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院士解密嫦娥三号登月:着陆难度到底有多大


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  • 院士解密嫦娥三号登月:着陆难度到底有多大 2013-12-02 11:02 中青报订阅

    来源:人民网-人民日报 余建斌 吴月辉

      原标题:五问嫦娥三号无人登月(关注)

      孙家栋院士

      欧阳自远院士

      叶培建院士

      嫦娥三号探测器在月球表面的模拟图。

      新华社发

      核心阅读

      12月伊始,嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射升空后,将前往38万公里之遥的月球,目标是落月,也就是无人登月。

      嫦娥三号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步,将实现我国航天器首次在地外天体软着陆,开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。如“落月”顺利,我国航天相关技术将实现巨大跨越,将为我国深空探测的发展奠定重要的技术基础。

      发射前夕,开拓并亲历我国探月征程的孙家栋、欧阳自远和叶培建三位院士,接受了本报记者专访,讲述他们眼中的嫦娥三号和中国探月历程。

      1

      为什么在虹湾着陆?

      ——着陆区比较平坦,通讯和光照条件好

      记者:嫦娥三号的月球软着陆区目前选定在月球虹湾地区,为什么虹湾是唯一的选择?

      欧阳自远(首任探月工程月球应用科学首席科学家、中科院院士):嫦娥三号计划将在月球虹湾着陆。虹湾位于月球正面的西北角,属于月海区域。月球正面,其实就是月球朝向地球的这一面。由于月球自转一周和绕地球一周都是约28天,所以地球上的人们永远只能看到月亮的一半,看不到另一半。又因为月球向着太阳的时间是半个月左右,背着太阳的时间也是约半个月,月亮的完整一天是地球概念的一个月。

      从地球上看月球的那一半,会看到有几块黑斑,古代的时候,人们以为是海,就把它们命名为月海。其实我们现在知道那里一滴水也没有,是辽阔的平原。为什么是黑的呢?是因为月球上有些地方被撞出大盆地,盆地下面有很多岩缝。火山喷发,又把一些坑填平了。黑斑其实大多是石头,比如黑色的玄武岩。虹湾是大约39亿年前砸出来的一个坑,由于形似彩虹的弧形,就把这个月海区域的“海湾”命名为虹湾,大约有400公里长。

      嫦娥三号在月球着陆,着陆区必须要能跟地球联系上,所以一定要降落在正面。而正面的具体位置,第一得通讯好,第二得阳光好,第三是那儿可以研究的问题多,第四是比较平坦,第五是最好别的国家还没有勘察过。相对而言,之前美国等国家月球探测多在月球赤道附近,高纬度地区不多。根据我们的测控能力,综合这几点,最终将着陆地点定在虹湾地区。

      记者:虹湾的科学意义在哪里?

      欧阳自远:虹湾这一带是月球研究的空白,没有勘察过。我们希望得到这一带石头的详细成分,研究它的成因,把这个地方研究得更精细一点。

      由于虹湾是预设的着陆点,所以我们绘制了一张分辨率为1米的虹湾局部影像图,目的是要在虹湾地区选择一些更平坦的地方,有利于探测器顺利降落。此外,为了让嫦娥三号降落时不至于掉到大的月坑,嫦娥二号已用立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像,直径大于3米的月坑清晰可辨。

      2

      月球着陆有多难?

      ——安全着陆和度过月夜将是两大考验

      记者:嫦娥三号要在月球着陆,难度到底有多大?

      孙家栋(首任探月工程总设计师、中科院院士):如果说嫦娥一号是里程碑,那么嫦娥三号就是跨越式。嫦娥三号采用的新技术超过80%,要实现的任务又非常难。中国人第一次把自己的航天器落在地球以外的天体,并且要落得准、落得好,难度非常大。

      和地球不一样,月球没有空气,不能靠大气层摩擦和降落伞的帮忙,降落要有新的思路。落到月球表面的时候,月球“土壤”非常松软,着陆器能不能“站住”,以及落下后月面巡视器也就是月球车能不能平稳地放出去,都要考虑周到。

      还有个巨大的难点,是怎样让着陆器和月球车在月夜熬过极端低温。月球白天温度可高达150摄氏度,晚上能低至零下180摄氏度。月球一个晚上的时间长度,相当于地球的14天,所以着陆器和月球车能不能在月球过夜,是个巨大考验。还得保证月球白天到来后,太阳一照,这两台机器就能“醒来”。所以说,嫦娥三号基本上是个新的东西,搞工程最难的是,新的东西放在一起配合。我预祝嫦娥三号“落月”成功。

    【责任编辑:朱宏利】

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