陆和月面巡视勘察。

嫦娥四号
  跟二号和三号不同的是,嫦娥四号是首次在月球背面着陆,并放出无人月球车,难度远超以往。

动图:从距离地球160万公里外的太空,深空气候观测卫星拍摄的月球画面上,只能看到月球背面。(图片来自NASA/EPIC)

  由于潮汐锁定,自人类诞生以来,就从未有人在地球上见过月球背面,无形中,这给月球背面蒙上了一层神秘的面纱。

动图:图为潮汐锁定示意图,从地球上看不到月球背面。(图片来自Stigmatella aurantiaca)

动图:图为非潮汐锁定示意图,这种情况下能看到月球背面。(图片来自Stigmatella aurantiaca)

  虽然历史上已经有多颗环月探测器对月球背面进行了遥感探测,但至今从未有航天员或探测器在月球背面着陆并进行实地探测。
  相对于正面,在月球背面软着陆的难度要大得多。原因是月球挡住了电磁波,使得地球上难以遥控和指挥背面的探测器。

嫦娥未动,鹊桥先行
  为解决这个大难题,2018年5月21日,中国已提前发射了鹊桥号中继卫星,此刻,它正运行在地月系第二拉格朗日点的Halo轨道上。

动图:鹊桥号始终位于月球背面,提供信号中继服务(图片来自吴伟仁等)
  地月系的第二拉格朗日点是地球和月球的引力平衡点。在这个点周围,卫星只需耗用极少的燃料就能长期维持在轨道上。而鹊桥号是世界上第一颗运行于地月第二拉格朗日点的通信卫星。在95%的时间里,鹊桥号既面对月球的背面,又同时面对地球,完美充当数据传输的中继站。

困难多但优势明显

图片来自NASA
  虽然在月球背面进行探测难度不小,但月球背面的好处也十分明显。
  大名鼎鼎的500米口径球面射电望远镜FAST,其工作频率在70MHz至3GHz之间。要想在地球上进行频率低于10 MHz的射电天文观测是一件极其困难的事,原因来自于地球电离层的干扰。
  即使是在大气层上空的地球轨道上,甚至是在月球正面进行射电天文观测时,同样也会受到地球电离层、闪电、极光,以及人工无线电的干扰。
  但在月球背面建立射电天文观测站,则来自地球上的这些干扰就能迎刃而解。

超300摄氏度温差
  月球上昼夜温差超过300摄氏度,为抵抗夜晚的低温,嫦娥四号上的月球车配置两种能源系统,一是两翼的太阳能面板,可在白天时进行发电。二是钚238同位素温差发电器,发电的同时提供源源不断的热量,以抵抗月球上最低零下196℃的低温。

正放出大量热量的钚238。(图片来自Cournoyer)
  钚238半衰期为87.74年,衰变时释放阿尔法粒子,同时放出大量热,可自燃。温差发电器正是利用钚238发出的热来发电。
  嫦娥四号的着陆点为月球南极,且处于月球背面艾特肯盆地内的某个撞击坑。
  艾特肯盆地直径大约2500公里,深13公里,从坑底最深处到最高壁顶处落差大约16公里,这是太阳系已知的最大撞击坑之一,同时也是月球上最大、最深和最古老的撞击盆地。

月球南极且大部分处于月球背面的艾特肯盆地,红色代表高海拔地区、蓝色为低海拔地区。(图片来自Ittiz)
  相信嫦娥四号上的月球车对这个古老盆地进行各种科学探测后,关于月球以及月球上最大盆地内的一些秘密会被揭晓出来。
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 零距离 发表于: 2018-12-7 00:38:00|只看该作者

嫦娥四号将发射 英媒:中国将揭月球最为隐蔽秘密

源自:参考消息
原文标题:嫦娥四号发射在即!英媒:中国将揭开月球最为隐蔽的秘密

  参考消息网12月7日报道 英媒称,中国将奔向月球的暗面,这将是前所未有的太空之旅。
  据英国《独立报》网站12月4日报道,嫦娥四号在月球背面着陆后,将有助于揭开地球这位近邻某些最为隐蔽的秘密。
  报道称,目前还没有航天器登上月球的那片遥远区域。这样做很困难,因为这意味着冒险前往月球上人们不怎么了解的地方,因为人们永远看不到月球远离地球的一面。
  报道还称,除了大胆着陆外,嫦娥四号还将进行一系列科学实验。其中最有趣的一项实验是一个巨大的容器,里面装有种子和昆虫卵,从而创造出在月球上诞生的生物。
  报道指出,经过一系列成功的试验,中国的航天机构将在几天后将嫦娥四号发射升空。它将于12月8日启程,预计明年初登陆月球。
  报道还指出,嫦娥四号将奔向月球,环绕月球飞行,然后降落到月球上一个特别选定的区域,那里将成为它的家园。
  报道认为,一旦到达那里,嫦娥四号将希望了解附近但在很大程度上仍然神秘的世界的一系列情况。它将测量地表温度,检测构成月球土壤的化学物质,并且打量一下太阳。
  但是,这项任务之所以可能完成,因为它不仅依赖将在月球上着陆的登陆器。这项任务还由一组其他硬件组成──其中最主要的是“鹊桥”卫星,它将充当一座桥梁,在月球背面的着陆器与地球上的工程师之间传达信息。
  报道称,就像嫦娥四号将要探索的世界一样,此次任务的大部分内容仍然无从知晓。
  眼下,人们开始重新聚焦月球──尤其是把月球作为深入探索太阳系的其他任务的重要踏脚石。中国的月球之行就是在这种背景下产生的。
  例如,美国航天局就曾表示多么渴望再次把人类送上月球,最终将其作为火星之旅的基地。(编译/赵菲菲)
28#
 谁说的等待 发表于: 2018-12-6 10:42:00|只看该作者

首次着陆月球背面:关于"嫦娥四号"你想知道都在这里

源自:星空早知道
⊙作者:老严

  先说重点:2018年12月8日凌晨2时许,“嫦娥四号”探测器预计将发射升空,实现人类首次月球背面软着陆。

2013年12月14日降落到月球正面的“嫦娥3号”着陆器,即将发射的“嫦娥4号”长得跟她基本一样。这张图像由“玉兔”号月球车拍摄 源自:中科院国家天文台
  各位早上好,好久不见。
  根据目前掌握到的消息,我国“嫦娥4号”探测器搭载漫游车,预计将在2018年12月8日(周六)凌晨2时许从西昌卫星发射中心发射升空。尽管没有非常详尽的官方介绍和报道,国内的民众以及国外的网友和航天爱好者们普遍对这一计划缺乏了解。但我们依旧可以从近几年公开发表的一些论文中找到一些线索,请注意,以下内容基本都出自相关文献,以及央视,新华社以及其他官方媒体的公开报道。
  好了。以下,老严准备花点时间,大致和大家聊一聊“嫦娥4号”任务的情况。我初步回答了几个最核心的问题,大家如果还有其他关于“嫦娥4号”,乃至整个嫦娥计划方面感兴趣的问题,欢迎留言提问。
  想念大家,也确实有很多话想跟大家探讨,近期老严会抽空陆续写一系列与嫦娥计划有关的文章,和各位同学,老师们,还有其他读者朋友们一起学习,讨论,也希望对大家了解中国正在开展的航天项目,有所了解。

问题一:什么“是嫦娥计划”?

