月球车着陆示意图
●嫦娥一号取得了全月球的影像图,是全世界覆盖最全、精度最高的一张全月图。
●嫦娥二号已飞离地球6500千米,成为围绕太阳运行的人造小天体。
●嫦娥三号将首次把天文台架到月球上,并首次携带核电源。
探月工程二期是我国无人月球探测工程“绕、落、回”三步走战略的第二步,嫦娥三号任务是二期工程的核心内容。嫦娥三号任务将实现我国航天器首次对地外天体的软着陆和月表自动巡视勘察,具有重要的里程碑意义。
“嫦娥”接力出征
我国无人月球探测工程规划分为三期,简称为“绕、落、回”。
2007年10月,我国第一颗月球探测器嫦娥一号发射成功,实现了精确变轨,成功绕月,开展科学探测,全面实现预定的科学目标与工程目标。
“嫦娥一号首先取得了全月球的影像图,是全世界覆盖最全、精度最高的一张全月图。”中国月球探测工程首席科学家欧阳自远告诉《中国科学报》记者。
同时,科学家们通过干涉成相光谱仪、伽马射线谱仪和X射线谱仪获取了9种元素的全球性含量与分布;利用高能粒子探测器和太阳风离子探测器探测近月空间环境,取得了许多新发现;利用微波辐射计,探测了全月球土壤层的厚度与分布,估算出全月球氦-3的含量与分布以及氦-3的资源总量。欧阳自远回忆,当中国科学家提出嫦娥一号的这一科学目标时,主持俄罗斯月球探测的俄罗斯科学院院士感到非常惊讶,“这是一项前所未有的工作”。
三年后,2010年10月,“嫦娥”再次出征。嫦娥二号是嫦娥三号的先导星,实现了嫦娥三号一些关键技术的突破,例如开辟直飞月球的航道,增加X频段测控和提高数据接收能力等。
“所有的数据都无偿提供给全世界科学家使用,基于这些数据,迄今为止已经发表了大约200篇文章、专利和国家标准。”欧阳自远表示。
在他看来,嫦娥一号、二号完成了探月工程一期“绕”的科学目标,为深空探测后续任务的实施奠定了基础。
期待“玉兔”落月
我国探月工程第二期工程已经展开,嫦娥三号受到广泛关注,它将首次完成“落”月的任务。
所谓“落”,就是发射月球软着陆器,并携带月球巡视器(俗称“玉兔号”月球车),在着陆器区附近进行就位探测,需突破在地外天体上实施软着陆技术和自动巡视勘测技术。
前不久,著名书法家欧阳中石给欧阳自远送来一幅书法作品,书曰“长天信步”。欧阳自远对《中国科学报》记者说:“这四个字让我仿佛看到了嫦娥三号月球车在月球上一边前进一边采集数据的悠然自得的画面。”
他表示:“嫦娥三号让我们更近距离地与月球亲密接触,我们期待它带给我们更多的科学新发现。”
根据计划,再过两年,探月三期工程的“回”便要由嫦娥五号完成。“嫦娥五号将直接软着陆月球,在月球上用机械臂铲子铲取月球土壤样品和自动钻取岩心样品,放置在返回舱内。最后返回舱自动离开月球,返回地球。”欧阳自远介绍。
欧阳自远认为,通过环月卫星探测、月面软着陆探测与月球车勘察,以及月面软着陆探测与采样返回的实施,中国人一定能把航天员送上月球,并逐步建设月球基地。
在欧阳自远看来,探索月球的目的之一是支撑人类社会的持续发展,首要的便是能源需求。“月球上有取之不尽的太阳能资源。月球上的一个白天相当于地球的14天,加上月球几乎没有大气层,没有任何气候变化,月球表面的太阳能能量密度比地球大得多。月球的土壤层蕴藏有极其丰富的氦-3资源,氦-3是受控核聚变的原料,月球上氦-3的资源量大约有100多万吨,至少可以解决一万年以上人类社会对能源的需求。”
月球矿产资源极其丰富。“包括丰富的铀、钍、稀土、钛等资源,但目前由于经济成本太高,世界各国都没有开采计划,但是我们应该向世界提供月球矿产资源的蕴藏量与分布。”
此外,月球的环境特点如超高真空,极大的温差变化,宇宙辐射比较强,没有全球性内禀磁场,重力比较小等等,却是研制某些合金材料、生物制品的优选场所;月面环境是开展月基天文观测和科学试验的基地;月球也将成为人类进行深空探测的转运站。
飞向更远太空
欧阳自远认为,除了月球之外,中国人应该有能力探测整个太阳系。
“主要的科学问题包括,第一,太阳系生命信息的探测;第二,太阳、地球以及各层次天体的起源与演化;第三,太阳和小行星活动对地球的灾害性影响;第四,地外资源开发和利用,以支持人类社会的可持续发展;第五,再造一个地球——改造火星成为人类的第二个栖息地。”他说。
欧阳自远向《中国科学报》记者透露,目前,我国的科学家已经开始制定详细的计划,将对太阳系各层次天体和太阳系空间开展探测。太阳系探测将侧重于火星、金星、木星系统与木卫二、近地小行星与小行星带、太阳与行星际空间。
欧阳自远期待,面对诸多有关太阳系的生命活动信息,太阳系的起源与演化,天体活动对地球的灾害性影响,地外资源、能源与环境的利用等科学问题,中国应当飞得更远,探索更深、更远的宇宙。(甘晓)
[ 责任编辑：尹赛楠 ]
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