“嫦娥”飞向月球背面,将会揭开哪些秘密?

来源:羊城派 作者: 发表时间:2018-05-16 10:47

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  羊城派原创文本/夏杨

  近日在全国两会上,全国政协委员、中国航天科技集团五院党委书记赵小津透露,我国今年将实施“嫦娥4号”探月任务,探测器着陆点选在月球背面,这将是人类首次在月球背面登陆。另外,初步计划2025年开始建设月球基地,2030年实现载人登月!

今年将发射“嫦娥4号”再探月球 图/新华社

  月球是地球的卫星,是距离地球最近的天体。千百年来,人们对这颗夜色中最大最亮的星体寄托了许多美好的想象,其中“嫦娥奔月”的神话传说最为人所熟知。

  不过这些多是文化意义上的月亮,在科学层面上,人们对这个“熟悉”的天体认知却很有限。比如,这次“嫦娥”要去的月球背面,此前无人去过,对其了解少之又少。

“嫦娥奔月”的神话很出名 图/视觉中国

  因此,这次“嫦娥4号”探月活动受到全球瞩目。国际权威学术期刊《自然》预测并列举2018年全球科技大事件时,“嫦娥4号”上了榜。那么,这又一次“嫦娥奔月”,将会揭开哪些秘密呢?

月球表面地貌照片 图/视觉中国

  为何人类要不断探月?

  没有人对夜空中的月亮感觉陌生,从孩提时代起,我们的亲人就带我们看夜空,讲月宫、嫦娥、玉兔等神话故事。等我们逐渐长大,又接触到无数关于月亮的诗文、传说。

  也基于此,我国的探月计划又叫“嫦娥工程”,月球探测器叫“嫦娥号”,月球车叫“玉兔号”。现代科技与神话故事如此直接地联系了起来。

夜空中的繁星和明月 图/视觉中国

  为何要启动探月工程?其中一个初衷就是来自于千百年来人们的愿望,以及对地球这个唯一卫星的好奇。毕竟,从科学角度讲,我们对这个距地球有38万公里的星体,了解还十分有限。比如它的身世,它的结构,以及它永远“秘不示人”的背面等。

“嫦娥1号”传回的月球表面图 图/新华社

  并且,对这个星体,还有很多神奇之处至今无解。比如我们知道,太阳和月球的个头差距很大,但为何在我们看来两者一样大?科学的数据让人吃惊:太阳的直径是月球的395倍,太阳距地球的距离也刚好是月球距地球的395倍!为何这么巧?

  还有,月球作为地球的卫星,它与地球的直径之比大得出奇:月球直径是地球的27%。相比来说,一般行星和它最大卫星的直径比例都远比这小,比如火星是0.34%。木星是3.5%。土星是3.75%。其它行星也没超过母星5%的……

太阳和太阳系行星/资料图

  关于月球,还有太多谜团。所以探测这个邻居,是人类历来的夙愿。

  当然,各国(组织)争相探月,也有基于探索、开发月球能源的考虑。地球上的能源总有枯竭的那一天,月球上已知矿物有100多种,其中有5种还是地球上所没有的。

各国争相开发月球资源 图/中国网

  比如氦3,它是一种安全、高效、清洁的新型燃料,可改变人类社会的能源结构,但在地球上却十分罕见。每100吨氦3原料足以解决全球一年的电力供应,而月球上的氦3储量据估算有500万吨,可满足人类1万年以上的供电需求!