“嫦娥一号”可以说是我国开始走向深空探测的第一步
  “嫦娥”计划是中国探月工程的名称。最早,我们国家在1994年的时候,就进行了有关探月活动必要性和可行性的相关研究。此后,经过充分论证,中国科学院于2000年基本确定了我国开展月球探测的科学目标。
  随后又是10年的等待,反复研究,论证,中国的探月工程终于在2004年得到正式立项,并被命名为“嫦娥工程”,这是我们国家第一次离开地球轨道,飞向另一颗星球的计划。
  在2006年2月由国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》中,第一次明确将“载人航天与探月工程”列入了国家16个重大科技专项这一。按照工程规划,“嫦娥工程”分为“绕”,“落”和“回”三步走。”绕“就是发射围绕月球的轨道器;“落”就是实现在月球表面的软着陆;“回”就是要把一部分月球的岩石和土壤带回地球做研究。

中国探月工程“嫦娥工程”的徽标,可以窥见让中国人的脚印第一次印在月球上的雄心壮志

“嫦娥计划”实施日程表

2014年,“嫦娥5号T1”实验飞行器“小飞”绕飞月球后安全返回内蒙古着陆场,这是为日后月球取样返回乃至载人登月做的技术准备

“嫦娥5号T1”实验飞行器“小飞”飞行轨道示意图
  这个计划执行的怎么样了?很多人可能略有耳闻,但说不清楚。实际上,我们已经分别在2007年和2010年发射了“嫦娥1号”和“嫦娥2号”,这两颗都是月球轨道器,实现了“绕”的第一步骤;5年前的2013年,“嫦娥3号”在虹湾降落成功,并释放月球车,实现我们第二步的“落”;
  未来,我们将通过“嫦娥5号”进一步实现“回”,即月面无人取样返回的目标。而实际上,为了实现难度最大的第三步取样返回,我们一直在紧锣密鼓实施各项技术试验,其中最具代表性的就当属2014年10月份发射的“嫦娥5号T1”试验飞行器,它的目标很明确,验证从月球轨道的高速大气返回技术,这正是“嫦娥5号”甚至以后的载人登月计划中所需要的技术环节之一。

问题二:通俗的说一下,“嫦娥4号”是做什么的?

玉兔号拍摄的,位于远处“月平线”上的“嫦娥三号”着陆器

  首先,说一下“嫦娥4号”的“身世”。航天是高风险行业,可以说发生意外并不意外。因此,很多航天国家在研制探测器时一般都会一次做两个一模一样的,一个叫“主份”,另一个叫“备份”。比如“嫦娥2号”就是“嫦娥1号”的备份,如果“嫦娥1号”出现意外,2号就会顶替1号,“坚决完成任务”。
  但是因为我们都知道,“嫦娥1号”非常成功,那么“嫦娥2号”也不能浪费是不?但也不能简单重复一号的工作啊,怎么办?我们的科学家们决定:改造二号,使其承担更进一步,更具有风险的绕飞任务,并为后续的“嫦娥3号”着陆区进行详细勘测。就说一个方面,“嫦娥1号”飞行时,距离月面有200公里,而“嫦娥2号”最近时高度仅有15公里!要知道月球上是起伏不平的,有很多上千米的高山!

(点击看大图)“嫦娥3号”着陆点示意图(右侧浅色长条)

左上方的“虹湾”即为“嫦娥3号”的着陆区,注意右侧“嫦娥1号”的撞击点,在完成任务后,“嫦娥1号”主动撞击了月面
  为什么这样做?一方面是为了拍摄更加清晰的“嫦娥3号”预定着陆区图像,仔细查看那里是不是有过多的石块等对着陆可能产生威胁的因素;另一方面,“嫦娥3号”在着陆时,同样会先变轨到15公里高度,随后开始缓慢下降,这其实是对后续着陆月球的测控技术的一种提前演练,意义不可谓不重要。
  说了这么多,跟“嫦娥4号”有什么关系?很简答:“嫦娥4号”就是“嫦娥3号”的备份星。尽管出现了一些意想不到的故障,但2013年的“嫦娥3号”仍然基本完成了我们计划中“落”的目标,于是和前面一样,作为备份的“嫦娥4号”任务在2014年被批准立项,进行各项改装,准备放手去执行更加大胆的计划。是什么呢?着陆到月球背面去!
  是的,过几天就将升空的“嫦娥4号”将会降落到月亮的背面去。这是人类的第一次。

问题三:为什么要去月球背面?那里没人去过吗?

1959年,人类首次远远一窥月球背面的模样。图像由苏联“月球3号”拍摄
  是的,没人去过。人类早在1959年就通过苏联发射的“月球3号”卫星第一次看到了月球背面的模样,但也只是远观而已,从未有着陆器实现在月球背面的降落考察。
  由于“嫦娥3号”已经实现了我们原计划中第二步“落”的目标。说句不好听的大实话:作为备份星的“废品利用”,“嫦娥4号”就有了进行更大胆,当然在科学上也更可能有收获的任务的底气和可能性。
  那么为什么我们最终选择了月球背面?

图一:月球的“同步自转”现象:由于月球自转的方向与周期,与它自己围绕地球公转的方向和周期是一样的。这样导致的一个结果是,月球永远以同一面朝向地球。换句话说,我们在地球上只能看到同一面的月球,我们看不到它的背面

图二:中间是地球,月球围绕地球公转。请注意,图中太阳在左侧,阳光会照亮半个月球。根据月球上的标记物,你会留意到,随着月球公转一周,它的地表各处都经历了白天和夜晚。所谓“月之暗面”是不存在的谣言
  在讲述之前,首先我们需要明确几个关于月球的基本知识点(此处敲黑板),以免一部分读者感到困惑。顺便,如果屏幕前的你是一位高中生,而你竟然也对以下的论述感到困惑,那就说明你没有学好高一地理,看完赶紧回去复习。
  第一,参见图一:月球永远以同一面朝向地球,换句话说,月球有一面是我们在地球上永远也看不到的,这就是月球的背面,而即将在本周六升空的“嫦娥4号”探测器,正是在那里着陆──人类历史上的一次;
  第二,参见图二:月球背面并不是永恒的黑夜,所谓“月之暗面”是不存在的。简单的解释就一句话,请读者体会:月球是永远以一面朝向地球,而不是以一面朝向太阳。换句话说,月球表面每个地方都会有白天和晚上,月亮上的一天大约是28天不到一点,所以“广寒宫”里的白天大概相当于我们“人间”的14天,夜晚也是大约14天;

(点击放大)基于“嫦娥1号”数据构建的全月球地图。左侧为正面,我们熟悉的月球;右侧是我们地球上看不到的背面。红字标出了SPA盆地位置

“嫦娥4号”的预定着陆区“冯·卡门环形山”。冯·卡门是我国航天的奠基人,火箭专家钱学森在美国加州理工读书时的恩师,美籍匈牙利科学家,世界著名的空气动力学家
  按照目前可以查询到的一些资料,“嫦娥4号”的预定着陆点是位于月球背面南极–艾特肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的冯卡门(Von Karman)撞击坑。SPA是一个直径达到2500公里,最深处超过13公里的超级大盆地。这是整个月球上已知最大,最古老,深度也最大的撞击盆地,事实上,SPA盆地被认为很可能是整个太阳系内最大、最古老的撞击盆地,这里保存了原始月壳的岩石,具有极高的科学研究价值。冯卡门撞击坑位于SPA盆地的中部,直径约186 km,中心坐标为(44.8°S,175.9°E)。
  该撞击坑是SPA盆地中典型地貌类型,物质成分和地质年代具有明显的代表性。撞击坑内的钍、氧化铁、二氧化钛等含量均较高,同时物质组成的异常空间分布可能提供该地区火山活动以及月壳活动线索,有利于开展月壳活动研究,并对月幔玄武岩起源研究有重要意义。因此,冯卡门撞击坑具有较高的科学探测价值,被认为是未来载人月球探测的候选着陆点之一。

