原標(biāo)題:嫦娥三號(hào)將把天文望遠(yuǎn)鏡架到月球上
下月上旬,,嫦娥三號(hào)擇機(jī)奔月,,其將發(fā)射至近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約38萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,。幾天后,,中國(guó)首輛月球車玉兔號(hào)將降落荒涼的月球表面,帶去地球的問(wèn)候。
專家介紹,,在月球上行走的月球車“玉兔”將有6個(gè)輪子,,使其在遇到地形不平的情況下通過(guò)搖臂能夠調(diào)整重心,遇到障礙或路面不平時(shí),,即使兩個(gè)輪子懸空還能保障行走,。
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嫦娥三號(hào)發(fā)射窗口如何確定
每月只有一兩次發(fā)射機(jī)會(huì)
國(guó)防科工局新聞發(fā)言人吳志堅(jiān)昨天提到,嫦娥三號(hào)七大難點(diǎn)之一是多窗口,、窄寬度準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,。
航天專家龐之浩介紹,嫦娥三號(hào)的發(fā)射與嫦娥二號(hào)很相似,,也是直接發(fā)射到地月轉(zhuǎn)移軌道,,這個(gè)軌道一般是從發(fā)射場(chǎng)到月球最近的距離。
“發(fā)射關(guān)鍵是要進(jìn)入月球的捕獲軌道,,這就跟高速公路出口似的,,到了出口要出去,錯(cuò)過(guò)就麻煩了”,,龐之浩解釋說(shuō),,嫦娥三號(hào)發(fā)射要踩點(diǎn),早了晚了都不合適,。
“要實(shí)現(xiàn)地球和月球共面軌道,,基本就要求零窗口發(fā)射”,北京大學(xué)教授焦維新介紹,,根據(jù)地月運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,我國(guó)一般每月只有1至2次發(fā)射機(jī)會(huì),每次有一個(gè)持續(xù)幾天的窗口期,,在此期間每天的發(fā)射時(shí)間精確到幾點(diǎn)幾分。
焦維新特別提到,,與嫦娥一號(hào),、二號(hào)不同,嫦娥三號(hào)發(fā)射還要考慮落月的地點(diǎn)與時(shí)間,。進(jìn)入月球軌道后,,嫦娥三號(hào)一邊繞月飛行一邊調(diào)整姿態(tài)準(zhǔn)備降落。月球一晝夜相當(dāng)于地球28天,,夜晚最低溫度達(dá)零下180度,,為保證探測(cè)器有能源,看得清,,且在一個(gè)比較適合的溫度下工作,,發(fā)射時(shí)就要考慮到能在白天落月,。
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著陸地點(diǎn)為何選擇在虹灣區(qū)
別人尚未探測(cè)有科學(xué)價(jià)值
月球上有很多地方以“海”“洋”命名,。古人望月,,以為看到的是海,其實(shí)不是,。虹灣區(qū)位于月球北緯43度左右,、西經(jīng)31度左右,南北長(zhǎng)約100公里,、東西長(zhǎng)約300公里,?!氨缺本┖5韰^(qū)小一點(diǎn),,月球車探測(cè)的只是虹灣區(qū)的一部分,據(jù)專家介紹是5平方公里”,,龐之浩說(shuō),。
龐之浩介紹,,之所以選擇在虹灣區(qū)落月是多種綜合因素的考慮,一是這里比較平坦,,落月比較安全,二是別人尚未探測(cè)過(guò),,有科學(xué)價(jià)值,三是能實(shí)現(xiàn)正面直接測(cè)控通訊,,四是太陽(yáng)光照較好,,能保證探測(cè)器的太陽(yáng)能電池板正常工作。
“嚴(yán)格來(lái)說(shuō),,月球沒(méi)有水,,沒(méi)有空氣,也談不上美”,,焦維新談到,,在繪圖時(shí)一般習(xí)慣平坦的地方用藍(lán)色,,高一點(diǎn)的地方用黃色,再高一點(diǎn)的用紅色,,月球虹灣區(qū)整體上低洼平坦,,用常規(guī)方法繪圖出來(lái)的就是一個(gè)美麗的海灣,“有點(diǎn)像我們的渤海灣”。
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中國(guó)月球車和國(guó)外有何不同
玉兔“小而精”技術(shù)更先進(jìn)
龐之浩介紹,,至今為止,,世界上發(fā)射并成功運(yùn)行的月球車有5輛,其中兩輛是無(wú)人探測(cè)月球車,,均是蘇聯(lián)在上世紀(jì)70年代發(fā)射的月球車1號(hào)和2號(hào),,三輛是有人駕駛的月球車,是美國(guó)阿波羅15號(hào),、16號(hào),、17號(hào)的月球車。
中國(guó)的玉兔號(hào)月球車是無(wú)人駕駛月球車,,質(zhì)量約140kg,,與蘇聯(lián)的月球車相比是“小個(gè)子”,“小而精,,能完成任務(wù)就行了,,也節(jié)約成本”,龐之浩說(shuō),。
龐之浩指出,,無(wú)人月球車難度更大,因?yàn)樯厦嬗泻芏鄡x器,,要保證在無(wú)人的狀態(tài)下行駛,,儀器能正常工作,有人駕駛的月球車主要作為一個(gè)交通工具,,擴(kuò)大航天員在月球上的活動(dòng)范圍,,上面基本沒(méi)有什么儀器,由航天員駕駛行駛起來(lái)也相對(duì)容易一些,。