月球直径超过地球的1/4 图/视觉中国

  此外,探月活动还有某些大国之间竞争、角力的因素。冷战时期的苏联和美国,就是最早启动探月计划的国家。

  1959年1月,苏联“月球1号”飞船奔向月球,澳门十大网上博彩官网了绕月飞行。这是人类发射的第一个摆脱地球引力场的航天器。同年9月苏联又发射了“月球2号”,并成功在月球表面硬着陆,这是人类探测器第一次撞击月球。

苏联月球车1号/资料图

  美国也不甘示弱,1964年7月“徘徊者9号”飞向月球,人类第一次拍摄到了月球表面。而在两年后,苏联探测器“月球9号”成功降落月球表面。

  1969年7月20日,永载人类史册的一天到来了。美国宇航员乘坐“阿波罗11号”登陆月球,这是人类第一次踏足月球。21日阿姆斯特朗迈出登月舱时,说出了他的那句名言:“这是我个人的一小步,但却是全人类一大步!”

  在此后,美国先后有12名宇航员登上了月球。人类迄今为止也只有这12人登上了地球以外的天体!

美国宇航员登陆月球/资料图

  三步规划圆梦“嫦娥奔月”

  相对于美国和苏联,中国的探月工程起步较晚。上世纪90年代,中国科学家开始着手把“嫦娥奔月”的梦想变为现实。经过10年酝酿,最终拟定出探月工程“绕”、“落”、“回”三阶段计划。

探月三阶段划分示意图 图/新华社

  大致来说,这三个阶段的任务分别为:“绕”:发射探月卫星“嫦娥1号”,环绕月球飞行,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造等进行探测。“落”:发射航天器以软着陆的方式降落月球表面进行探测。“回”:对月面巡视勘察,为下一步建立月球基地、载人登月做准备,并采集样本返回地球。

“嫦娥1号”卫星发射升空 图/中澳门十大赌博网站

  2007年10月我国成功发射“嫦娥1号”卫星,拉开了中国人探索月球的序幕。在此之前,除了美国和苏联,日本、欧空局已向月球发射了探测器。

  “嫦娥1号”到达月球后,绕行在距离月面200千米的椭圆形轨道上,成功获取月球表面三维影像。它的成功发射,标志着中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。

“嫦娥1号”探月轨道示意图/新华图

  2010年10月,“嫦娥2号”发射升空,其主要目的是获取更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据。为此,它的绕月轨道降低到了距月面100公里的高度。

“嫦娥2号”月球探测器 图/新华网

  完成既定任务后,“嫦娥2号”还澳门十大网上博彩官网了拓展实验。它先探测了距地球150万公里的日地“拉格朗日2点”。又飞到700万公里外,与图塔蒂斯小行星擦肩而过,拍下了宝贵的照片。

  此后它不断飞向深空,验证我国的测控通信能力。如今它正在围绕太阳做椭圆轨道运行,预计在2020年前后回到地球附近。

日地“拉格朗日点”示意图/资料图

  2013年12月“嫦娥3号”飞向月球,并成功在月球正面软着陆,还释放出了月球车“玉兔号”,在月球表面澳门十大网上博彩官网长时间的巡视探测。

“嫦娥3号”月球车“玉兔号” 图/新华网

  至此,探月工程的前两步已完成。原本计划在2017年发射“嫦娥5号”(注:当时计划就是先发“嫦娥5号”,不是“嫦娥4号”),从月球采集月壤带回地球。但由于长征五号遥二火箭当年7月发射失利,“嫦娥5号”发射任务也就相应推迟了。

  将于今年启动的“嫦娥4号”探月任务,如果在降落点附近发现了有价值的线索,将发射“嫦娥6号”去月球采样返回。

探测器采样返回地球之路 图/新华网

  我们为啥在月球背面登陆?