冯·卡门环形山周围区域高程地图,地势上大致北高南低,有利于自北向南实现降落
  另一方面,冯卡门撞击坑的南部地势相对较为平坦,按照设计,届时“嫦娥4号”将从北往南飞行并逐渐降低高度,从着陆航迹上看,冯卡门撞击坑地形起伏较小,有利于保障着陆过程安全。最后,其纬度与“嫦娥3号”的虹湾着陆区相近,在着陆安全性、热控、光照、测控通信等方面都有一定的经验,具有较为有利的条件和较强的工程可实现性。
  但同样重要,甚至更为重要的一点是:月球背面极为适合进行射电天文观测。由于地球拥有大气层,很多波长的电磁波是无法抵达地面的,另外,在某些波段上,地球上大量的无线电设备,大气中的闪电,极光等现象都会对观测数据产生严重干扰,甚至让观测难以进行。

所谓的“大气窗口”。地球的大气层就像一扇窗户,它允许某些频率波长的电磁波透过,但阻挡另一些透过。画面右侧可以看到,长波低频波段的电磁波几乎被完全屏蔽。而月球背面则是极为理想的观测地点,科学家们渴望去那里进行观测。12月8日,他们的梦想即将开启
  但是月球背面却完全没有这些问题:这里没有大气,由于月球背面永远背对地球,因此这里屏蔽了所有来自地球的信号干扰,唯一的干扰就是太阳辐射。而在夜晚,当太阳落山之后,这里就成了开展低频射电天文观测的绝佳地点。
  “嫦娥4号”任务搭载了相应的科学设备,将在人类历史上首次在月球背面开展低频射电天文观测,有望填补人类在100~ 1 000 kHz射电天文观测的空白,有望在太阳风激波、日冕物质抛射和高能电子束流的产生机理等方面取得原创性的成果。

问题四:落到月球背面,“嫦娥4号”怎么跟地球保持联系?

“鹊桥”中继卫星在月球背面与地球之间建立信号链路示意图
  好问题!你想到了吗?
  的确,前面说到,月球的“身子”能挡住来自地球的干扰,当然同样也能挡住通讯信号。人类历史上所有的月球着陆器无一例外都是降落在月球的正面,也就是我们从地球上能够看到的那一面,原因很简单,它需要和地球进行通讯。这也是为何当年争相开展月球探测的美苏两国最终都没有进军月球背面的原因之一,换句话说,他们才不是因为怕那里有什么外星人基地!
  怎么解决呢?我们的方法是发射一颗中继卫星,它被放置在地球与月球之间的第二拉格朗日点(L2点)上。这是地球与月球两者引力的平衡点之一,在这个位置上,中继卫星只需要消耗很少的燃料就能够长期运行。

图中的L2点即为地球-月球之间的5个引力平衡点之一,“鹊桥”正在那里运行,等待为“嫦娥4号”提供通讯支持

“鹊桥”工作原理示意图
  而这个位置的好处就在于,它能够同时将地球,以及月球背面纳入视野,从而扮演两个原本被隔绝的地点之间的“通讯联络员”。
  我们可以做这样的比喻:就想在足球场上踢球,你(嫦娥4号)想传球(信号)给远处的队友(地球),可是你们中间有一个人高马大,长得跟胖虎差不多的对方防守队员(月球球体),为了把球传给对方,你决定“曲线救国”──你把球(信号)传给了远处的另一位队友(中继卫星),由他再把球传给在对手身后的你的队友(地球)。
  为执行“嫦娥4号”计划服务的中继卫星名叫“鹊桥”,它已经在2018年5月21日顺利发生升空,此时此刻已经在地月L2点上准确运行,等待“嫦娥4号”飞船的到来。

问题五:能否说说“嫦娥4号”自身的基本情况?带了哪些科学设备?

(点击放大)“嫦娥4号”任务载荷搭载情况表
  好,说了那么多,是该说说“小四”本身了,但这里我没有更多的细节照片可以给到大家,还是以文字为主,还请谅解。
  “嫦娥4号”由着陆器、巡视器和中继星组成。中继星、着巡组合体分别发射,将实现人类航天器首次月球背面软着陆,利用运行于地–月拉格朗日L2点的中继星“鹊桥”完成着陆器与巡视器与地面的通信。
  着陆器与巡视器组成的所谓“着巡组合体”发射质量约3780 kg,它们将一起降落月面,随后释放漫游车(即“巡视器”)。其中着陆器设计寿命6个月,巡视器设计寿命3个月。总的来说,着陆器和巡视器基本继承了“嫦娥3号”的状态,但也根据新的任务需求进行了适应性更改,特别需要提及的是,为进一步深入认识月球特性,获取第一手工程参数,着陆器将开展月夜期间月壤温度测量。为此采用基于238Pu同位素热源(RHU)的同位素温差发电器(RTG),在月夜期间既可提供不小于2.5 W的电功率,还能提供大量热能用于舱内温度控制。
  换句话说,“嫦娥4号”除了太阳能板之外,还带了一块“核电池”,可以在夜晚的时候开展一些科研观测,而不必像3号那样一到晚上就得睡觉。

“嫦娥4号”着巡组合体外观
  搭载的科学载荷部分:
  针对“嫦娥4号”任务的三大科学目标和国际合作需求,探测器共配置了9台科学载荷,其中包括6台国内研制载荷和3台国际合作载荷:
  其中,着陆器配置了4台科学载荷,包括国内研制的降落相机、地形地貌相机、低频射电频谱仪以及与德国合作的月表中子与辐射剂量探测仪。
  1)降落相机:用于在着陆器降落过程中动态拍摄着陆区域的光学图像;
  2)地貌相机:用于获取着陆区月表图像并监视巡视器月表移动;
  3)低频射电频谱仪:用于探测0.1~40 MHz范围内的太阳低频射电特征和月表射电环境;
  4)月表中子与辐射剂量探测仪(中德合作):用于测量月表包括带电粒子、γ射线和中子的综合粒子辐射剂量及LET谱,测量月表快中子能谱和热中子通量,为未来载人登月安全活动和月表综合粒子辐射模型修正提供最新数据支持;
  巡视器配置了4台科学载荷,包括国内研制的全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达以及与瑞典合作的中性原子分析仪。
  1)全景相机:用于获取巡视区的月表图像;
  2)红外成像光谱仪:用于获取巡视探测点的月表光谱数据和几何图像数据;
  3)测月雷达:用于探测巡视路线上的月壤厚度和月壳浅层结构;
  4)中性原子分析仪(中瑞合作):用于观测巡视探测点0.01~10 KeV能量范围内的能量中性原子及正离子,这将是国际首次在月表开展能量中性原子探测;
  另外,中继星上也配置了1台科学载荷,即与荷兰合作的低频射电探测仪,用于探测来自太阳系内天体和银河系的 0.1~80 MHz低频射电辐射,为未来太阳系外的行星射电探测提供重要的参考依据。

