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飞越永夜区!嫦娥七号开创又一首次!寻找月球水源

时间:2019-06-09 20:46:42        来源:互联网

   在21世纪新一轮探月大潮中我国嫦娥探月工程毫无疑问是拔得了头筹,连续发射5艘探月飞船,并通过嫦娥四号任务首登月球背面。不过,随着以美国NASA为首的探月活动持续加码我国嫦娥探月工程还需要更大突破才能保持竞争优势,比如NASA已于今年上半年正式启动旨在2024年实现载人重返月球的“阿尔忒弥斯载人登月工程”。

  美国自上世纪七十年代发射最后一艘阿波罗17号载人登月飞船至今已有47年没有实施过月面软着陆探测,相关技术人才、生产设施早已断层,要想成功重返月球还需要补足登月功课。

  为此NASA在一周前宣布授予宇宙机器人、直觉机器、超越轨道三家私营商业航天公司制造三艘无人登月飞船合同,他们将发射三艘尺寸重量远小于嫦娥三号的无人探测器至月球表面展开探测活动,为NASA在2024年实施重返月球计划奠定技术基础。

  三艘无人探月飞船将集中在2020至2021年密集登月,由此可见凭借美国强大的综合国力想要集中实施大规模探月工程也不是很难的事,而我们要想保持探月优势就必须持续创新。

  今年年底左右将要发射的嫦娥5号是我国探月三期工程最后一艘登月飞船,该飞船重量达到了8吨规模,由推进服务舱、返回舱、落月器、上升器四大舱段组成,就结构而言相当于一艘缩比阿波罗登月飞船。它的任务使命是将2公斤月壤带回地球,这将是时隔近半个世纪以来人类再次从月球表面发射飞船,并把月球样本带回地球的重大航天活动。

  那么,嫦娥-5号任务之后中国探月工程将驶向何方?难道三期工程完成之后就是终结?

  当然不是,目前正在月球背面展开第六月昼工作的嫦娥四号就是探月四期工程首发型号,年初探月总师吴伟仁也首度披露了我国载人登月工程的重要信息,那就是未来十年左右我们将让中国人的足迹踏上月球。

  嫦娥探月四期工程任务重点是月球南北极探测、无人月球科考站,主要依托无人月球探测器、人工智能机器人实施,为此我们将研制系列化功能模块掌握全月面到达能力,突出探测器长寿命、可重复使用的功能特性。

  主要规划了嫦娥四号、六号、七号、八号四个探月任务,嫦娥四号任务正在实施,按照时间安排三期工程的嫦娥五号任务完结之后就将是嫦娥七号,而嫦娥六号发射时间排在嫦娥七号之后。

  随着进一步信息披露关于嫦娥七号的详细特征也更加具体化,该探测器重达8吨左右,由轨道器、中继星、着陆器、勘察巡视器、飞越探测器共四器一星组成。轨道器负责嫦娥7号的近月制动以及在轨探测,而中继星则负责嫦娥7号着陆月球极区的数据中继传输任务,勘察巡视器则是一款新型月球车。

  嫦娥七号的工程亮点是飞越探测器,这将是人类月球探测的重大工程创新,它可以近距离飞越探测极区月球坑中的永夜区,永夜区被认为存在水冰资源,而这将是人类未来能否持续开发月球资源的关键所在。

 

  嫦娥7号除了科学探测项目创新还有重大工程技术突破,主要体现在各任务模块的长寿命服役能力,比如中继星有8至10年寿命,而四期工程的探测重点就是月球极区,后续嫦娥六号、八号任务也可以受益。嫦娥六号预计将实施月球极区或者月背采样返回任务,而嫦娥八号将验证月面科考站关键技术,比如使用3D打印技术利用月壤盖房子(基建狂魔要在月球发力了)。

  与此同时,嫦娥七号着陆与勘察巡视器寿命也将从目前嫦娥四号的1年延长至8年,这意味着勘察巡视器的月面远距离机动能力将大幅度增强,在此之前人类制造的月球车都没能达到这一寿命指标。

  我国探月工程未来将走向人机协同探月路线,当嫦娥四号、七号、六号、八号任务完成之时也将是吴伟仁总师载人登月十年之约来临之日。我国载人登月工程是属于嫦娥探月五期工程亦或者是新的名称目前还没有定论,大家可以探讨下属于咱们中国人自己的载人登月工程究竟取什么名字才能完美体现这一里程碑意义。

  未来十年嫦娥探月四期工程虽然发射次数并不是很多,但含金量却更高,由于探测器规模更大寿命更长的特点我们也将保持月面科考的持续长期存在。

  备受瞩目的人类探测器首次月球背面之旅究竟有何新发现?5月16日,在嫦娥四号落月4个多月后,中国科学院国家天文台宣布,由该台研究员李春来领导的研究团队利用嫦娥四号探测数据,证明了月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质——而此前,人们并不确定月球深处究竟有什么。

  北京时间5月16日凌晨,国际学术期刊《自然》(Nature)在线发布了这一重大发现。该发现为解答长期困扰国内外学者的有关月幔物质组成的问题提供了直接证据,将为完善月球形成与演化模型提供支撑。  

 

  (嫦娥四号任务探测所获图像)

  国际上有关月球早期演化的理论认为,月壳由是岩浆洋中较轻的斜长石组分上浮结晶形成,而如橄榄石、辉石等较重的矿物下沉形成月幔。然而,这一关于月幔组成的推论至今被没有很好地证实。

  李春来说,一方面,美国阿波罗任务和苏联月球任务返回的月球样品中没有发现与月幔准确物质组成有关的直接证据。另一方面,最有可能撞穿月壳的月球背面南极-艾特肯盆地内,并未发现月幔指示矿物—橄榄石的大量出露的证据。“这是否说明富橄榄石的月幔假说是错误的?”

  带着揭开月球深部物质成分神秘面纱的使命,来自中国的嫦娥四号探测器踏上了探索月球背面南极-艾特肯盆地,为月球起源演化研究提供新数据的征程。

  2019年1月3日,嫦娥四号探测器着陆在月球背面预选着陆区冯卡门坑内。同一天,玉兔二号巡视器与着陆器分离,其上携带的红外成像光谱仪成功获取了着陆区两个探测点高质量光谱数据。

  中科院国家天文台和仪器研制单位中科院上海技术物理所组成的研究团队通过对光谱数据的分析发现,嫦娥四号着陆区月壤光谱的吸收特征与月球正面月海玄武岩质月壤光谱的吸收特征存在着显著差异,展现出低钙辉石的光谱特征,并暗示有大量橄榄石的存在。进一步的分析证实,嫦娥四号着陆区月壤物质中橄榄石相对含量最高,低钙辉石次之,仅含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。

  值得注意的是,嫦娥四号探测器的着陆点位于南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内部,早期研究结果表明其表面被后续喷发的玄武岩所填充,那么这些不同于玄武岩的深部物质,又是如何分布在着陆区域内的?

  对覆盖着陆区域的高分辨率遥感图像数据和高光谱数据的分析结果显示,着陆器和月球车位于玄武岩“平原”的撞击溅射物上,这些溅射物来自东北方向的芬森撞击坑。

  李春来说,40多亿年前南极-艾特肯盆地形成时已将月壳减薄或完全剥离。芬森坑是由小天体撞击南极-艾特肯盆地内部表面而形成,其犹如在南极-艾特肯盆地表面打的一口“深钻”一般,进一步将南极-艾特肯盆地表面以下月球更深部物质挖掘出,产生的溅射物四处抛射,呈辐射线撒布在冯卡门撞击坑“平原”上。因此,嫦娥四号红外成像光谱仪分析到的对象,正是芬森撞击坑挖掘、抛射到冯•卡门撞击坑表面的月幔物质。

  来自中科院国家天文台的消息称,嫦娥四号探测器实现了人类历史上首次对月球背面的软着陆就位探测,而此次基于探测数据的研究结果,则成功揭示了月球背面的物质组成,证实了月幔富含橄榄石的推论的正确性,加深了人类对月球形成与演化的认识。

----------------------延伸阅读

  

  多数人还沉侵在中国的海军节亮相的055万吨大驱时。与万吨大驱建造厂并驾齐驱的大连造船厂也迎给我们带来了一份新的贺礼。那条改进型的过气网红052D同坞下水的盛景。虽更盛典的场面是去年七月这个厂两条055的同时下水。目前上一代的052D目前成为过气网红了。而这次下水的两却有过命本领,有新式武器,让我们来浅谈试试。  

 

  坊间一直以来都有052DG改进这个型号的传说啊,所有的情况汇总都认为他的舰体的长度加长了,但并没有双机库设计等等。当然同一时间出现的052DG开始试航了,而且有一专用雷达也让大家吃了一惊,很可能是从052D到052DG的发展,不仅有舰体的变化,也有武器雷达的变化。

 

  前几天刚出现的照片中,这条被认为是052DG的改进网红舰,除舰体的潜能继续大力挖展,当然软实力也在增强。变化最强的是舰中部原来的八木天线517B米波远程预警雷达,被一种新的,外形有点复古的,但性能肯定有提高的反隐身雷达所替代。可能外界称为反隐身雷达YLC-8B,外形像极了“苍蝇拍”完全不是“高大上“的感觉。但相信科研人员应该是不得已把外形做成这样,考虑到性能、成本、适配等,而且要高可靠性的雷达,才会配给052DG。未来这种新型反隐身雷达,很可能服役后来探测国外的F35五代机并进行反制。  

  目前,美国F-35五代机群开始进行大规模生产了,有了极大的长进。我们周边的日本、韩国、新加坡马上或已经拥有了这种机型,空中优势明显。而中国的歼20虽然服役了,但大面积推广不要时日。所以目前,发展反隐身能力的雷达是重要的。目前经过衡量,特别是探测距离、机动性、体积等,把大型反隐身雷达结合海军平台,达到性价比较高的水平。我们现在看到的052DG很可能就是这个结果。

 

 

 

 

  中国052D的改进,未来是否会有双机库也可能会提到议程上来,中国海军会让“过气网红”紧紧跟随科技发展的!