09.12 “鵲橋”搭好,它在月球不會丟

撰文 | 莊立人 韓兵

人類已經登陸過月球,按理說不該有什麼秘密,可一聊起月球背面有什麼,人們又開始爭執起來,甚至包括科學家。

“鵲橋”搭好,它在月球不會丟

△美國宇航局發佈的高清月球背面圖

在神話傳說中,這裡有廣寒宮嫦娥玉兔甚至砍伐桂樹的吳剛;在《變形金剛》系列電影中,月球背面被設定為外星人(UFO)早期造訪地球時的基地;在NASA科學家眼中,月球背面的環形山又因為太年輕、太孤立而變得神秘起來;已經去世的物理學家霍金給出的建議則是,人類要移民太空的話,月球和火星是最佳選擇。

不過,我們終於等來揭曉答案的時刻——今年12月嫦娥四號將首次實現人類探測器在月球背面軟著陸和巡視勘察。

9月初,中科院嫦娥四號任務動員會上強調:

在發射準備階段,要“風險再識別、雙想再思考、預案再完善、演練再精準”,不放過任何一個疑點,把風險降到最低、把隱患根除在上天前。

政知道(微信ID:upolitics)意識到,召開這個會議實際上說明嫦娥四號進展順利。

前輩

提起嫦娥四號,掰著手指頭想想,之前肯定還有一、二、三位前輩。

政知道(微信ID:upolitics)捋了捋前生今世,發現得從2004年說起。這年1月,繞月探測工程立項獲得國務院批准,正式命名為嫦娥工程。

從此,嫦娥有了雙重含義,一是神話中的女仙,二是我國探月工程。

兩年後,《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》中,“載人航天與探月工程”位列重大科技專項。

按計劃,嫦娥工程分為繞、落、回三期,每期有兩顆,逢雙備份。

  • 一期工程——“繞”,計劃實現繞月探測,由嫦娥一號任務完成,二號備份;
  • 二期工程——“落”,計劃實現月球軟著陸和月面巡視勘探,由嫦娥三號完成,四號備份;
  • 三期工程——“回”,計劃實現在月球採集樣品並送回地球供人們研究,由嫦娥五號完成,六號備份。

2009年3月1日,嫦娥一號經歷了長達494天的飛行後,以“受控撞月”的方式落在了月球上的預定撞擊點。

“鵲橋”搭好,它在月球不會丟

△嫦娥一號撞擊月球示意圖

這是我國發射的第一顆月球探測器,超計劃完成預定任務。於是,嫦娥二號搖身一變成了二期工程的先導星。

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△嫦娥二號模型

2010年10月,嫦娥二號發射成功,2011年6月9日完成各項探測任務後,飛離月球軌道,成為太陽系一個小行星。嫦娥一號衛星系統總指揮兼總設計師葉培建院士說,嫦娥二號將在2020年前後回到地球附近。

  • 它給我們發回了國際上目前分辨率最高的全月球影像圖;
  • 成功造訪日地“拉格朗日L2點”進行科學探測;
  • 並對圖塔蒂斯小行星進行了近距離交會探測。

嫦娥三號由著陸器和巡視探測器兩部分組成,2013年12月2日升空。離開地球表面12天后,成功實現軟著陸;而巡視探測器玉兔號月球車也踏上了月球。

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△嫦娥三號著陸器和玉兔模型

著陸器與月球車互相拍照後,第二階段的設計任務圓滿完成,我國成為世界上第三個掌握落月探測技術的國家。如今,嫦娥三號仍在超期服役。

備胎

嫦娥三號圓滿完成了預設任務,嫦娥四號作為三號的“備胎”,咋辦?

科學家們因為這個問題,論證、“爭吵”了近兩年,最終確定嫦娥四號將著陸月球背面的實施方案,轉正了。

這意味著,它將成為世界首顆在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器。

成為這個“首顆”有多難?再次參與嫦娥工程設計的葉培建打了一個非常通俗的比喻:“嫦娥三號相當於在華北平原著陸,嫦娥四號則相當於在崇山峻嶺的雲貴川地區著陸。”

真是讓人期待又擔憂哇。

據介紹,月球的自轉與公轉週期相同、方向相同,永遠都一面朝向地球,一面背向地球。過去的60年內,人類已經發射了100多個月球探測器,其中65個月球著陸器,但僅有不載人的環繞月球軌道器和載人的阿波羅號看到過月球背面。

而且,從地球向月球背面發射通訊信號,會受到月球整體阻擋。

嫦娥未動,鵲橋先行。

“鵲橋”搭好,它在月球不會丟

△“鵲橋”

2018年5月21日,“鵲橋”衛星發射,它也被稱為“嫦娥先行官”,目的是為嫦娥四號提供衛星信號“中繼服務”,目前它已就位。

可與嫦娥三號不同,四號要落於月球背面,所以著陸方式得變。嫦娥三號弧形軌跡緩慢著陸方式,這一次變成近乎垂直的著陸方式。

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△嫦娥四號外觀

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△正在徵名的月球車外觀

別小看這一個變化,探月工程副總指揮、國家國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠表示,從表面上看,在月球背面和正面著陸在“落”月本質上沒有區別,但實際上,實現在月球背面軟著陸和巡視探測,是工程技術和空間科學的雙重跨越和創新。

政知道(微信ID:upolitics)再說一說月球車,基本上和玉兔號一樣,但針對月球背面複雜的地形條件、中繼通信新的需求和科學目標的實際需要,作了適應性更改和有效載荷配置調整。

網紅

要在以往,探月工程是絕密,可在網絡時代,它們還沒上天就成為網紅。

玉兔號月球車,在微博上有6萬多粉絲,它是在嫦娥三號發射前一天註冊的,按理說只有三個月的設計壽命,比孔子說的“三季人”還要短,是“一季人”。

可是,它卻正常運轉了972天,兩年多時間裡,被“休眠”和“喚醒”多次,一直到2016年7月31日退役。

這些天裡,它的微博也沒閒著,除了不間斷地向大家報告情況,科普天文知識,還與NASA“好奇號火星車”互動。

“鵲橋”搭好,它在月球不會丟

△玉兔號拍攝的地球照片

“月球是目的地,地球是家鄉”,這是它離別時的“簽名”。

嫦娥四號的消息發佈後,意味著月球車玉兔要迎來自己的接任者,它在月球上也有了小夥伴。

今年8月15日,嫦娥四號任務月球車全球徵名活動啟動儀式在北京舉行,10月份就會公佈結果。

說到這裡,政知君想問一句,這個將於今年年底執行任務的巡視探測器,大家希望它是射手座還是摩羯座?

資料 | 中國青年報 中國探月與深空探測網 新華社 視覺中國等

校對 | 羅晶


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