美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

1959年9月12日,蘇聯發射月球2號探測器,兩天後,月球2號成功飛抵月球並著陸,成為到達月球的第一位使者,首次實現從地球到另一個天體的飛行。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

同年10月4日,月球3號探測器飛往月球,三天後飛到月球背面,拍攝了第一張月球背面的照片,這是人類第一次與月球的近距離接觸。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

1969年7月16日,巨大的“土星5號”火箭載著“阿波羅11號”飛船點火升空,開始了人類首次登月的太空征程。美國宇航員尼爾.奧爾登.阿姆斯特朗、巴茲.奧爾德林、邁克爾·柯林斯駕駛著阿波羅11號宇宙飛船跨過38萬公里的征程,承載著全人類的夢想踏上了月球表面。這確實是一一個 人的小小-一步,但是整個人類邁出的偉大-步,他們見證了從地球到月球夢想的實現,這一步跨過了5000年的時光。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

1970年11月10日,月球17號載著世界上第一輛自動月球車飛向月球。17日在月面著陸後,月球車1號下到月面進行了10個半月的科學考察。它在月球上行程10540米,考察了八千平方米的月面,拍攝了數百幅月球全景照片和幾萬張月面照片,讓人類對月球擁有了更加全面的瞭解。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

然而人類對月球進行了60年的探索,卻一直沒能成功登陸月背,因為月球與地球之前的潮汐鎖定。大天體的引力迫使離他近繞它公轉的小天體永遠用一面對著它。

所以我們從大天體的角度也就是地球看起來它是不轉的,但是從宇宙空間的角度來看,這個小天體仍然是自轉的,只不過自轉的週期和它繞大天體公轉的週期是一樣的(都是27天7小時43分11.47秒)。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

正是因為這樣的原因,人類在地球上是永遠無法觀察到月球的背面的。除了前蘇聯的月球3號探測器傳回了第一張月球背面的影像。大以及美國阿波羅8號的3位宇航員在環月飛行時,成為最先親眼看見月球背面的人類之外,人類對於月背的認識極為有限。

美國一直想要登陸月背,可是卻一直難以攻克這些難題,首先是地形問題,月球背面幾乎全是環形山/隕石坑(97.5%),比正面多得多(69%),地形和高程圖異常複雜,對各種配合著陸傳感器的系統要求很高,要想成功降落難度非常大。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

人們曾形象比喻,在月球正面的著陸情形就像小船輕輕劃過湖面,在月球背面的著陸就好比在風暴洋中衝浪。

其次是信號問題,由於在地球上永遠看不到月球的背面,月球背面就相當於是一個通訊禁區,凡是到達這塊禁區的所有航天設備都會因為通訊中斷而與地球徹底失聯,一旦失聯就意味著我們失去了對航天的檢測與控制,而失控後別說返回,就連拍照信息都發不出來。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

再次就是時機問題,月球被潮汐鎖定,自轉與公轉相同,導致它的一天就是一年,一半是黑夜一半是白天。換做地球時間就是近14天交替的白天黑夜,因為航天器的能量源是太陽能,必須要等到白天才能進入。

所以中國的嫦娥四號登陸月球背面,可以說是創造了航天史的奇蹟,首先登陸點選擇在了南極-艾特肯盆地,它的地形和高程圖異常複雜,尤其是高度方面的變化速度超過了以往任何一次著陸,最大落差高達16.1千米。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

其次為了解決信號問題,中國成功部署了“鵲橋號”中繼衛星,在月球背後6.5萬公里之外的地月拉格朗日二點附近Halo軌道簇上運行,為著陸器做準備和全程信號支持。從上個世紀六十年代開始,

美國航空航天局NASA就一直在提設想、論證,曾為此發射過三次中繼衛星,但最終都以失敗告終

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

鵲橋號中繼星與地球、月球的軌道關係(圖源:吳偉仁等)

這是人類歷史上首個月球信號中繼衛星,架起了地球和月球背後的“鵲橋”,這僅僅是第一步,接下來還有複雜的變軌技術。說白了,月球、地球、太陽三點一線,缺一不可,這就要求同步衛星不僅要做到隨時變軌,而且還要求變軌的位置非常精確,差一點都無法維持通訊連接...

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

全世界僅有中國掌握這項技術!

最後,登陸上,“嫦娥四號”整個飛行過程包括髮射入軌段、地月轉移段、近月制動段、環月飛行段、環月降軌段、動力下降段,最終著陸到月面。期間,著陸器和巡視器組合體通過“鵲橋”月球中繼星與地面建立上下行通信鏈路。著陸成功後,著陸器將擇機完成巡視器釋放。著陸器、巡視器分別開展科學探測,並通過“鵲橋”將數據傳回地球。整個難度非常大:

“嫦娥四號”成功實施了近月制動,順利完成“太空剎車”,被月球捕獲,進入了環月軌道。

所謂近月制動就是給高速飛行在地月轉移軌道的航天器減速,使其被月球的引力捕獲,進入環月軌道。“嫦娥四號”經過約110小時飛行後,以10千米/秒左右的速度和月球相遇。此時它與月球的相對速度約為2.4千米/秒。