  我国计划今年实施“嫦娥4号”探月任务,探测器将实现人类首次在月球背面着陆,并释放月球车澳门十大网上博彩官网原位和巡视探测。这是中国探月工程又一次踏上新征程。

“嫦娥4号”的发射意义重大/资料图

  “嫦娥4号”选择在月球背面着陆,将遇到一个现实的困难,即月球背面通信信号隔绝,无法与地球沟通联系。此前,美国国家航空航天局和欧洲航天局就是在这个难题上迟疑不决。而中国,已经找到了解决这一难题的办法。

地月“拉格朗日点”示意图/资料图

  基于这个现实问题,科学家设计“嫦娥4号”登月计划分成两次发射任务来完成。第一步是今年上半年往地月“拉格朗日2点”上发射一颗中继卫星。这个点位于地球和月球的延长线上,在这里设置一个卫星,既能“看到”月球背面,也能“看到”地球,可以有效完成地球和“嫦娥4号”探测器之间的信号和数据传输任务。

中继卫星帮助解决通讯问题/资料图

美国曾设想在L2点上建空间站/资料图

  那么,问题来了:“嫦娥4号”的着陆点为何选择在操作难度大、且人类从未涉足的月球背面?

  设计这项探月任务的科学家认为,正是因为月球背面充满神秘感、且人类从未踏足过,对这一区域澳门十大网上博彩官网科学探测才更有必要,也更有意义。

人类一直在探索未知的领域 图/新华网

  由于月球自转与公转的周期相等(称为“潮汐锁定”),因此月球始终以同一面朝向地球,人类从未见过月球背面。有限的探知是,月球背面和月球正面的地貌地形有很大差异,正面较平坦,背面凸凹不平,分布着大量环形山。

  科学家认为,也正基于此,深入探测月球背面,对研究月球的起源和演变,以及调查月球地质和资源分布等有重要意义。

月球地表有很多撞击坑 图/视觉中国

  同时,也正因为月球背面不受来自地球的无线电波干扰,所以这里正是将来建造科研基地的理想场所!

  科学家认为,这次探测的重点还有月球两极。月球两极都是很特殊的区域:一个是永久光照区,那里可以获得持续稳定的太阳能;一个是永久阴影区,那里可能存在大量水冰。

“嫦娥4号”可能在月球南极登陆/资料图

  因此,如果能通过探测确定月球两极是否有水和其它资源,不仅能作为月球基地选址的重要参考,也有助于下一步把月球作为跳板进行载人火星探测。因为水对深空探测太重要了,不仅能维持航天员的生命,还能分解成氢和氧作为飞船的燃料!

未来还将前往探测火星 图/环球网

  本来嘛,探测月球,就是人类探测茫茫宇宙奥秘的第一站。在这里建立基地,将为接下来的深空探测奠定重要基础。

  目前我国的第四期探月工程任务仍在规划中,科学家希望在今年上半年发射中继卫星,下半年发射“嫦娥4号”探测器后,能在2025年左右澳门十大网上博彩官网月球基地建设,并在2030年左右实现载人登月!

  按照这样的规划,中国人千百年来“嫦娥奔月”的梦想,即将真正实现了!

今年“嫦娥4号”出发再探月球/资料图

或许未来地月距离将不再遥远 图/视觉中国

  来源|羊城派

  栏目主持|夏杨

  责编|樊美玲

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数字报

“嫦娥”飞向月球背面,将会揭开哪些秘密?

羊城派  作者:  2018-05-16

  说天说地说澳门十大赌博网站,解花解语解趣事

  羊城派原创文本/夏杨

  近日在全国两会上,全国政协委员、中国航天科技集团五院党委书记赵小津透露,我国今年将实施“嫦娥4号”探月任务,探测器着陆点选在月球背面,这将是人类首次在月球背面登陆。另外,初步计划2025年开始建设月球基地,2030年实现载人登月!

今年将发射“嫦娥4号”再探月球 图/新华社

  月球是地球的卫星,是距离地球最近的天体。千百年来,人们对这颗夜色中最大最亮的星体寄托了许多美好的想象,其中“嫦娥奔月”的神话传说最为人所熟知。

  不过这些多是文化意义上的月亮,在科学层面上,人们对这个“熟悉”的天体认知却很有限。比如,这次“嫦娥”要去的月球背面,此前无人去过,对其了解少之又少。

“嫦娥奔月”的神话很出名 图/视觉中国

  因此,这次“嫦娥4号”探月活动受到全球瞩目。国际权威学术期刊《自然》预测并列举2018年全球科技大事件时,“嫦娥4号”上了榜。那么,这又一次“嫦娥奔月”,将会揭开哪些秘密呢?

