探月工程下一步怎麼走
日前,由國家航天局與航天工程中心和中國國家博物館共同主辦的“九天攬月——中國探月工程20年”展覽在中國國家博物館對公衆展出。本次展覽的展品包含全球首次對比展出月球正面、背面樣品,上百件珍貴實物與圖文史料,展現了我國探月的輝煌歷程。
中國探月工程2004年立項,代號“嫦娥”。經過20年努力奮鬥,我國在探月領域實現了從“跟跑”到“並跑”再到部分“領跑”的紮實進步。
新世紀伊始,很多國家都在推進探月任務。中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁坦言,當時壓力很大,要儘量採用成熟技術,用最快的速度把嫦娥一號送到月球附近去。這個任務在當時難度很大。嫦娥一號衛星總設計師葉培建曾回憶,中國航天人面對的不僅是38萬公里的地月距離,更是技術封鎖與經驗空白。獲得一張分辨率較高的月圖都十分困難。後經技術攻關,嫦娥一號搭載的CCD立體相機解決了這一難題,並經科學家整合、處理,製成了我國第一張分辨率爲120米的全月圖。
2007年10月24日,嫦娥一號在西昌衛星發射中心升空。同年11月5日,嫦娥一號到達月球附近,實施近月點“剎車”。幾分鐘後,屏幕上顯示嫦娥一號已經被月球引力精準捕獲,繞月宣告成功。2010年,嫦娥二號成功發射,在繞月探測之後,於2011年進入日地拉格朗日L2點環繞飛行並飛越圖塔蒂斯小行星,創造了當時中國航天器最遠飛行紀錄。
2013年,嫦娥三號攜“玉兔號”月球車降落虹灣,中國成爲第三個實現月面軟着陸的國家。“玉兔號”月球車首次在月壤上烙下中國月面印記。
月表溫度在月夜期間最低達到-190℃,長時間低溫環境對月球探測器形成嚴峻挑戰。爲了減少由於自身工作產生的熱量,“玉兔二號”月球車將擇機進入“休眠”模式,只保留部分分系統工作,移動等分系統則停止工作。隨後,再根據太陽高度角變化擇機自主退出“月夜休眠模式”,實現自主“喚醒”。“玉兔二號”月球車間歇休眠後再喚醒工作的邏輯看似簡單,但在太空環境中要實現這一訴求背後則需要衛星遙感、中繼衛星通信等多重技術支撐。吳偉仁說:“技術突破往往體現在細節之中,中國探月的每一個大膽設想、每一次成功實施,都是一棒接着一棒幹、一步一個腳印走出來的。”
2019年1月3日,嫦娥四號探測器順利在月球背面實施軟着陸,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。當日22時22分,“玉兔二號”巡視器踏上月球表面,着陸器上的相機清晰地拍攝到她“踏月留痕”的影像圖。同年1月11日,嫦娥四號着陸器與“玉兔二號”巡視器工作正常,並在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍。
從嫦娥四號攜帶“玉兔二號”在月背的“驚鴻一落”,到現在繼續刷新“自己的紀錄”,“嫦娥”和“玉兔”帶給了國人和世界太多驚喜。如今,玉兔號依然在不斷行走,繼續開展月球探索。隨着我國探月工程四期的穩步推進,嫦娥七號、嫦娥八號都在進行相關的研製和準備工作。“玉兔二號”很快就會迎來新的小夥伴。
目前探月工程已經進入四期階段,下一個任務就是“嫦娥七號”的月球南極探測。吳偉仁介紹,世界上的主要航天大國,目前都把焦點放在月球的南北極,這是因爲月球的南北極和地球類似,都有極晝、極夜現象,這樣在南極地區的某些高地會存在連續100多天的光照,有利於人類長期作業。吳偉仁告訴記者,“嫦娥八號”也計劃在月球的南極區域着陸,除了要在月球上建立通信系統和能源系統,最重要的是要驗證在月球上就地取材,利用月壤在月球上蓋房子的可行性。目前,已開展研製第一臺在月球“打磚”的機器,它可以把太陽能聚集起來,產生1400℃至1500℃的高溫把月壤熔融,實現“就地取材”,並通過3D打印技術將月壤“打印”成磚。如果能夠成功驗證月壤制磚的可能,將爲後續國際月球科研站建設提供重要支撐。(經濟日報記者 銀 晟)