“嫦娥3号”相机拍摄的月球表面环境,远处有一个撞击坑
  利用剩余空间,“嫦娥4号”还将进行几项搭载试验项目,主要有以下几项:
  1)月球轨道超长波天文观测微卫星(以下简称微卫星);
  2)月面微型生态圈科普载荷;
  3)月球中继激光测距项目;
  以下逐项简单介绍
  1)月球轨道超长波天文观测微卫星
  2018年5月21日发射中继卫星“鹊桥”时,利用CZ-4C运载火箭剩余的运力,搭载发射了两颗由哈工大研制的微卫星,分别命名为“龙江一号”和“龙江二号”。两颗微卫星分别搭载一台超长波探测仪,在月球轨道进行深空编队飞行关键技术演示验证,开展超长波天文干涉测量,进行超长波全天空图像获取、射电频谱测量、太阳和系内行星超长波射电活动观测等探索性研究。
  其中一颗微卫星还搭载了一台沙特阿拉伯研制的微型光学相机,开展地月空间成像。遗憾的是,其中一颗小卫星“龙江一号”在抵达月球轨道时出现故障,未能实现计划中的编队观测。但“龙江二号”传回了中国版的“地球升起”照片,很是精美。

哈工大研制的两颗小卫星在月球轨道编队飞行示意图

整装待发的“龙江”小卫星,黑龙江研制
  2)月面微型生态圈科普载荷
  在着陆器上搭载了一个重量大约3 kg的月面微型生态圈,内含植物种子及昆虫卵,构成简单生态系统,验证在月面太阳自然光照条件下植物的光合作用原理,观测月面低重力条件下动植物的生长状况,积累构建太空生命保障系统的技术与经验,并向公众普及生物学知识。这也是人类第一次在月亮上做这样的生物学实验,对于探索以后人类在月球生活的一些问题具有意义。
  微型生态圈搭载的生物物种暂定为马铃薯种子和家蚕卵(似乎还有拟南芥Arabidopsis)。采用圈柱式结构,通过顶部10 mm直径的光导管将太阳光引入设备内部,提供植物生长所需能源;采用聚酯薄膜保温层和半导体冷热片,实现载荷内部温度控制;采用着陆器供电与锂硫特种电池,协同实现昼夜连续供电。通过内置摄像头对生物生长过程进行图像拍摄并传回地面。

由“龙江二号”小卫星搭载,沙特阿拉伯阿卜杜勒国王科技城研制的相机拍摄的“地球升起”画面

中国和沙特两国高层出席沙特相机回传图像的发布仪式
  3)月球中继激光测距
  在中继星上搭载1.6 kg重的单体17 cm大孔径中空角锥反射镜,配合地面0.5m口径激光发射望远镜和1 m口径激光接收望远镜,进行月球和中继星之间的激光测距,预计单程测距误差优于15 mm。
  该项目将实现国际首次超过地月距离下的纯反射式激光测距实验,为“嫦娥4号”中继星提供轨道校验数据,并为未来月球激光测距科学实验和下一代月球激光反射器研制提供技术验证。在此之前,我们只在美国和苏联的探测器上实现过地月距离上的激光测距。

“嫦娥4号”中继星搭载,用于激光测距实验的角反射镜设计图
  好了,今天就先说到这里,接下来几天,请大家和老严一起,期待我们国家航天领域这一重要一步,期待人类探测器首次实现月球背面软着陆的消息。
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 谁说的等待 发表于: 2018-12-6 10:42:00|只看该作者

“嫦娥四号”即将发射 这些知识你都知道了吗?

源自:中国经济网
  “嫦娥四号”即将发射这些知识你都知道了吗?
  多个“第一次”!嫦娥四号要去月球背面探寻什么秘密?
  嫦娥四号计划12月将在西昌卫星发射中心搭载长征三号乙运载火箭发射升空,计划搭载荷兰、德国、瑞典、沙特阿拉伯等国的科学载荷,在月球背面着陆,开展巡视探测。

中国的“奔月之路”嫦娥工程了解一下
  2004年,国务院正式批准绕月探测工程立项后,中国正式开展月球探测,工程被命名为“嫦娥工程”,分为“绕”“落”“回”三个阶段。

中国探月工程的三个阶段 图片源自:人民日报

“嫦娥工程”部分简略图
  回顾“嫦娥三号”:中国首个月球软着陆无人登月探测器

玉兔号”月球车 图片源自:网络

还记得那个全宇宙最浪漫的“兔子”吗?
  2013年12月15日,嫦娥三号带着“玉兔号”月球车抵达月球,一路牵动着国人的心。尽管发生过故障,“玉兔号”还是顽强地工作了2年9个月,圆满完成了任务。向大家“道别”后,永远留在月球上。

“玉兔号”微博截图
  作为中国在月球上留下的第一个印记,“玉兔号”深受网友喜爱,时至今日,仍有不少人留言表达着思念与祝福。希望这个中国航天历史上的“功臣”,会在某一天被带回地球。

“玉兔号”微博留言截图

与“玉兔号”相比嫦娥四号月球车的突破与挑战

嫦娥四号着陆器外观设计构型 图片源自:新华社
  嫦娥四号由着陆器和巡视器(月球车)组成,月球车基本继承了“玉兔号”的状态,在此基础上,针对月球背面复杂的地形条件、中继通信的新需求等实际需要,作了适应性更改和调整,其性能、着陆方式、工作状态等有一定的区别。
  1、着陆方式:近乎垂直降落突破导航控制技术
  相较于月球正面,月球背面的地形则更为复杂,陨石坑更多,地势起伏更大,因此嫦娥四号不能像嫦娥三号那样以弧形轨迹缓慢着陆,为了不撞到峭壁,必须采取近乎垂直的降落方式。
  由于目前人类对于月球背面情况了解较少,着陆器还需具备很高的自主导航和避障功能,能自主寻找地势相对平坦的地区进行着陆。任务的实施,将突破复杂地形环境条件下的导航控制技术。
  2、通讯方式:通过“鹊桥”中继星与地面通讯

地月系的拉格朗日点L2位置示意图
  由于月球整体的阻挡,月球背面成为与地面通信和测控的禁区。“鹊桥”中继星目前工作在地月拉格朗日L2点使命轨道,“鹊桥”将承担两大任务:一是遥测与遥控航天器,二是负责地球和嫦娥四号之间的信号传输。
  3、工作时间:提升整体可靠性月夜也开展工作
  和“玉兔号”的月夜休眠策略不同,嫦娥四号月球车在月夜也要开展工作。
  天上一日,地下一年。月球上,由于自转周期与地球不同,一个月夜的时长相当于地球的14天多一点。昼夜温差极大可达300℃左右,因此航天器裸露在外的电缆极易出现故障,基于前车之鉴,科研人员进行了优化与改进,提升了月球车的整体可靠性。
  4、能源供给方式:同位素温差发电与热电综合利用技术结合
  嫦娥四号将采取新的能源供给方式──同位素温差发电与热电综合利用技术结合,也就是两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给。
  当月夜来临,同位素热源将为仪器设备供热,保证航天器在-180℃的环境中不被冻坏,安然度过寒冷漫长的月夜。

