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備份變首飛,這個嫦娥不一樣!
發布時間:2018-12-11   文章來源 : 新華社   字號:
 

詳解嫦娥四號與嫦娥三號相比的五大不同之處

  12月8日凌晨,嫦娥四號在西昌奔向月球。一個細節引人關注,此次發射的嫦娥四號原本是嫦娥三號的備份。在嫦娥三號圓滿完成任務后,嫦娥四號被賦予了新的擔當——實現人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。科研人員通過精心設計與研制,使嫦娥四號“脫胎換骨”,成為與嫦娥三號不同的全新航天器。備份變首飛,嫦娥四號與嫦娥三號相比共有五大不同之處。
  
  ——科學目標不同。
  
  嫦娥三號任務的科學目標是“測月、巡天、觀地”,即開展月球形貌與地質構造調查,開展月表物質成分和可利用資源調查,進行月球內部的結構研究和日-地-月空間環境探測與月基天文觀測。
  
  而嫦娥四號任務的科學目標都是在月球背面完成的,包括實現月基低頻射電天文觀測,月球背面巡視區形貌、月球背面巡視區淺層結構探測等。“因為沒有別的探測器到過月球背面,所以不論是探地形還是探月壤成分,應該都是人類第一次獲得的一手數據。”中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器項目執行總監張熇說。
  
  ——工程目標不同。
  
  實施重大航天實踐推動工程的進步,是中國航天跨越發展的重要途徑和經驗,月球探測工程更是如此。嫦娥三號任務的工程目標有三個:突破月面軟著陸、月面巡視勘察;研制月面軟著陸探測器和巡視探測器,建立地面深空站;建立月球探測航天工程基本體系,形成重大項目實施的科學有效的工程方法。嫦娥三號任務圓滿成功,為我國航天事業發展樹立了新的里程碑,在人類攀登科技高峰征程中刷新了中國高度。
  
  站在這樣的起點上,嫦娥四號向著更高峰邁進,將任務的工程目標鎖定在兩個“首次”:人類首次實現月球背面軟著陸和巡視勘察;首次實現地月L2點中繼星對地對月的測控、數據傳輸中繼。
  
  ——有效載荷不同。
  
  嫦娥四號與嫦娥三號的身形和“骨架”相同,攜帶的裝備卻大為不同。
  
  嫦娥三號攜帶的有效載荷大致可以分為三類:第一類是用來觀察月球的,主要設備包括全景相機、地形地貌相機、測月雷達等;第二類是用來觀測宇宙的,主要由月基光學望遠鏡承擔;第三類是用來觀察地球周圍的等離子層的,各有各的用處,相互配合。
  
  “嫦娥四號即將降落的月球背面,對于不少科學研究來說具有天然的優勢。月背非常‘干凈’,可屏蔽地球無線電干擾。”張熇說,根據著陸區域和科學目標的變化,科研人員對嫦娥四號攜帶的科學載荷做了很大的調整,把8臺有效載荷帶往月球背面馮·卡門撞擊坑。
  
  ——著陸環境不同。
  
  嫦娥三號著陸區是月球正面的虹灣。那里布滿了月海玄武巖,地勢較為開闊、平坦,位于大型撞擊坑、月海、高地(山脈)交匯地區,有利于科學勘察目標的選擇,當然也有利于與地球的通信聯系。
  
  中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器副總師吳學英介紹,嫦娥四號的主著陸區為月球背面靠近南極一個叫馮·卡門撞擊坑的地方,這里著陸區面積比虹灣地區小了許多,因為月球背面山峰林立,大坑套小坑,很難找出再大一些、平坦一些的地方,供嫦娥四號安身。嫦娥四號著陸器在凸凹不平的地方軟著陸,需要具有比嫦娥三號更準確地著陸精度。
  
  ——通信方式不同。
  
  不論人類的探測器飛到多遠,都需要深空測控通信系統作為聯絡的“紐帶”。由于深空任務周期長、通信時延大、信號微弱等原因,使深空測控通信實現起來更為困難,無論對星上設備還是對地面設備等都帶來了新挑戰。對于落在月球背面、沒有任何通信信號的嫦娥四號來說,通信顯得難上加難。它無法向嫦娥三號那樣直接和地球上的“親人們”取得聯系,“飛鴿傳書”的任務就落到“鵲橋”中繼衛星的肩上。通過早先發射并成功架設在地月拉格朗日L2點的中繼衛星,實施與地面的通信信號“接力”,嫦娥四號才得以與地球保持聯絡。
  
  除了以上五大不同,研制隊伍聚焦新情況,從軌道設計、動力下降策略、休眠喚醒策略等方面進行了系統設計,突破一系列關鍵技術,同時制定了符合任務特征的故障預案,全力鑄就嫦娥四號非凡之旅。

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