焦維新指出,,距離上次月球車登月已過(guò)去近40年,電子設(shè)備,、探測(cè)儀器都非當(dāng)年可比,,無(wú)論是材料、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選擇還是探測(cè)儀器,,過(guò)去都不可能有,,因此中國(guó)的月球車比之前的先進(jìn)是肯定的,盡管某些方面不是當(dāng)今世界最先進(jìn)的,,但肯定不會(huì)是上世紀(jì)70年代的重復(fù),。
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為何用6輪搖臂式月球車
使用輪子可爬小坡繞大坡
什么是搖臂?龐之浩介紹,,月球車在遇到地形不平的情況下通過(guò)搖臂能夠調(diào)整重心,。為什么用滾輪行駛,,而不是履帶或其他形式?為什么是六個(gè)輪子,?龐之浩解釋說(shuō),,這樣相對(duì)科學(xué)高效。
龐之浩介紹,,玉兔號(hào)月球車的輪子是網(wǎng)狀的,,一邊行駛一邊可以把沙子漏掉,如果遇到坡,,小坡可以爬過(guò)去,,大坡要繞著走。履帶雖然爬坡能力比較強(qiáng),,但也比較沉,,運(yùn)載火箭的壓力就會(huì)比較大,發(fā)射成本也更高,。
“現(xiàn)在有的國(guó)家在研制腿式月球車或火星車,,相當(dāng)于機(jī)器人似的用腳來(lái)走,越障能力較強(qiáng),,遇到一些坡也不怕,,可以邁過(guò)去,但缺點(diǎn)是走不快,,效率不如輪式”,,龐之浩介紹,輪式比較可行,,所以無(wú)論是蘇聯(lián)還是美國(guó),,無(wú)論是月球車還是火星車都用輪式,現(xiàn)在也有國(guó)家在研制輪腿式,,美國(guó)還想研制“蛇式”月球車,,這樣遇到復(fù)雜的地形就不怕。
龐之浩還提到,,蘇聯(lián)的月球車是八個(gè)輪子,,美國(guó)的載人月球車是四個(gè)輪子,現(xiàn)在六個(gè)輪子的比較多,,因?yàn)橛龅秸系K或路面不平時(shí),,如果兩個(gè)輪子懸空還能保障行走,比較科學(xué),。
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為何探月成功率只有51%
1994年以來(lái)基本都成功了
從國(guó)際探月數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)看,,至今全世界共進(jìn)行過(guò)129次探月,其中美國(guó)59次,,蘇聯(lián)64次,,日本和中國(guó)各兩次,,歐空局和印度各一次,,其中失敗63次,,成功率僅51%。
為何成功率如此低,?“那是早期的探月,,運(yùn)載火箭本身就不過(guò)關(guān),通訊,、制導(dǎo),、控制技術(shù)都不是很成熟,新時(shí)期探月基本都是成功的”,,焦維新說(shuō),。
龐之浩也提到,早期失敗較多,,一者緣于人們對(duì)月球的了解還不充分,,技術(shù)沒(méi)完全攻克難點(diǎn),再加上美蘇探月競(jìng)爭(zhēng)有時(shí)匆忙發(fā)射,,不計(jì)成本,,而這些失敗有的沒(méi)進(jìn)入地月球軌道,有的著陸失敗,,有的在月面發(fā)生翻滾,,有的沒(méi)成功取樣,有的與地球中斷聯(lián)系等等,。
龐之浩介紹,,人類自1994年以來(lái)的探月基本都是成功的,其間印度有個(gè)月球探測(cè)器原計(jì)劃工作2年因溫控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題提前結(jié)束壽命,。
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哪些“秘密武器”帶上月球
把天文望遠(yuǎn)鏡架到月球上
探月工程副總指揮李本正介紹,,嫦娥三號(hào)著陸器和月球車上各搭載多種有效載荷,將對(duì)月面,、月表進(jìn)行勘察,。“特別是這次將光學(xué)望遠(yuǎn)鏡送到月球上,”李本正指出:“這個(gè)其他國(guó)家都沒(méi)有做的,?!?/p>
月基望遠(yuǎn)鏡將安裝在著陸器上,它將對(duì)各種天文變?cè)吹牧炼茸兓袨檫M(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè),,然后拍照把數(shù)據(jù)傳回地球,,就是“巡天”。專家表示,,在月亮上觀天文是世界上很多天文學(xué)家最想做的事情之一,。
著陸器上的極紫外相機(jī)將對(duì)地球赤道附近等離子體層進(jìn)行極紫外成像探測(cè),。專家表示,美國(guó)曾經(jīng)在地球軌道上用衛(wèi)星觀測(cè)地球等離子體層,,沒(méi)有寬闊的視場(chǎng),,只能看到局部,。嫦娥三號(hào)月面軟著陸后,,離地球38萬(wàn)公里,,能夠看到地球等離子層的全貌,。有觀點(diǎn)認(rèn)為,,地球上一些自然災(zāi)害與地球等離子體層有關(guān),,所以相關(guān)研究具有科學(xué)意義。
嫦娥三號(hào)巡視器的“腹部”有一臺(tái)測(cè)月雷達(dá),。巡視器在月面行走,,測(cè)月雷達(dá)可以測(cè)月球地底下30米深土壤層的結(jié)構(gòu)和100米深的次表層結(jié)構(gòu)。這個(gè)是國(guó)外沒(méi)有做過(guò)的,。
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