嫦娥四号月球车外形设计构型 图片源自:新华社
  5、世界上重量最小的月球车寿命或长于“玉兔号”
  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,小而且还很可靠。
  据了解,嫦娥三号着陆器和“玉兔号”月球车的寿命实际上远超预期。同“玉兔号”一样,嫦娥四号月球车预计寿命也是3个月,运行时间或比“玉兔号”更长。

多个“第一次”!嫦娥四号要去月球背面找什么秘密?
  长期以来,很多国家都想去月球背面看看,始终尚未实现。嫦娥四号将是人类历史上第一个踏足月球背面的航天器,首次提供月球背面空间科学研究平台,在任务过程中还将第一次实现人类航天器在地月拉格朗日L2点进行地月中继通信。
  相比嫦娥三号任务,嫦娥四号将更深层次、更全面,意义重大,来看看有哪些值得期待的亮点吧。

嫦娥四号着陆 示意图
  1、有望获得月球最古老月壳的物质组成等重要成果
  虽然目前尚未明确着陆地,据参考消息网,嫦娥四号很可能在艾托肯盆地着陆。该盆地被认为是太阳系内最大、最古老的撞击坑,保存了原始月壳的岩石,收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解组成月球的岩层,具有极高的科学研究价值。

嫦娥四号可能的着陆点 图片源自:网络
  嫦娥四号将进行科学探测与研究,开展形貌、物质组成、月壤和月表浅层结构的就位综合探测,有望获得月球最古老月壳的物质组成、斜长岩高地的月壤厚度等重要成果,获得对月球早期演化历史的新认知。
  2、开展低频射电天文观测
  由于月球背面屏蔽了地球无线电干扰,电磁环境干净,可以为天文学家们梦寐以求的低频射电天文观测与研究提供理想场所。
  嫦娥四号将携带低频射电频谱仪到达月球,研究太阳爆发、着陆区上空的月球空间环境,可以对来自太阳系行星的低频射电场进行观测,甚至“聆听”来自宇宙深处的“声音”。
  3、有望探测出国际上第一幅月背剖面图
  月球车上搭载的测月雷达设置了两个不同频段,借助其探测出的数据,研究人员可以绘制出第一幅月球背面剖面图。
  据悉,测月雷达设计探测深度为月球地下50米左右,而实际深度有望到达200多米,有助于月球背面的地质研究。
  4、探测月球两极有望获一批重大原创性科研成果
  月球两极有两种特殊区域:一是永久光照区,可以获得持续稳定的太阳能;二是永久阴影区,可能存在大量水冰。如果能确定月球两极是否有水和其他资源,不仅能作为月球基地选址的重要参考,也有助于把月球作为跳板进行载人火星探测,有望获得一批重大原创性科研成果。
  “嫦娥”奔月的故事,寄托着千百年来中国人的梦想。嫦娥四号若成功登陆,将实现多个“第一次”并获得重大科学成果,让我们拭目以待。
  综合源自:新华网、环球网、人民日报、中国航天科技集团、中国探月工程公众号
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 谁说的等待 发表于: 2018-12-5 11:42:00|只看该作者

新的一步!嫦娥四号有望创造人类首次在月背面软着陆

源自:科技日报
  叶培建最近特别忙。他自己概括:给嫦娥四号任务团队“撑腰”。
  嫦娥四号任务实施在即,作为中国航天科技集团五院深空探测和空间科学首席专家,叶培建不仅是此次任务所有型号的总设计师、总指挥顾问,还担任质量总监和飞控专家组组长,担子很重。

资料图。
  等到任务实施时,他希望能闲下来。“如果任务中我还忙得不行,说明遇到大问题。”他笑道,“飞控专家组的最高境界就是喝咖啡、聊天,无事可做。”见证了我国探月工程论证、立项、发展至今的他,早已练就了一副“大心脏”。

两公里地铁造价铺筑奔月路
  叶培建第一次近距离接触月球探测成果,是在上世纪80年代初。
  改革开放后,他通过首批留学生考试,1980年前往瑞士留学。一次,他来到联合国世界知识产权总部,参观各国最高知识水平代表作。“当年咱们展出的是个景泰蓝花瓶,代表中国工艺水平。美国的展品要在放大镜底下才能看清楚,是一块来自月球的岩石,名为《A piece of the moon》。”他觉得“人家的水平确实不一样”。
  当时他没有想到,自己将会跟中国探月工程紧密联系在一起。
  1994年,我国科学家开始进行探月活动必要性和可行性研究。2001年,中国探月工程正式进入论证阶段。正主管资源二号卫星的叶培建加入,并成为首批核心人物之一。他们制定了“三步走”计划:2007年实现绕月飞行、2015年落月、2020年采样返回。2004年初,探月一期工程立项,叶培建担任嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥。
  当时,国务院批下的工程经费为14亿元,仅相当于在北京修两公里地铁的费用。工程团队把一分钱掰成两半花,精打细算地铺筑出奔月之路。
  2007年10月24日,嫦娥一号从西昌卫星发射中心升空。火箭团队欢呼雀跃,叶培建却异常冷静。卫星太阳帆板展开后,他心里踏实了,但他知道,还没到自己欢呼的时候。
  出于稳妥考虑及工程需要,首次任务卫星没有直接飞向月球,而是先绕地球飞行一星期。10月31日,嫦娥一号进入地月转移轨道,经过112小时飞行,抵达月球附近。
  “到达月球时,卫星要‘刹车’,这在整个任务中至关重要。”叶培建说,如果卫星没刹住,会飞过月球,无法被引力捕获;刹早了,则可能到不了月球。近月制动的力度、时机必须极为精准。
  宣布制动成功时,控制大厅里一片沸腾,两弹一星元勋孙家栋等老专家激动落泪。叶培建仍很冷静。“对于近月制动,我们有几套方案,奔月过程中也对相关硬件软件进行了验证。另外,奔月中途原计划进行3次轨道修正,实际只修正了1次,说明各项表现良好。”他心里有底。

争出来的嫦娥四号任务
  嫦娥一号任务圆满成功后,专家迅速投入到嫦娥二号任务的规划中,但想法一度出现分歧。
  嫦娥二号与嫦娥一号同时研制,原本作为其备份。当时有人认为,嫦娥一号任务已经成功,没必要再花钱发射备份星。
  叶培建站在反对的一方。他认为,探月工程并非到此为止,既然研制了这颗卫星,为什么不利用它走得更远?
  事实证明,2010年国庆节发射的嫦娥二号作为探月二期工程先导星,不仅在探月成果上更进一步,还为后续落月任务奠定了基础,并且成功开展了多项拓展试验。其完成了地日拉格朗日2点探测,以及对图塔蒂斯小行星的飞越探测,取得了珍贵的科学数据;最后飞至一亿公里以外,也对我国深空探测能力进行了验证。
  嫦娥二号证明了备份星也能独当一面。因而当2013年12月2日发射的嫦娥三号探测器完成落月任务后,其备份嫦娥四号没有再面临是否发射的问题,但在任务规划上仍有分歧。
  不少人认为,嫦娥四号无需冒险,还应落在月球正面。叶培建再次反对。“中国探月工程应该走一步跨一步。落到月球背面去,这是一个创举。”他说。
  正是在他和部分人的坚持下,才有了如今的嫦娥四号任务。今年5月21日发射的嫦娥四号中继星“鹊桥”,成为全世界首颗运行在地月拉格朗日2点Halo轨道的卫星。即将发射的嫦娥四号还有望创造人类首次在月球背面软着陆,并开展原位探测、巡视探测以及甚低频探测等纪录。

