1969年7月20日,美國太空人阿姆斯特朗登上月球,在月球上首次留下人類的足跡。還記得他的經典名言嗎?「這是個人的一小步,卻是人類的一大步。」時至今日,距離人類登月已經50年了。
尼爾 阿姆斯特朗和他的登月腳印
人類崇拜月亮,全世界各個民族都流傳有關於月亮的神話傳說、藝術和文學著作。歷史的長河裹挾著人類的探月希冀滾滾向前,中國在2004年正式開展月球探測工程。
她有一個美麗的名字「嫦娥」,寄託著中華兒女的無限憧憬。接下來,小太邀請夥伴們一同盤點一下我國「嫦娥」的探月成就。
「嫦娥」以無人探測為主,分「繞」「落」「回」三步走策略實施。
「繞」為一期,研製和發射我國首顆月球探測衛星,實施繞月探測。
「落」為二期,進行首次月球軟著陸和自動巡視勘測。
「回」為三期,進行首次月球樣品自動取樣返回探測。
嫦娥一號
我國的第一顆繞月衛星命名為「嫦娥一號」,源自於嫦娥奔月的美麗傳說,體現了奔月的主題,弘揚了歷史傳承。嫦娥一號衛星於2007年10月24日成功發射,於2009年3月1日完成任務使命,受控撞向月球預定地點。
嫦娥一號衛星飛行軌道示意圖
嫦娥一號衛星在軌探測
嫦娥一號任務的成功,標誌著我國成為世界上第5個自主發射月球探測器的國家,極大鼓舞了中華民族精神,激發了我國航天熱情,她取得的成果主要包括:
1、獲得了具有國際先進水平的全月球影像圖;
2、獲得了高精度、高解析度全月球數字高程模型(DEM)和三維月球地形圖;
3、獲得了重要元素全月球和局部區域含量分布數據;
4、獲得了月表微波輻射亮溫數據的全月球分布數據;
5、獲得了獨特的近月空間高能粒子和太陽風離子數據。
中國首次月球探測工程全月球影像圖
嫦娥二號
「嫦娥二號」是探月工程二期的先導星,用於驗證探月二期關鍵技術,並對嫦娥三號預選的著陸區域進行詳細探測。嫦娥二號衛星於2010年10月1日成功發射,並在完成主任務後,在距地球150萬公裡遠的日地拉格朗日L2點開展科學探測。隨後於2012年12月13日,成功飛抵距地球約700萬千米遠的深空,與圖塔蒂斯小行星交會,並對小行星進行了光學成像,這是國際上首次實現對該小行星近距離探測。
嫦娥二號衛星飛行軌道示意圖
嫦娥二號取得的成果主要包括:
1、成功驗證了探月二期關鍵技術,包括直接入軌技術、月球捕獲技術、X頻段測控技術、軌道機動技術、數據傳輸技術和高解析度成像技術等六大技術;
2、獲得了月球虹灣局部地區1米解析度影像圖;
3、獲得了7米解析度全月球立體影像圖;
4、首次實現我國對月球以遠的深空探測。
嫦娥二號CCD立體相機獲取的虹灣局部三維景觀圖
嫦娥二號衛星與圖塔蒂斯小行星親密接觸
嫦娥三號
嫦娥三號探測器於2013年12月2日成功發射。2013年12月15日,我國首輛月球車「玉兔號」順利抵達月球表面,實現月面軟著陸,使中國成為世界上第三個成功實現月面巡視探測的國家。
嫦娥三號任務的主要成果包括:
1、完成了首幅月球地質剖面圖;
2、首次使用月基光學望遠鏡完成了天體普查;
3、首次獲得了地球等離子體層圖像。
「玉兔號」月球車拍攝的「嫦娥三號」著陸器
「嫦娥三號」著陸器拍攝的「玉兔號」月球車
嫦娥五號再入返回飛行試驗
嫦娥五號再入返回飛行試驗,為嫦娥五號任務的順利實施奠定了基礎。再入返回飛行試驗器於2014年10月24日成功發射,11月1日返回器以第二宇宙速度再入地球大氣,並安全著陸在預定的著陸場,嫦娥五號再入返回飛行試驗取得圓滿成功。
嫦娥五號再入返回飛行試驗器
返回器高速返回
返回器著陸
嫦娥四號
嫦娥四號任務包括中繼星和探測器兩次任務,其中「鵲橋」中繼星於2018年5月21日成功發射,於2018年6月14日成功實施軌道捕獲控制,進入地月拉格朗日L2點使命軌道,成為世界上首顆運行於地月拉格朗日L2點的通信衛星,承擔著嫦娥四號著陸器和巡視器與地球間的通信和數傳任務。
嫦娥四號探測器於2018年12月8日成功發射,於2019年1月3日成功軟著陸在月球背面的南極-艾特肯盆地馮卡門撞擊坑,並通過「鵲橋」中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,揭開了古老月背的神秘面紗。隨後,月球車「玉兔2號」開始進行巡視探測。
鵲橋中繼星
「玉兔2號」開展月球背面探測
嫦娥四號的主要成果包括:
1、實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察;
2、首次完成地月拉格朗日L2點中繼星對地對月的測控、數據中繼;
3、證明了月球背面南極-艾特肯盆地存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質,證實了月幔富含橄欖石的推論的正確性。國際學術期刊《自然》(Nature)已在線發布了這一重大發現。
嫦娥五號
「嫦娥五號」任務是探月工程三期的主任務,也是探月工程「繞落回」三部曲的收官之作。「嫦娥五號」將在月球表面上採集大約2公斤重的月面土壤等樣本,並將月壤樣本帶回地球。
嫦娥五號任務飛行過程示意圖
以探月工程一、二、三期為代表的月球探測任務是我國邁出航天深空探測的第一步,實現了我國航天深空探測零的突破,促進了高新技術的全面發展,提振了中華民族的自信心。
這只是中國的探月計劃大三步「探、登、駐」的第一步「探」,後續還將逐步實現載人登月,月面駐紮,相信中華兒女登上月球的那一刻已不再遙遠!
作者簡介:
黃磊,就職於北京跟蹤與通信技術研究所,主要從事月球與深空測控方面工作。為主參與了我國探月工程二期、三期歷次任務和我國深空測控網的論證與設計。
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