嫦娥四号下月初发射 在月球背面软着陆和巡视探测

2018年11月08日09:01  来源:广州日报
 
原标题:嫦娥四号探月 鹊桥传话就位

  珠海航展上展出的新一代运载火箭。

  嫦娥四号探月设备受到关注。

  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。

  文/广州日报全媒体记者汪万里、陈治家、陈家源

  图/广州日报全媒体记者葛宇飞

(责编:高红霞、罗昱)