探月下一步:建立科考站
  中国探月工程稳步发展,叶培建对取回月壤的执念也越来越强烈。
  2008年他去瑞士开会,借机重游世界知识产权总部,想看看美国的展品换了没有。走近展柜,那块月岩依然陈列在那,30多年来无人超越。他拍下照片,回国后放大打印出来,送给嫦娥五号设计师每人一张,说:“这是美国人引以为豪的东西,下一次取回它的就是中国人。”
  上世纪六七十年代,美国从月球共取回370.3公斤月壤,其中除了几次无人采样任务,绝大部分由阿波罗任务宇航员带回。1978年,美国送给中国1克月壤,0.5克展览,0.5克用于研究,取得了不少成果。叶培建告诉记者,嫦娥五号任务计划取回2公斤月壤,将为我国科学家提供足够多的样本进行研究。这让他魂牵梦绕。
  当然,中国探月工程不会止步于此。叶培建透露,完成“绕落回”三步走之后,后续任务是建立月球科考站的初步模式。如果嫦娥五号任务圆满成功,作为备份的嫦娥六号将被纳入下一阶段任务,或将前往月球两极取样返回,为在月球建站探路。
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 帮5买 发表于: 2018-12-5 10:42:00|只看该作者

有了这条"天路" 不用担心落在月球背面嫦娥四号失联

源自:上观新闻

  “嫦娥”未动,“鹊桥”先飞。2018年5月21日一早,备受瞩目的嫦娥四号中继卫星“鹊桥”在西昌卫星发射中心成功升空,并进入近地点高度200公里,远地点高度40万公里的预定地月转移轨道。后续,“鹊桥”经中途修正、近月制动和月球借力,并完成L2点捕获、轨道修正后,将最终进入环绕地月拉格朗日L2点的使命轨道。
  “鹊桥”是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星。为何要发射发射这样一颗中继卫星,并将其定点于L2点?它将给年底发射的嫦娥四号探月卫星起到怎样的作用?

完成月球背面着陆壮举
  从“鹊桥”的学名“嫦娥四号中继卫星”,就可得知,其发射起源于嫦娥四号探月任务。那么先来说说嫦娥四号。
  嫦娥四号是嫦娥三号的备份,两者设计得几乎一模一样。嫦娥三号于2013年发射升空后,成功地将登月探测器降落在月球表面,并且释放出玉兔月球车,圆满完成了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务。因此,如何确定嫦娥四号的任务目标就显得非常重要。
  此前,航天专家叶培建表示,我国从无人探月到载人登月要结合起来,现在无人探月的技术还不能够支撑载人登月,而载人登月的技术缺乏一些基础准备,两者必须要结合起来。他认为探月将来还有很多事要做,这就带来一个问题:嫦娥三号的备份嫦娥四号将来干什么?据透露,相关部门曾用两年时间论证,核心是嫦娥四号要落在月球正面还是背面?很多人都认为要落到月球正面,比较牢靠;还有一种观点认为,我国之前已经落到过正面了,再去落一次意义不大。
  最终,国防科工局综合考虑国际前沿、科学价值、经济和技术可行性等因素,确定了月球背面软着陆和巡视勘察的总体方案。
  作为地球人心目中的神秘地带,月球背面长久以来备受瞩目。这里永远背对地球,难以直接观测,也因此在人们的幻想中成为了各式外星传说上演的热门区域。尽管冷战年代前苏联探月任务已经首次成功拍摄到月球背面图像,但这场人类第一次探月高潮却未能触及人造探测器在月球背面的着陆。
  如今,嫦娥四号将完成这一历史壮举。

定位L2点有何讲究
  人类首次月球背面着陆探测的重任落在了嫦娥四号身上,但问题也随之而来。到月球背面并不容易,其中一大难题就是通信。
  由于被地球潮汐锁定,月球只能永远以同一面朝向地球。人类在地球上不仅从未见过月球背面,通信信号也会被阻隔。如何解决通信难题呢?专家论证,最好的办法就是在地月拉格朗日L2点布置一颗中继卫星,既能看到月球背面,也能看到地球,可以提供嫦娥四号软着陆及月面工作期间,地面给予的测控支持。
  地月拉格朗日L2点到月球的平均距离约为6.5万公里,距地球40多万公里。将鹊桥定位于L2点有何讲究?
  众所周知,自从牛顿提出万有引力定律以来,人们将其运用于计算太阳系中天体的位置。但是万有引力定律描述的都是两个天体之间的关系,在只有两个天体的情况下,用牛顿理论可以很容易地得到天体的运行轨道,但是三个天体之间的作用力关系非常复杂以至于难以求解,称为三体问题。瑞士科学家欧拉和法国科学家拉格朗日针对三体问题,求解出了五个特殊解,即L1-L5点,也称为拉格朗日点。由于其特殊的空间位置和动力学特性,拉格朗日点成为开展空间探测的最佳位置。
  简单来说,在地月L2点轨道具有以下优点:一是在此处地球和月球的引力之和使得中继星与月球同步绕地球运行,因此中继星能够连续对地球和对月球背面同时可见,提供全时段中继服务;二是光照条件好,航天器很少被地球或月球遮挡;三是此处受地球和月球的影响小,中继星长期运行所需轨道维持量较小,说白了就是节省燃料。

  按照计划,今天升空并将在后续经过约4-5天的飞行后,“鹊桥”将到达距离月面高度约100公里的近月点。经过近月制动后,在约21天的时间内,“鹊桥”将进行2次中途修正和3次捕获控制,进入Z向振幅约1.3万公里绕地月L2点的Halo轨道。

可在零下200℃“死而复活”
  根据设计,“鹊桥”卫星将在L2点做拟周期运动,通过定期轨控保持轨道的稳定性。由于地月距离是变化的,L2点距离月球的距离也是变化的,通过对使命轨道的设计,“鹊桥”与月球的距离不大于8万公里,可实现对着陆器和巡视器的中继通信覆盖。
  地月连线的“天路”铺设好后,要确保远距离数据通信的畅通,就要看中继卫星“鹊桥”自身的本领了。
  中继星基于CAST100卫星平台设计,发射质量约为448公斤,工作寿命不小于3年。据“鹊桥”的制造者中国空间技术研究院介绍,为了实现和保障“鹊桥”中继功能的顺利实现,研制人员给它配备了多副天线。其中,大口径伞状天线是最关键的一副,它直接指向月球,将与今年底发射的嫦娥四号探测器对接,不仅要将地面的测控指令说给探测器听,还要听清楚探测器给中继星说了什么。

  伞天线,顾名思义,像一把伞一样,在中继星与火箭分离一段时间后,这把“伞”就打开了,这把“伞”在太空中需要经历严酷的考验。“鹊桥”在浩瀚的太空中还会经历一段没有光照的阴影区,阴影区的温度是-200℃左右,最冷的地方将达到-230℃,在如此严寒下,伞天线全身都会被“冻僵”。为了让它从“冻僵”的状态中恢复过来,设计师们做了包括力学、热学等不计其数的试验,可有效保障伞天线能够克服严酷环境。
  “鹊桥”,源于牛郎织女的民间传说,每年七夕各地喜鹊都会在银河上架起桥梁,供他们相聚。如今,我国的航天设计师把传说变为现实,在人类探索宇宙的征程上又迈出重要一步。按照计划,“鹊桥”将在今年年底等待前来月球背面执行探测任务的嫦娥四号着陆器和巡视器。届时,“鹊桥”将正式提供中继通信服务,为地球和月球搭建一条跨越40多万公里的通信“桥梁”。
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 一对山 发表于: 2018-12-4 11:38:00|只看该作者