月球表面地貌照片 图/视觉中国

  为何人类要不断探月?

  没有人对夜空中的月亮感觉陌生,从孩提时代起,我们的亲人就带我们看夜空,讲月宫、嫦娥、玉兔等神话故事。等我们逐渐长大,又接触到无数关于月亮的诗文、传说。

  也基于此,我国的探月计划又叫“嫦娥工程”,月球探测器叫“嫦娥号”,月球车叫“玉兔号”。现代科技与神话故事如此直接地联系了起来。

夜空中的繁星和明月 图/视觉中国

  为何要启动探月工程?其中一个初衷就是来自于千百年来人们的愿望,以及对地球这个唯一卫星的好奇。毕竟,从科学角度讲,我们对这个距地球有38万公里的星体,了解还十分有限。比如它的身世,它的结构,以及它永远“秘不示人”的背面等。

“嫦娥1号”传回的月球表面图 图/新华社

  并且,对这个星体,还有很多神奇之处至今无解。比如我们知道,太阳和月球的个头差距很大,但为何在我们看来两者一样大?科学的数据让人吃惊:太阳的直径是月球的395倍,太阳距地球的距离也刚好是月球距地球的395倍!为何这么巧?

  还有,月球作为地球的卫星,它与地球的直径之比大得出奇:月球直径是地球的27%。相比来说,一般行星和它最大卫星的直径比例都远比这小,比如火星是0.34%。木星是3.5%。土星是3.75%。其它行星也没超过母星5%的……

太阳和太阳系行星/资料图

  关于月球,还有太多谜团。所以探测这个邻居,是人类历来的夙愿。

  当然,各国(组织)争相探月,也有基于探索、开发月球能源的考虑。地球上的能源总有枯竭的那一天,月球上已知矿物有100多种,其中有5种还是地球上所没有的。

各国争相开发月球资源 图/中国网

  比如氦3,它是一种安全、高效、清洁的新型燃料,可改变人类社会的能源结构,但在地球上却十分罕见。每100吨氦3原料足以解决全球一年的电力供应,而月球上的氦3储量据估算有500万吨,可满足人类1万年以上的供电需求!

月球直径超过地球的1/4 图/视觉中国

  此外,探月活动还有某些大国之间竞争、角力的因素。冷战时期的苏联和美国,就是最早启动探月计划的国家。

  1959年1月,苏联“月球1号”飞船奔向月球,澳门十大网上博彩官网了绕月飞行。这是人类发射的第一个摆脱地球引力场的航天器。同年9月苏联又发射了“月球2号”,并成功在月球表面硬着陆,这是人类探测器第一次撞击月球。

苏联月球车1号/资料图

  美国也不甘示弱,1964年7月“徘徊者9号”飞向月球,人类第一次拍摄到了月球表面。而在两年后,苏联探测器“月球9号”成功降落月球表面。

  1969年7月20日,永载人类史册的一天到来了。美国宇航员乘坐“阿波罗11号”登陆月球,这是人类第一次踏足月球。21日阿姆斯特朗迈出登月舱时,说出了他的那句名言:“这是我个人的一小步,但却是全人类一大步!”

  在此后,美国先后有12名宇航员登上了月球。人类迄今为止也只有这12人登上了地球以外的天体!

