嫦娥四号登陆月球 十大看点告诉你到底有多牛

在第四次降落在月球上,十大节目告诉你有多少头母牛。 2018年12月8日凌晨2点23分,中国第4号探测器从西昌卫星发射中心起飞,开始踏上月球之旅!

据新华社报道,2019年1月3日上午10点26分,4号探测器自动降落在南极 - 艾特肯盆地von Karman火山口的月球背面,使人类探测器降落在后面。月亮第一次。

成功的发射场(来源:我们的太空微博)中国探索月球乃至整个人探索月球多少意味着什么?本文的十大亮点是您解释所有方面。

方面1:为什么选择在月球后面探测?

每天在地球上,无数人抬头看着月亮,给他们各种各样的情感。但是很少有人意识到,从他们第一次看月亮开始,除了月球“形状”(月相)的变化之外,月球表面上的“图案”从未改变过,即使最早的人类祖先看到了它。月亮与现在没有区别。

动画:美国宇航局的深空天气探测卫星观测到月球在距离拉格朗日点150万公里的地方经过地球。很明显,月球只面向地球(资料来源:NASA)非常简单:

经过数十亿年的艰苦努力,巨大的地球已经将月球牢牢锁定在潮汐中,因此它绕地球的旋转与其自身的旋转完全相同。从地球上,你只能看到固定在地球上的那一面。虽然由于月球运动和视差可以看到背部的一小部分,但大多数都是看不见的。我们称之为“月球之巅”。在一些文学作品中,它也被艺术称为“月亮的黑暗面”。应该注意的是,月亮的背面也可以被太阳照射,而不是“黑暗”,但人类无法看到它。

方面2:“我选择登陆月球,不是因为它很简单,而是因为它更难”

人类月球探测甚至人类航天的高峰是着名的阿波罗登月计划,在历史的史册中留下了三句话:

肯尼迪总统说了两句话:“我们将在这十年结束之前将宇航员送上月球,然后安全送回。” “我们选择降落在月球上,不是因为它很简单,而是因为它很难。”

在无数航空航天人员的努力下,终于在1969年7月20日,阿姆斯特朗说出了最着名的一句话:“这对我来说是一小步,但对全人类来说,这是一大步。”

当谈到中国的嫦娥三号时,人类已经在月球前面有20个登陆器,但背面为0(来源:维基百科)。然而,所有阿波罗载人飞行任务,甚至苏联和其他无人登陆卫星都在美国。任务集中在月球的前方,人类已经学到了很多东西。现在,不仅顶级科学家可以使用激光来精确监测月球与地表之间的距离,而普通的天文爱好者也可以使用望远镜来了解月球和月球的每个月。阿波罗计划甚至将12名宇航员送到了月球前方并带回了382公斤的单体样本。

我之所以检测到前部和前部着陆,但从未向后探测,是因为登陆后部的难度要大得多。

由于苏美太空竞赛的方向逐渐变得“昂贵但有限”,两人已经放弃了月球探测。它也为人类月球探测留下了巨大的挑战:谁能成功登陆月球?我们必须去,因为它很难?

第四,答案是:“我选择登陆月球,不是因为它很简单,而是因为它更难。”

方面3:月球背后的探索会给研究界带来什么?

直接关注:

一种。月球的背面几乎完全是火山口/火山口(97.5%),远远超过前方(69%)。形成的原因和现状只是在理论上得到解释,缺乏实地验证;

湾月球的背面,即南极 - 艾特肯盆地,是太阳系中第二大的超级火山口。早在1998年,美国宇航局的月球探测器发现有水冰,它更接近月球最原始的状态;

C。 4号的实际着陆点位于该地区中部的von Carmen火山口。它以钱学森老师的名字命名。在强烈碰撞之后,很可能被熔岩淹没了。各种物质含量丰富,可能留下新月最原始的成分,保留了最深层月亮的秘密;

d。 “在月球上,人类能源的能源开发量为XX万/1亿年。”我相信你已经看过很多,理论上,月球背后的环境更容易停滞不前;

即月球背面有一个天然的“盾牌”,没有来自地球的任何辐射干扰,这意味着它具有无比安静的天文观测环境;

F。月球背面的月球土壤也很可能与前方非常不同。

月亮的前方(左侧)和月亮的后方(右侧)看起来非常不同(来源:NASA),基本上意味着第一个实现月球背部着陆的探测器将获得许多独特的科学研究成果。世界航空航天和天文世界将是一个巨大的贡献。

方面4:月亮被阻挡,信号怎么样?

由于月球阻挡了背部,因此有必要安排信号中继卫星以准备着陆器和全信号支持。自20世纪60年代以来,NASA一直在思考和展示,但它从未被实践过。目前,中国已经完成了这项任务:早在今年5月,它已成功部署了“宇桥”中继卫星,位于距离月球6.5万公里拉格朗日第二点附近的Halo轨道星团。跑。

桥与月亮之间的轨道关系(资料来源:吴伟仁等)这是人类历史上第一颗月球信号中继卫星。它建立了地球和月球背后的“桥梁”,它将见证整个过程。 4日的检测过程也将负责第4次的全面沟通。

方面5:着陆区有多复杂?