嫦娥四号拟12月发射 首次月球背面软着陆引关注

源自:环球网
原文标题:嫦娥四号拟12月发射 首次月球背面软着陆引关注

  [环球时报报道 记者:张亦驰 刘 扬]2018年的世界航天发射,开年头几个月就好戏连台,而刚刚进入12月,不仅没有出现收官的状态,反而呈现出多个航天大国的重磅发射任务接踵而至的情况:莫斯科时间3日14时31分,俄罗斯“联盟MS-11”号飞船在拜科努尔发射场成功发射。10分钟后,该飞船与第三级火箭成功分离,进入近地轨道,并自主飞向空间站。按照计划,紧随其后,美国“猎鹰9号”火箭将进行一次一箭64星的创纪录发射,这也是该型火箭首次进行第二次复用。在美俄之后,中国航天也将进入一个高光时刻──嫦娥四号将在本月发射并实现世界首次月球背面软着陆。
  除了美俄,中国也将在12月迎来一次重量级航天发射。按照计划,中国嫦娥四号月球探测器将于近期在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。此次任务的最大亮点是,中国将实现世界首次月球背面软着陆和巡视探测,这被认为是工程技术和空间科学的双重跨越和创新。
  这次着陆的难度要比以往的月球探测器在月面软着陆更大。专家表示,由于月球的遮挡,月球背面无法与地球进行直接通信和测控。为此,我国于2018年5月发射了“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,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据传输服务。
  同时,在月球背面着陆的科研意义也很大。由于月球屏蔽了地球的无线电干扰,月球背面的电磁环境更干净,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。
  据介绍,这次承担月球背面巡视探测任务的月球车,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,进行了适应性更改和有效载荷配置调整。 ●
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 天雨ai2 发表于: 2018-11-8 18:08:01|只看该作者

嫦娥四号探月 鹊桥传话就位

源自:大洋网
原文标题:嫦娥四号探月 鹊桥传话就位
⊙作者:广报全媒体记者汪万里、陈治家、陈家源
◎ 图:广报全媒体记者葛宇飞

  大洋网讯,嫦娥四号将在下月初发射升空,在月球背面软着陆和巡视探测。昨日,记者在本届中国航展现场见到,嫦娥四号尽管只有一个简简单单的模型,但探秘宇宙奥秘的巨大魅力使它吸引了众多的目光。
  中国航天科技集团科技委副主任吴劲风对媒体表示,嫦娥四号探测器将是第一次实现人类探测器月球背面软着陆,也是第一次实现人类航天器在地月L2点对地对月中继通信,意义非常重大。
  同时,嫦娥四号成功登陆还将首次为科学工作者提供月球背面空间科学研究平台,有望获得一批重大的原创性科学研究成果,是人类历史上的一次壮举,对中国探月工程有着非凡的意义。

嫦娥四号下个月升空远征月球
  热闹的航展馆里,嫦娥四号登月探测器并不显眼,如果不是“探月工程”那四个字,很多人可能都不会注意到它。
  中国航天科技集团工作人员介绍,通过已发射的大量绕月探测器,人类了解到,月球背面与正面存在很大差异,长期以来,很多国家很多人都想去月球背面看看,但始终无法实现。
  她说,月球表面可分为月海和月陆两大地理单元。月球背面颜色较亮,月陆居多,撞击坑分布密度也比月球正面高,地形更崎岖。对其开展形貌、物质组成、月壤和月表浅层结构的就位综合探测,有望获得月球最古老月壳的物质组成、斜长岩高地的月壤厚度等重要成果。
  “下个月我们的嫦娥四号就会发射升空,届时月球背面的情况我们将亲眼目睹。”工作人员兴奋地说。
  嫦娥四号登陆月球背面后,能做些什么?现场工作人员介绍,一旦嫦娥四号成功登陆,中国科学家们就能更全面地了解月球环境,并趁着月球背面没有地球电磁信号干扰,进行太空观测,为今后的太空探索做好准备。
  嫦娥四号有可能给人类提供更多关于月球内部的信息,就拿南极艾肯环盆地来说,它是月球远面的重要标志,这个火山坑的地壳很薄,以至于可以看穿地幔,收集这个区域岩石的数据可以帮助科学家们更好地理解组成月球的岩层。

月球背面和地球的“话务员”已到位
  尽管有嫦娥一号到三号探月飞行器的成功经验,但这次嫦娥四号登陆的是月球背面,如何给飞临月球背面的飞行器发出指令,遥控它准确着陆在预定位置,并且顺利接收传回的图像数据,还是个不小的技术挑战。
  地球上无法直接看到月球背面,也就无法和月球背面直接通信。嫦娥四号探测器在月球背面着陆后,双方需要一位“话务员”,把嫦娥四号探测到的信息,通过“话务员”传递到地球上。现场工作人员表示,这个“话务员”现在已经到位。
  今年5月21日5时28分,在我国西昌卫星发射中心,由中国航天科技集团有限公司研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。卫星由火箭送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道。鹊桥号的主要使命就是在月球背面和地球之间“传话”,提供中继通信。
  而且,鹊桥号既要能够完全独立自主运行,也要做到“月亮走,我也走”。鹊桥号既要跟着月亮一起绕着地球转,同时还要跟着地球一起绕着太阳转。科学家经过缜密计算,才最终选定它的位置。
  航天科技集团科技委副主任吴劲风对媒体表示,嫦娥四号探测器,不但第一次实现人类探测器月球背面软着陆,也第一次实现人类航天器在地月L2点对地对月中继通信。
  “正是因为月球正面和背面的电磁环境非常不同,月球背面电磁环境非常干净,是天文学家梦寐以求开展低频射电研究的场所,所以说能在月球背面放一个低频射电的频谱仪,这将会填补上国际的空白,是人类的一次伟大壮举。”工作人员说,“中国的探测器未来将会落在月球更多的地方,探测更多的东西。”
  固液合作助推新火箭

长征六号甲运载火箭2020年首飞
  这是我国首枚固液结合新一代运载火箭,动力更足,点火后还能紧急关机。
  新一代运载火箭在珠海航展上也是“网红”,不断有人围着火箭拍照,更多的人是站在火箭模型前合影。上海航天技术研究院高级工程师杨帆介绍,由他们研制的长征六号甲运载火箭是我国首枚新一代固体捆绑中型运载火箭,这次也在珠海航展上亮相了。
  该火箭全箭总长约50米,起飞推力7230千牛,起飞质量约530吨。火箭芯一子级直径为3.35米,采用两台推力为1188千牛的液氧/煤油发动机;二子级直径为3.35米,使用一台推力为180千牛的液氧/煤油发动机。助推器采用2米两段式固体发动机,推力1214千牛。火箭标配整流罩直径为4.2米。