美国宇航员登陆月球/资料图

  三步规划圆梦“嫦娥奔月”

  相对于美国和苏联,中国的探月工程起步较晚。上世纪90年代,中国科学家开始着手把“嫦娥奔月”的梦想变为现实。经过10年酝酿,最终拟定出探月工程“绕”、“落”、“回”三阶段计划。

探月三阶段划分示意图 图/新华社

  大致来说,这三个阶段的任务分别为:“绕”:发射探月卫星“嫦娥1号”,环绕月球飞行,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造等进行探测。“落”:发射航天器以软着陆的方式降落月球表面进行探测。“回”:对月面巡视勘察,为下一步建立月球基地、载人登月做准备,并采集样本返回地球。

“嫦娥1号”卫星发射升空 图/中澳门十大赌博网站

  2007年10月我国成功发射“嫦娥1号”卫星,拉开了中国人探索月球的序幕。在此之前,除了美国和苏联,日本、欧空局已向月球发射了探测器。

  “嫦娥1号”到达月球后,绕行在距离月面200千米的椭圆形轨道上,成功获取月球表面三维影像。它的成功发射,标志着中国成为世界第五个发射月球探测器的国家地区。

“嫦娥1号”探月轨道示意图/新华图

  2010年10月,“嫦娥2号”发射升空,其主要目的是获取更清晰、更详细的月球表面影像数据和月球极区表面数据。为此,它的绕月轨道降低到了距月面100公里的高度。

“嫦娥2号”月球探测器 图/新华网

  完成既定任务后,“嫦娥2号”还澳门十大网上博彩官网了拓展实验。它先探测了距地球150万公里的日地“拉格朗日2点”。又飞到700万公里外,与图塔蒂斯小行星擦肩而过,拍下了宝贵的照片。

  此后它不断飞向深空,验证我国的测控通信能力。如今它正在围绕太阳做椭圆轨道运行,预计在2020年前后回到地球附近。

日地“拉格朗日点”示意图/资料图

  2013年12月“嫦娥3号”飞向月球,并成功在月球正面软着陆,还释放出了月球车“玉兔号”,在月球表面澳门十大网上博彩官网长时间的巡视探测。

“嫦娥3号”月球车“玉兔号” 图/新华网

  至此,探月工程的前两步已完成。原本计划在2017年发射“嫦娥5号”(注:当时计划就是先发“嫦娥5号”,不是“嫦娥4号”),从月球采集月壤带回地球。但由于长征五号遥二火箭当年7月发射失利,“嫦娥5号”发射任务也就相应推迟了。

  将于今年启动的“嫦娥4号”探月任务,如果在降落点附近发现了有价值的线索,将发射“嫦娥6号”去月球采样返回。

探测器采样返回地球之路 图/新华网

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地月“拉格朗日点”示意图/资料图

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  科学家认为,也正基于此,深入探测月球背面,对研究月球的起源和演变,以及调查月球地质和资源分布等有重要意义。

月球地表有很多撞击坑 图/视觉中国

  同时,也正因为月球背面不受来自地球的无线电波干扰,所以这里正是将来建造科研基地的理想场所!

  科学家认为,这次探测的重点还有月球两极。月球两极都是很特殊的区域:一个是永久光照区,那里可以获得持续稳定的太阳能;一个是永久阴影区,那里可能存在大量水冰。

“嫦娥4号”可能在月球南极登陆/资料图

  因此,如果能通过探测确定月球两极是否有水和其它资源,不仅能作为月球基地选址的重要参考,也有助于下一步把月球作为跳板进行载人火星探测。因为水对深空探测太重要了,不仅能维持航天员的生命,还能分解成氢和氧作为飞船的燃料!

未来还将前往探测火星 图/环球网

  本来嘛,探测月球,就是人类探测茫茫宇宙奥秘的第一站。在这里建立基地,将为接下来的深空探测奠定重要基础。

  目前我国的第四期探月工程任务仍在规划中,科学家希望在今年上半年发射中继卫星,下半年发射“嫦娥4号”探测器后,能在2025年左右澳门十大网上博彩官网月球基地建设,并在2030年左右实现载人登月!

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今年“嫦娥4号”出发再探月球/资料图

或许未来地月距离将不再遥远 图/视觉中国

  来源|羊城派

  栏目主持|夏杨

  责编|樊美玲

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