月球背面的火山口,特别是南极 - 艾特肯盆地的地形和高程地图,非常复杂,需要高度的着陆传感器系统。特别是,高度变化的速度已超过任何先前的着陆,最大下降16.1公里。冯卡门陨石坑属于核心区域之一。对于嫦娥4来说,它相当于俯瞰群山和山脉。

如果前一个探测器在月球前面的着陆被描述为一条船在湖面上滑行,那么嫦娥4号在月球背面的着陆就像在风雨如磐的海洋中冲浪一样。困难不一样。

南极 - 艾特肯盆地的地形图比其他地方复杂得多。该图由von Carmen Crater标记(如图:Garrick-Bethell和Zuber)。克服着陆和释放月球车的难度。意思可想而知。

看点6:你为什么要在四天内登月,仍然没有登陆?

早在12月8日,第4号就使用了该国目前深空探测中最强的火箭。完成发射,轨道修正,近月制动以及仅在4天1416分钟内进入工作轨道需要4.4吨,这是四个主要任务中最短的。然而,它仍在等待2019年1月3日的登陆任务。

为什么这么久?

是等待机会。

月亮被潮汐锁定,旋转与革命相同,导致一年中的一天,夜晚的一半是一天。改变到地球的时间是近14天交替的白天和黑夜。进入月球轨道后,仪器在第四侧进行测试,同时等待月亮进入白天。毕竟,它的主要能源是太阳能。

由光照射形成的阴影也是用于在着陆时判断地形的重要图像参考(来源:NASA)。另一方面,由于着陆位置靠近南极,因此需要逐渐调整轨道倾角以通过这里,这是耗时的。同时,等待太阳在月球角度达到理想角度,这样所有地形都会有更清晰的阴影,这将有助于光学设备选择和定位着陆点。

互联网上有一种说法,阿波罗选择登月的时间是基于传统的中国历法。在某种程度上,这种说法是有道理的。由于阴历与月亮一致,月相也显示月亮上的太阳光。这是登月设备的重要参考。

看点7:你如何在第4次登陆时“走路”?

由于着陆难度大大增加,嫦娥四号的着陆方式也将发生变化。由于着陆的独特地形特征,其避障需求远远高于其他着陆任务。

No.3和No.4的功率下降过程的比较(来源:李飞等)可以看出,进入准备阶段后,4号的轨迹不会下降和上升,然后进入几乎实现长距离垂直下降的过程。在避障,徘徊,精确避障和缓慢着陆的整个过程中,极其困难。这种复杂的“行走位置”需要对自主导航引导和控制的极高要求。

方面8:4号的能量如何?

太阳能电池板和可充电电池的组合是许多月球探测器的基本设备。在(月亮)日,月球上的太阳能非常丰富,太阳能电池板充电,剩余电量得以保存,所有系统都能正常工作。晚上能量不足,只能冬眠或降低工作强度。中国的嫦娥三号和玉兔任务以及苏联和美国的许多无人探测器大多采用这种方案。

泸州老三号和玉兔月球车于2013年12月2日发射,其能源主要依靠太阳能电池板(资料来源:中国航天科技集团公司)。为了应对夜间温度过低,探测器还需要携带放射性同位素元素。钚-238,其半衰期长达88年,将继续释放热量,对于绝缘,第三是相同的。同时,也可以收集其热量用于发电。这是着名的“核电池”,太阳系的五大使者:先锋10,先锋11,旅行者1号,旅行者2号,新的视野是基于它来实现深空旅程。

4日,中国将首次尝试自己的“核电池”技术。虽然它不是主要的能源,但这一突破意义重大。

方面9:备份备份!

4号最初是嫦娥三号的备用版本,但毫无疑问,它目前的科学和工程目标远远超出前者。在断电4号电源期间,需要桥接编号完成所有操作,这需要对板载传感器和核心着陆辅助装置进行新的升级。

月球表面微生态圈与马铃薯,蚕,拟南芥及生命支持系统(资料来源:重庆大学)根据以往经验,第4号改进了月球车,延长了使用寿命,扩大了科研成果。太阳能电池板系统也已升级为具有更强能源的高效三结GaAs材料。升级3号现有的月球测量雷达和其他设备。

此外,在科学仪器中,为了充分利用月球背后的“清洁”天文观测条件,它增加了一系列设备来探测中子和辐射剂量,低频无线电和中性原子。除了科学研究外,它还以Kopp为主要目标,进行月球微生态圈。它中有几种生物,也是第一个人面生物实验。

方面10:国际合作的重大突破

作为中国最具标志性的大型科研项目之一,月球探测项目的探索对于中国扩大中国的国际影响力甚至直接促进国际合作具有不可替代的作用。上虞桥中继卫星也是第4号任务的一部分。这是中国航天的一个突破。

在第4号任务的火箭整流罩上有许多国际组织。可以看出,这是一项高度国际化的任务(资料来源:中国航天科技集团公司)。在科学方面,低频无线电探测器正与荷兰合作。中子和辐射剂量检测器正在与德国合作。中性原子探测器正在与瑞典合作。月球小型光学成像探测器正与沙特阿拉伯合作。

任务成功后,将公布4号收集的第一手科学研究数据,欢迎来自世界各地的科学家共同学习。简而言之:嫦娥项目是近年来中国航空航天业最大的名片。它引起了广泛的影响,并在业内外受到了很多关注。这是中国空间开放吸引合作的最佳平台。

因此,我们面前的第四号不仅是中国,也是整个世界。其科学和工程意义是整个人类的重大突破。