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人类登月50年,中国探月人做了啥?

返回列表 来源: 发布日期: 2019.07.20
1969年7月20日,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗成为登月第一人。这是他个人的一小步,却是全人类的一大步。今年是阿波罗登月50周年,Science杂志在线发表文章[5],列举了中国探月工程(CLEP)自2007年启动以来所取得的成就,以及中国在未来30年继续追寻月球秘密的计划与展望。

人类登月

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中国与几个国家密切合作,在科学仪器设计、科学项目制定、数据分析等方面进行广泛合作,正处于月球探索的前沿。7月18日 Science 杂志在线发表文章,列举了中国探月工程 (CLEP) 自2007年启动以来所取得的成就,以及中国在未来30年继续追寻月球秘密的计划与展望 | 图片来源:NAOC/CNSA

2019年1月3日,月球车玉兔二号与嫦娥四号着陆器成功分离,降落在了月球南极艾特肯盆地的冯卡门撞击坑中。这是机器人第一次探访月球的背面,正如50年前一样,中国在这一次的“着陆”中掀起了月球探索的新篇章。

其实,月球的神秘起源与演化是自然科学范畴内最基本的问题之一,科学家和工程技术人员对月球的探索历久而弥新,迄今为止已发起一百多项探月计划。21世纪以来,各国间针对月球探索的竞赛愈演愈烈,其中,欧洲太空局 (ESA) 的SMART-1,日本的SELENE Kaguya,印度的Chandrayaan-1,美国的LCROSS,LRO,GRAIL,LADEE,以及中国的嫦娥一至四号探月器等正逐渐成为当今世界月球探索的领路先驱。

中国的探月工程(嫦娥工程)制定于2004年,它被分为环月探测,登月探测和回收探月器三个阶段实施,即分别的主要任务为 : 绕月探测、实现月面软着陆和自动巡视勘察、实现无人采样返回。2005年,探月工程的首位首席科学家欧阳自远提出了月球探测的14个核心问题[5]。2007到2019年间,中国成功完成了嫦娥一号到嫦娥四号的月球探测任务。这些任务的完成不但为今后的探月计划提供了坚实的技术基础(比如,轨道设计、飞行器控制、高精度遥感通信技术、月球软着陆等),还在月球探测领域获得了重要的科学成果。具体来说,嫦娥一号和嫦娥二号获得了分辨率为7米的全月图像和月貌地形图,首次分析了月球全球微波辐射,并且在月球的日夜交替处发现了质子加速现象。嫦娥三号的月球车发现了一种新的月球玄武岩。利用月球表面作为观测平台,嫦娥三号还研究了恒星光变和地球电离层在紫外波段的变化。嫦娥四号实现了月球背面的首次实地勘测,在临近的芬森撞击环摄取了喷发物残渣,继而通过对其可见光和近红外光谱的研究,展示了月球内部的岩石结构。为了评估在月球放置低频率射电望远镜的可行性,嫦娥四号还分析了月球背面的磁场情况,同时探测了由太阳和其他射电源发出的低频射电波 (0.1~40 MHz)。嫦娥五号计划于2020年初执行,它的科学目标是判定月球火山活跃期结束的准确时间,理解早期火山与晚期火山在矿物质和岩石学上的差异,对月球热演化和内部演化提供一个全面的了解。为了实现这一科学目标,嫦娥五号将从月面风暴洋(Oceanus Procellarum)北部的Mons Rumker携带样本回地球。

在实现了上述“绕、落、回”三个目标后,探月工程继续制定了2030年的全新目标,探月计划的重心也从空间技术转向空间科学和空间应用。这次的计划主要包括勘测月球环境和资源,建立一个长期的基础研究站,验证月球资源开发和利用的可行性等。基于上述目标,该计划仍分三次执行:嫦娥六号从南极携带标本,嫦娥七号勘察南极地区环境和资源,嫦娥八号验证3D打印月球结构等核心技术。在计划执行期间还将同时在月球上建造一个以机器人为基础的科学研究站。与之相应发展的技术包括:高精度定点着陆和高载荷着陆,对撞击环永久避光地区的勘探,适应极地恶劣环境的高智商机器人,全面控制月球科学研究站的智能操作系统,分离萃取稀有气体等。建成的月球研究站将负责月球资源的开发和利用,并为今后的月球研究基地和人类实地勘探月球做准备。

2030年后,机器人探月和人类登月实地考察将同步发展。随着对月球科学本质认知的深入和月球资源开发利用技术的发展,以及生物再生技术的支持,月球研究站将发展为可供宇航员短时停留甚至长期工作的月球研究基地。

50年前的阿波罗计划为人类社会发展做出了积极的贡献。中国愿意和各国携手共建一个和谐的科学圈,共同探索太空,共享科学和技术成果,开创人类美好的未来。
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