对标国外主流先进运载火箭
  杨帆表示,长征六号甲运载火箭是我国首枚新一代固体捆绑中型运载火箭,计划于2020年实现首飞。该运载火箭是在新一代火箭首飞成功的基础上,充分继承已有技术进行研制,采用模块化、组合化、系列化设计,通过不同数量固体助推器和液体芯级组合形成合理运载能力台阶、性价比较高的运载火箭系列。
  长征六号甲运载火箭采用“一平两垂”测发模式(水平转运,垂直组装,垂直测试),依托固定发射塔架完成发射,火箭可适应零下30至零上40摄氏度发射环境温度;火箭在发射场测发周期为14天。长征六号甲火箭符合目前国际主流运载火箭发展趋势,对标国外主流先进运载火箭,具有较强竞争力。具体来讲,具有“跨界合作、无人值守、智能诊断、落点精确”等特点。

首枚固液组合推力火箭动力更足
  杨帆告诉记者,目前我国已经实现首飞的运载火箭以液体动力为主,而在新一代运载火箭家族中,固液结合尚无先例。长征六号甲运载火箭充分利用固体动力推力大、时间短,液体动力推力稳、比冲高的优点,采用两级半构型,液体芯级捆绑四枚固体助推器,使固液体动力实现“跨界合作”。其可执行多种轨道(包括太阳同步轨道SSO、低轨LEO、中轨MEO等)发射任务,支持单星发射、多星发射、星座的组网和补网发射。
  我国主流运载火箭一般在发射前30分钟前方操作人员全部撤离塔架。而长征六号甲运载火箭在发射倒计时4小时加注低温推进剂,加注前,前方工作人员便全部撤离至发射区后方,依靠远程自动控制实现火箭低温液氧加注、供气、瞄准等发射动作,自动化程度极大提高。
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 qwer222 发表于: 2018-11-1 15:08:00|只看该作者

新一代载人运载火箭、嫦娥四号探测器等航天最新成果将亮相珠海航展

源自:中国经济网
原文标题:新一代载人运载火箭、嫦娥四号探测器等航天最新成果将亮相珠海航展

  经济日报-中国经济网北京11月1日消息(记者:姜天骄)第十二届中国国际航空航天博览会将于2018年11月6日~11日在广东省珠海市举行。记者日前从中国航天科技集团有限公司了解到,新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、重型运载火箭、空间站核心舱、嫦娥四号探测器与“鹊桥”中继星等最新科技成果将在本次航展中集中亮相。
  宇航展区结合近期宇航工程热点和后续发展方向,重点展示集团公司新一代运载火箭、卫星及其应用等领域的成就和未来规划。其中,新一代运载火箭家族首次集体亮相,新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、重型运载火箭、空间站核心舱、嫦娥四号探测器与“鹊桥”中继星等均为首次对外公开展出;北斗导航支持民航位置服务、海洋渔业、精准农业,卫星通信打造“机上互联网”,卫星遥感服务国土资源、生态环保等卫星应用具体案例生动诠释了航天科技创造美好生活;我国首个、投资规模最大的商业航天建设项目──全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统鸿雁星座,以及以全商业模式投资孵化的可执行“专车”、“顺风车”、“班车”商业 航天发射服务的小型运载火箭捷龙有望成为本届航展商业航天展品中的一大亮点。
  防务展区充分体现集团公司空天一体、攻防兼备的整体优势,着力展出体系化产品,并针对国际军贸市场需求,按照高、中、低档搭配,展示系列化、型谱化的军贸产品体系。M系列地地导 弹、卫士系列火箭弹、猎鹰系列防空导 弹、彩虹系列无人机等历届航展的热点展项将继续参展。此外,猎潜-008(LQ-008)反潜助飞火箭系统、LY-80增程型防空导 弹武器系统发射车、TS-01轻型多用途导 弹、小型多旋翼无人机武器系统、智能型无人水下侦察探测网等均为首次对公众亮相。
  据了解,本届航展采用多种新媒体技术手段,以互动体验的方式介绍展品,使公众能够零距离的亲身体验航天科技的魅力,进而深化对航天技术的感知。此外,航展期间集团公司还将举行一系列项目签约活动,出席并主办中国国际航空航天高峰论坛、澳门国际航天高峰论坛、中欧航天企业对接会等交流 活动,中国航天的国际化、产业化将更加深入。
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 一对山 发表于: 2018-11-1 14:08:00|只看该作者

重型火箭空间站核心舱嫦娥四号将亮相珠海航展

源自:新京报
原文标题:重型火箭、空间站核心舱、嫦娥四号将首次亮相珠海航展

  新京报快讯(记者:倪伟)11月6日至11日,第十二届中国国际航空航天博览会将在广东省珠海市举行。记者从中国航天科技集团有限公司了解到,该集团公司研制的新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、重型运载火箭、空间站核心舱、嫦娥四号探测器与“鹊桥”中继星等航天产品将首次公开亮相。
嫦娥四号月球车模型。新京报记者 倪伟 摄

“天宫”空间站核心舱等比例工艺验证舱亮相
  中国航天科技集团将携近两年来的最新科技成果参展,共计182项展品,融合实物、模型、互动演示、多媒体展示等多种形式,通过宇航、防务、航天技术应用及服务产业三大展区。这些展品将立体化展示我国航天领域取得的新成就、航天对我国国防建设和国民经济产生的重要推动作用,以及航天技术未来发展方向。
  宇航展区将展示该集团公司研发的新一代运载火箭、卫星及其应用等领域成就和规划。新一代运载火箭家族将首次集体亮相,新一代载人运载火箭、新一代载人飞船、重型运载火箭、空间站核心舱、嫦娥四号探测器与“鹊桥”中继星、大推力泵后摆液氧煤油发动机等均为首次公开展出。
  记者了解到,中国空间站命名为“天宫”,基本构型包括核心舱、实验舱I和实验舱II,每个舱段规模20吨级。三舱组合体质量约66吨,额定乘员3人,乘员轮换期间短期可达6人,具备10多吨载荷设备的安装和支持能力。设计寿命不小于10年,通过维护维修还能延长使用寿命。其中,核心舱命名为“天和”,其1:1比例工艺验证舱将亮相航展。
  航天技术如何用于民生,也将在航展集中展现。北斗导航支持民航位置服务、海洋渔业、精准农业,卫星通信打造“机上互联网”,卫星遥感服务国土资源、生态环保等卫星应用具体案例,展示了航天科技应用;我国投资规模最大的商业航天建设项目──全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统鸿雁星座,以及可执行“专车”、“顺风车”、“班车”商业航天发射服务的小型运载火箭“捷龙”,有望成为航展商业航天展品中的亮点。

军贸产品体现“空天一体、攻防兼备”特征
  军事迷也将在航展看到一批航天“明星”武器产品。
  据悉,航天科技集团防务展区将针对国际军贸市场需求,按照高、中、低档搭配,展示系列化、型谱化军贸产品体系,体现“空天一体、攻防兼备”特征。
  M系列地地导 弹、卫士系列火箭弹、猎鹰系列防空导 弹、彩虹系列无人机等历届航展的热门展项将继续参展。此外,猎潜-008(LQ-008)反潜助飞火箭系统、LY-80增程型防空导 弹武器系统发射车、TS-01轻型多用途导 弹、小型多旋翼无人机武器系统、智能型无人水下侦察探测网等均为首次对公众亮相。
⊙记者:倪伟 编辑:吴娇颖
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