月球車著陸示意圖
●嫦娥一號取得了全月球的影像圖,是全世界覆蓋最全、精度最高的一張全月圖。
●嫦娥二號已飛離地球6500千米,成為圍繞太陽運行的人造小天體。
●嫦娥三號將首次把天文臺架到月球上,并首次攜帶核電源。
探月工程二期是我國無人月球探測工程“繞、落、回”三步走戰略的第二步,嫦娥三號任務是二期工程的核心內容。嫦娥三號任務將實現我國航天器首次對地外天體的軟著陸和月表自動巡視勘察,具有重要的里程碑意義。
“嫦娥”接力出征
我國無人月球探測工程規劃分為三期,簡稱為“繞、落、回”。
2007年10月,我國第一顆月球探測器嫦娥一號發射成功,實現了精確變軌,成功繞月,開展科學探測,全面實現預定的科學目標與工程目標。
“嫦娥一號首先取得了全月球的影像圖,是全世界覆蓋最全、精度最高的一張全月圖。”中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠告訴《中國科學報》記者。
同時,科學家們通過干涉成相光譜儀、伽馬射線譜儀和X射線譜儀獲取了9種元素的全球性含量與分布;利用高能粒子探測器和太陽風離子探測器探測近月空間環境,取得了許多新發現;利用微波輻射計,探測了全月球土壤層的厚度與分布,估算出全月球氦-3的含量與分布以及氦-3的資源總量。歐陽自遠回憶,當中國科學家提出嫦娥一號的這一科學目標時,主持俄羅斯月球探測的俄羅斯科學院院士感到非常驚訝,“這是一項前所未有的工作”。
三年后,2010年10月,“嫦娥”再次出征。嫦娥二號是嫦娥三號的先導星,實現了嫦娥三號一些關鍵技術的突破,例如開辟直飛月球的航道,增加X頻段測控和提高數據接收能力等。
“所有的數據都無償提供給全世界科學家使用,基于這些數據,迄今為止已經發表了大約200篇文章、專利和國家標準。”歐陽自遠表示。
在他看來,嫦娥一號、二號完成了探月工程一期“繞”的科學目標,為深空探測后續任務的實施奠定了基礎。
期待“玉兔”落月
我國探月工程第二期工程已經展開,嫦娥三號受到廣泛關注,它將首次完成“落”月的任務。
所謂“落”,就是發射月球軟著陸器,并攜帶月球巡視器(俗稱“玉兔號”月球車),在著陸器區附近進行就位探測,需突破在地外天體上實施軟著陸技術和自動巡視勘測技術。
前不久,著名書法家歐陽中石給歐陽自遠送來一幅書法作品,書曰“長天信步”。歐陽自遠對《中國科學報》記者說:“這四個字讓我仿佛看到了嫦娥三號月球車在月球上一邊前進一邊采集數據的悠然自得的畫面。”
他表示:“嫦娥三號讓我們更近距離地與月球親密接觸,我們期待它帶給我們更多的科學新發現。”
根據計劃,再過兩年,探月三期工程的“回”便要由嫦娥五號完成。“嫦娥五號將直接軟著陸月球,在月球上用機械臂鏟子鏟取月球土壤樣品和自動鉆取巖心樣品,放置在返回艙內。最后返回艙自動離開月球,返回地球。”歐陽自遠介紹。
歐陽自遠認為,通過環月衛星探測、月面軟著陸探測與月球車勘察,以及月面軟著陸探測與采樣返回的實施,中國人一定能把航天員送上月球,并逐步建設月球基地。
在歐陽自遠看來,探索月球的目的之一是支撐人類社會的持續發展,首要的便是能源需求。“月球上有取之不盡的太陽能資源。月球上的一個白天相當于地球的14天,加上月球幾乎沒有大氣層,沒有任何氣候變化,月球表面的太陽能能量密度比地球大得多。月球的土壤層蘊藏有極其豐富的氦-3資源,氦-3是受控核聚變的原料,月球上氦-3的資源量大約有100多萬噸,至少可以解決一萬年以上人類社會對能源的需求。”
月球礦產資源極其豐富。“包括豐富的鈾、釷、稀土、鈦等資源,但目前由于經濟成本太高,世界各國都沒有開采計劃,但是我們應該向世界提供月球礦產資源的蘊藏量與分布。”
此外,月球的環境特點如超高真空,極大的溫差變化,宇宙輻射比較強,沒有全球性內稟磁場,重力比較小等等,卻是研制某些合金材料、生物制品的優選場所;月面環境是開展月基天文觀測和科學試驗的基地;月球也將成為人類進行深空探測的轉運站。
飛向更遠太空
歐陽自遠認為,除了月球之外,中國人應該有能力探測整個太陽系。
“主要的科學問題包括,第一,太陽系生命信息的探測;第二,太陽、地球以及各層次天體的起源與演化;第三,太陽和小行星活動對地球的災害性影響;第四,地外資源開發和利用,以支持人類社會的可持續發展;第五,再造一個地球——改造火星成為人類的第二個棲息地。”他說。
歐陽自遠向《中國科學報》記者透露,目前,我國的科學家已經開始制定詳細的計劃,將對太陽系各層次天體和太陽系空間開展探測。太陽系探測將側重于火星、金星、木星系統與木衛二、近地小行星與小行星帶、太陽與行星際空間。
歐陽自遠期待,面對諸多有關太陽系的生命活動信息,太陽系的起源與演化,天體活動對地球的災害性影響,地外資源、能源與環境的利用等科學問題,中國應當飛得更遠,探索更深、更遠的宇宙。(甘曉)
[ 責任編輯：尹賽楠 ]
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