到達制動點時,它需要通過減速發動機反推將速度降下來,制動量約為800米/秒,即將原本2.4千米/秒的相對速度降低到1.6千米/秒左右。“嫦娥四號”的“剎車”力度需要極其精準。如果“剎車重了”,例如每秒的速度多減30米,可能會導致它撞上月球;如果“剎車輕了”,探測器速度過大的話,月球引力也會拉不住它。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

嫦娥四號因為是人類史上首次登陸月背,所以美國NASA就一直特別羨慕,美國航空航天局(NASA)向中國發出請求,希望能合作共享“月背”技術。

因為月背相比月球正面具有非常重要的科研價值:

a. 月球背面幾乎全是環形山/隕石坑(97.5%),比正面多得多(69%),形成原因和目前的情況只有理論解釋,缺乏實地驗證;

b. 月球背面南極-艾特肯盆地,是太陽系第二大超級隕石坑,早在1998年,NASA的月球勘探者號就發現這裡存在水冰,而且更接近月球最原始的情況;

c. 嫦娥四號實際著陸地點位於該區域中部的馮·卡門環形山,它以錢學森的恩師的名字命名。這裡經過了強烈碰撞,極可能曾經被熔岩淹沒,各類物質含量豐富,或許留有月幔最原始的成分,保留了月球最深層的秘密;

d. “月球上氦三能量開發可供人類能源需求XX萬/億年”的說法,相信大家已經看過很多了,而理論上月球背面環境更容易產生氦三;

e. 月球背面有天然的“屏蔽”,沒有任何來自地球的輻射干擾,這意味著它有著無比完美的安靜環境做天文觀測;

f. 月球背面的月壤也極有可能與正面大不相同。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

嫦娥四號傳回月球圖像

而且美國還想借此觀測到月背揚塵數據,此前,美國宇航局(NASA)的科學家通過研究小流星體對月球的衝擊,揭開了月球表面塵土飛揚的成因。但是月背隕石撞擊能夠揚起月塵的狀態一直沒有辦法獲取,而這樣的圖像數據可以說在目前來說,只有在月背登陸的嫦娥四號可以獲取到。

儘管美國是在請求中國,但是他還是非常傲慢地提出了這三個要求:第一,美國希望中國延長“鵲橋”中繼衛星的使用壽命,藉此等NASA發射登陸月背的探測器時,還能繼續使用中國鵲橋;第二,在中國嫦娥四號上安裝一個美方的信標,有助於NASA探測器登陸月背時,能準確找到著陸位置;第三,希望中方為NASA提供月背揚塵的畫面。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

美國一直以來在航天領域刁難我們,甚至多次阻撓中國航天的發展,我們本可以拒絕美國的請求,但是考慮到嫦娥四號是5000年來首次登陸月背,開歷史先河,通過嫦娥四號多開展國際合作,這能充分體現我們開放的態度。而且,中美都是航天大國,如果能借此合作實現破冰,豈不是對人類科技的發展會有很多的促進作用。所以中國選擇答應了美國。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

然而,誰也沒想到,美國充分讓我們見識到了什麼叫“農夫與蛇”,近日,因美方的阻撓,中方代表團集體缺席了2019年度國際宇航聯大會。

國際宇航聯大會是由國際宇航聯合會以及國際宇航科學院、國際空間法學會聯合舉辦的航天領域大會,被稱為宇航界的“奧運會”。美國、中國、加拿大、俄羅斯、日本、歐洲航天局、印度空間研究組織的負責人均受邀參與此次大會。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

這本是航天領域的盛事,通過交流促進航天技術的發展,科學交流本沒有國界,美國這樣的行為可以說真的毫無下限。

而據我國神舟飛船首任總設計師、我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”的主要技術負責人之一,國際宇航科學院院士、中國工程院院士戚發軔說,這已經不是美國第一次這樣做,早在2017年,國際宇航聯合會副主席袁家軍去出席會議,也被阻撓。國際宇航聯合會副主席都沒能參會,這難道不可笑嗎?

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

而在本屆開幕當天的第一場全會活動上,“中國(航天局)去哪兒了?”的提問被現場聽眾投票置頂,這充分表明了中國在航天領域的重要性,要知道,空間探索在國際合作背景下展開時最為成功。譬如:以色列“創世紀號”、印度“月船二號”登月均與美國合作、俄羅斯分別與歐洲、中國航天領域的合作等。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

而美國這樣的行為,可以說破壞了這種航天領域的技術交流與合作。但是美國沒有想到,在本屆大會上,中國空間技術研究院戚發軔院士榮獲了本年度國際宇航聯合會(IAF)“名人堂”(Hall of Fame)獎項。該獎項旨在表彰對推動空間科學技術有傑出貢獻的科學家。

美國60年都想獲得的航天數據,中國選擇分享,事後卻給中國使絆子

這充分表面了在世界航天領域,各個國家都肯定中國所做出的貢獻。在結合今年年初,中國主動分享人類5000年來第一次獲取到的月背數據,美國如此以怨報德,實在是倒行逆施。


分享到:


相關文章: