嫦娥四號發射在即 有望實現人類探測器首次月球背面軟著陸
嫦娥四號任務著陸器外觀設計構型。
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嫦娥四號任務月球車外觀設計構型。新華社發(國家國防科工局供圖)
其實,說完全看不到月球背面並不準確。據研製嫦娥四號月球探測器的中國航天科技集團五院專家介紹,月球存在著「天秤動」,也就是像鐘擺一樣來回擺動。因此在地球上也能看到大約10%至20%的月球背面邊緣地帶,包括跨越1000公裡的東海盆地。
1959年10月7日,蘇聯「月球三號」探測器傳回了第一張月球背面照片,首次揭開其真容。依照這些珍貴的照片資料,蘇聯出版了第一份月球背面地圖,隨後又製作了第一個月球儀,更加清晰地呈現出月球背面大概特徵。
1965年7月20日,蘇聯「探測器三號」傳送回了25張畫質更好的月球背面照片,解析度比「月球三號」高了許多。照片中可以看到月球背面有一條長數百公裡的鏈狀隕石坑。1967年,蘇聯根據這批照片出版了新的月球地圖,包含4000個新發現的月球背面地形目錄。同年發布了第一份比例為1:5 000 000的完整月面圖,以及修訂後比例為1:10 000 000的月球儀,其呈現了月球表面的95%。
人類首次直接看到月球背面,是在1968年美國「阿波羅八號」開展載人登月任務前期試驗時。航天員威廉·安德斯描述道:「月球背面看起來像我在孩提時玩過一段時間的沙堆,它們全都被翻起來,沒有邊界,到處是一些碰撞痕和坑洞。」此後,從「阿波羅十號」一直到「阿波羅十七號」航天員都看到過月球背面。
2010年,NASA的「月球勘測軌道器」拍攝了一組月球背面照片,其解析度達到以往照片的106倍,呈現出前所未有的精細細節。根據這些照片,美國繪製了月球背面數字海拔地形圖,直觀地揭示了其地形。
據五院專家介紹,月球背面是一張「麻子臉」:隕石坑的數量比正面多得多,密密麻麻隨處可見;「皺紋」也更多,布滿了溝壑、峽谷和懸崖,遠不如正面開闊平坦。月球背面還有幾塊巨大的「暗斑」,其中的物質與月面普通物質有很大區別,意味著這裡遭受過大量天體的直接撞擊。
月球背面還有一張「厚臉皮」,月殼從整體來看比正面厚。是什麼原因所致,目前還是未解之謎。不過,「厚臉皮」為月球背面的「白膚色」提供了佐證。照片顯示,月球背面的巨大隕石坑都呈現出白色,好象從來沒有熔巖從上面流過。科學家們研究認為,由於背面月殼更厚,熔巖無法溢出,而正面月殼很薄,熔巖很容易從破縫中流淌出來。
此外,月球正面月海很多,而月球背面卻只有3個,分別叫東海、莫斯科海和智海。月球正面還有許多綿延起伏的山巒,背面卻沒有那麼多。
由於此前沒有人類太空飛行器在月球背面登陸,因此我們對它的詳細情況主要是藉助照片判斷,所知十分有限。嫦娥四號任務的實施,將為人類逐步揭開月球背面的神秘面紗邁出關鍵一步。
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葉培建最近特別忙。他自己概括:給嫦娥四號任務團隊「撐腰」。
嫦娥四號任務實施在即,作為中國航天科技集團五院深空探測和空間科學首席專家,葉培建不僅是此次任務所有型號的總設計師、總指揮顧問,還擔任質量總監和飛控專家組組長,擔子很重。
嫦娥一號任務圓滿成功後,專家們迅速投入到嫦娥二號任務的規劃中,但想法一度出現分歧。
嫦娥二號與嫦娥一號同時研製,原本作為其備份。當時有人認為,嫦娥一號任務已經成功,沒必要再花錢發射備份星。
葉培建站在反對的一方。他認為,探月工程並非到此為止,既然研製了這顆衛星,為什麼不利用它走得更遠?
事實證明,2010年國慶節發射的嫦娥二號作為探月二期工程先導星,不僅在探月成果上更進一步,還為後續落月任務奠定了基礎,並且成功開展了多項拓展試驗。其完成了地日拉格朗日2點探測,以及對圖塔蒂斯小行星的飛越探測,取得了珍貴的科學數據;最後飛至一億公裡以外,也對我國深空探測能力進行了驗證。
嫦娥二號證明了備份星也能獨當一面。因而當2013年12月2日發射的嫦娥三號探測器完成落月任務後,其備份嫦娥四號沒有再面臨是否發射的問題,但在任務規劃上仍有分歧。
不少人認為,嫦娥四號無需冒險,還應落在月球正面。葉培建再次反對。「中國探月工程應該走一步跨一步。落到月球背面去,這是一個創舉。」葉培建說。
正是在他和部分人的堅持下,才有了如今的嫦娥四號任務。今年5月21日發射的嫦娥四號中繼星「鵲橋」,成為全世界首顆運行在地月拉格朗日2點Halo軌道的衛星。即將發射的嫦娥四號還有望創造人類探測器首次在月球背面軟著陸,並開展原位探測、巡視探測以及甚低頻探測等紀錄。
綜合新華社、央視、《科技日報》等