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这个嫦娥不一样!——详解嫦娥四号五大不同之处

2018-12-16 14:27 来源:新华网 参与互动 
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  新华社西昌12月8日电 题:备份变首飞,这个嫦娥不一样!——详解嫦娥四号五大不同之处

  新华社记者胡喆、喻菲、谢佼

  12月8日2时23分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。 新华社记者 江宏景 摄

  12月8日凌晨,嫦娥四号在西昌奔向月球。一个细节引人关注,此次发射的嫦娥四号原本是嫦娥三号的备份。在嫦娥三号圆满完成任务后,嫦娥四号被赋予了新的担当——实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。科研人员通过精心设计与研制,使嫦娥四号“脱胎换骨”,成为与嫦娥三号不同的全新航天器。备份变首飞,嫦娥四号与嫦娥三号相比共有五大不同之处。

  ——科学目标不同。

  嫦娥三号任务的科学目标是“测月、巡天、观地”,即开展月球形貌与地质构造调查,开展月表物质成分和可利用资源调查,进行月球内部的结构研究和日-地-月空间环境探测与月基天文观测。

  而嫦娥四号任务的科学目标都是在月球背面完成的,包括实现月基低频射电天文观测,月球背面巡视区形貌、月球背面巡视区浅层结构探测等。“因为没有别的探测器到过月球背面,所以不论是探地形还是探月壤成分,应该都是人类第一次获得的一手数据。”中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器项目执行总监张熇说。

  ——工程目标不同。

  实施重大航天实践推动工程的进步,是中国航天跨越发展的重要途径和经验,月球探测工程更是如此。嫦娥三号任务的工程目标有三个:突破月面软着陆、月面巡视勘察;研制月面软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站;建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。嫦娥三号任务圆满成功,为我国航天事业发展树立了新的里程碑,在人类攀登科技高峰征程中刷新了中国高度。

  站在这样的起点上,嫦娥四号向着更高峰迈进,将任务的工程目标锁定在两个“首次”:人类首次实现月球背面软着陆和巡视勘察;首次实现地月L2点中继星对地对月的测控、数据传输中继。

图表:我国探月工程嫦娥四号探测器成功发射 新华社记者 孟丽静 编制

  ——有效载荷不同。

  嫦娥四号与嫦娥三号的身形和“骨架”相同,携带的装备却大为不同。

  嫦娥三号携带的有效载荷大致可以分为三类:第一类是用来观察月球的,主要设备包括全景相机、地形地貌相机、测月雷达等;第二类是用来观测宇宙的,主要由月基光学望远镜承担;第三类是用来观察地球周围的等离子层的,各有各的用处,相互配合。

  “嫦娥四号即将降落的月球背面,对于不少科学研究来说具有天然的优势。月背非常‘干净’,可屏蔽地球无线电干扰。”张熇说,根据着陆区域和科学目标的变化,科研人员对嫦娥四号携带的科学载荷做了很大的调整,把8台有效载荷带往月球背面冯·卡门撞击坑。

  ——着陆环境不同。

  嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾。那里布满了月海玄武岩,地势较为开阔、平坦,位于大型撞击坑、月海、高地(山脉)交汇地区,有利于科学勘察目标的选择,当然也有利于与地球的通信联系。

  中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器副总师吴学英介绍,嫦娥四号的主着陆区为月球背面靠近南极一个叫冯·卡门撞击坑的地方,这里着陆区面积比虹湾地区小了许多,因为月球背面山峰林立,大坑套小坑,很难找出再大一些、平坦一些的地方,供嫦娥四号安身。嫦娥四号着陆器在凸凹不平的地方软着陆,需要具有比嫦娥三号更准确地着陆精度。

  ——通信方式不同。

  不论人类的探测器飞到多远,都需要深空测控通信系统作为联络的“纽带”。由于深空任务周期长、通信时延大、信号微弱等原因,使深空测控通信实现起来更为困难,无论对星上设备还是对地面设备等都带来了新挑战。对于落在月球背面、没有任何通信信号的嫦娥四号来说,通信显得难上加难。它无法向嫦娥三号那样直接和地球上的“亲人们”取得联系,“飞鸽传书”的任务就落到“鹊桥”中继卫星的肩上。通过早先发射并成功架设在地月拉格朗日L2点的中继卫星,实施与地面的通信信号“接力”,嫦娥四号才得以与地球保持联络。

  除了以上五大不同,研制队伍聚焦新情况,从轨道设计、动力下降策略、休眠唤醒策略等方面进行了系统设计,突破一系列关键技术,同时制定了符合任务特征的故障预案,全力铸就嫦娥四号非凡之旅。

【编辑:左盛丹】
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