“嫦娥”探月

2007年10月24日18時(shí)5分，中國(guó)第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。中華民族千古流傳的“嫦娥奔月”神話(huà)，一夜成真。

“嫦娥”一去不復(fù)返

將衛(wèi)星送入月球軌道，有兩種辦法：一種是用大噸位運(yùn)載火箭將衛(wèi)星直接送到地月軌道。我國(guó)目前還不具備這個(gè)能力，但正在研制的“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭將使它成為可能。另一種方法，是利用繞地球軌道和衛(wèi)星自身的重力，通過(guò)變軌進(jìn)入地月軌道?！版隙鸨荚隆辈捎玫恼堑诙N方法，但這種方法只能為“嫦娥”提供去月球的“單程票”，也就是說(shuō)，利用它可以把衛(wèi)星送入月球軌道，但她再也回不來(lái)了。

所謂變軌，就是改變飛行器在太空中的運(yùn)行軌道。受運(yùn)載火箭發(fā)射能力的局限，衛(wèi)星往往不能間接由火箭送入最終運(yùn)行的空間軌道，而是要在一個(gè)橢圓軌道上先行過(guò)渡，然后再選擇合適的時(shí)機(jī)向衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出點(diǎn)火指令，通過(guò)一定的推力改變衛(wèi)星的運(yùn)行速度，從而達(dá)到改變衛(wèi)星運(yùn)行軌道的口的。變軌是一項(xiàng)非常尖端的測(cè)控技術(shù)，它對(duì)衛(wèi)星軌道的測(cè)量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)問(wèn)的計(jì)算以及遙控技術(shù)都提出了很高的要求。“嫦娥一號(hào)”從地球到達(dá)月球軌道至少需要10次較大的變軌，而“神舟六號(hào)”飛船的全部飛行僅需3次變軌。

“嫦娥”眼中的月球

我同科學(xué)家為“嫦娥探月”提出了四項(xiàng)科學(xué)目標(biāo)：一是獲取月球表面三維影像；二是分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類(lèi)型的分布特點(diǎn)；三是探測(cè)月壤特性；四是探測(cè)地月空間環(huán)境。其中，用微波探測(cè)儀探測(cè)月壤厚度，用立體成像技術(shù)獲取月球的三維影像，在世界探月史上都是首次進(jìn)行。此外，在美國(guó)探測(cè)了5種元素的基礎(chǔ)上，我國(guó)將冉增加9種，共探測(cè)14種月球表面元素的分布。

為了給月球繪制一幅清晰完整的三維地圖，當(dāng)“嫦娥一號(hào)”進(jìn)入正常繞月飛行后，她所攜帶的CCD立體相機(jī)將同時(shí)對(duì)衛(wèi)星飛行的前方、后方、下方進(jìn)行拍攝，并把得到的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)送回地球，由位于北京密云和云南昆明的地面接收站負(fù)責(zé)接收，并通過(guò)光纖傳到國(guó)家天文臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

與此同時(shí)，激光高度計(jì)則每隔1秒鐘向月球表面發(fā)射一束激光，并在于分之一秒內(nèi)被反射回來(lái)。根據(jù)衛(wèi)星與月球之間的距離、光的傳播速度、反射所用時(shí)間，即可得到該探測(cè)點(diǎn)的“海拔高度”。然后，再與立體相機(jī)拍攝的高精度圖像相疊加，形成月球上這個(gè)點(diǎn)的立體圖片。在“嫦娥一號(hào)”繞月球運(yùn)行的一年里，這對(duì)“最佳搭檔”將按地面控制中心的指揮，進(jìn)行拍攝、測(cè)量，并傳回?cái)?shù)據(jù)。最后，經(jīng)過(guò)更多科學(xué)家和技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)的深入研究和進(jìn)一步加工，由中國(guó)人繪制、包括人類(lèi)探月活動(dòng)從未涉足的月球南北極部分區(qū)域在內(nèi)的、最完整最精確的月球三維圖將呈現(xiàn)在世人面前。

我們?yōu)槭裁匆皆?/p>

全世界迄今共進(jìn)行了123次月球探測(cè)活動(dòng)。盡管?chē)?guó)際上每年都會(huì)發(fā)表一些新的月球研究成果，但真正具有核心價(jià)值和意義的資料、數(shù)據(jù)，卻從來(lái)都沒(méi)有完全公布過(guò)。在尖端領(lǐng)域，中國(guó)必須要有自己的作為。

1984年，聯(lián)合國(guó)通過(guò)了《月球協(xié)定》，規(guī)定月球是全人類(lèi)的共同財(cái)富。但一個(gè)難以改變的客觀(guān)事實(shí)是，如果我國(guó)在月球探測(cè)上能取得一些成果，在國(guó)際上討論《月球協(xié)定》的修訂和分享月球權(quán)益時(shí)，將有更大的發(fā)言權(quán)，將能更有效地維護(hù)我國(guó)在月球的合法權(quán)益。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)重新啟動(dòng)了登月計(jì)劃：日本的“月光女神”探測(cè)器已在不久前上天；德國(guó)、印度也都躍躍欲試。大家都明白，開(kāi)發(fā)月球?qū)a(chǎn)生難以估量的經(jīng)濟(jì)效益；探月工程會(huì)帶動(dòng)一系列工程技術(shù)和科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。以美國(guó)的“阿波羅計(jì)劃”為例，它催生了3000多項(xiàng)專(zhuān)利，帶動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“繞”、“落”、“回”三步走

我國(guó)的探月工程將分三步走。第一步“繞”：“嫦娥一號(hào)”繞月飛行，其主要任務(wù)是對(duì)月球進(jìn)行多項(xiàng)遙測(cè)。第二步“落”：2012年前后，將發(fā)射一顆月球軟著陸器，并攜帶一個(gè)“月球車(chē)”，進(jìn)行首次月球軟著陸和自動(dòng)巡視勘測(cè)。第三步“回”：在2017年前后，將發(fā)射一顆月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣，并安全返回地球，在地球上對(duì)取樣進(jìn)行分析研究。

責(zé)任編輯／薛擁祥