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信仰 | 中国探月工程永不止步!从这里仰望星空,遇见未来…

指尖阳光 西北野战军 2021-01-22

1957年,国际社会发生了一件引人注目的大事——苏联发射了人类第一颗人造地球卫星。

  

那一年,如今已经80多岁高龄的中国月球探测工程首任首席科学家、中科院院士欧阳自远还不到22岁。正在中科院地质研究所研究员涂光炽门下攻读研究生的他,敏锐地捕捉到了苏联发射卫星的信息,并对空间探索开启了长时间的关注和漫长的科学研究历程。



1958年美苏开始探索月球,3年后人类第一位宇航员加加林进入太空。1961年,美苏开启并实施了火星探测。

  

“当时我们刚建国不久,没有科学队伍、技术能力,也没有钱。”欧阳自远看着西方国家对地外星体探测的逐步推进,内心焦急的同时,也有了自己的打算——“我觉得我们也该去看看地球以外的东西”。

  

他坚信,中国有一天会走向空间时代,而作为年轻一代的科学家,他该为那一天的到来做好准备,而这一准备就是35年。



1992年,我国载人航天项目立项。富强起来的中国让欧阳自远看到了月球探测的时机。他的想法很快得到了中科院的支持,在当时的中科院高新技术局的支持下,针对月球探测的论证调研有序推进。


而依照高新技术局的月球探测论证,从探测的必要性、可行性研究,到发展战略、长远规划,再到月球探测到底该探测哪些科学问题,这几个基本问题论证下来,欧阳自远带领的团队又花了10年光阴。

 

经过前前后后长达45年的筹备,2004年,中国的绕月探测工程终于获得批准,并被命名为“嫦娥工程”。这是中国第一次离开地球轨道,飞向另一颗星球的计划。


   嫦娥一号:中国人从来没有走过那么远 


2007年10月24日,“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心升空。“嫦娥一号”是我国首颗绕月人造卫星。出于稳妥考虑及工程需要,首次任务卫星没有直接飞向月球,而是先绕地球飞行一星期。10月31日,嫦娥一号经过112小时飞行,行程206万公里,最终进入月球轨道。


▲ 2007年10月24日18时05分,“长征三号甲”运载火箭搭载“嫦娥一号”探月卫星在西昌卫星发射中心顺利升空。王泗江 摄


与它一起奔月的,还有包括《歌唱祖国》《爱我中华》《但愿人长久》在内的30首歌曲、戏曲片段以及《义勇军进行曲》《东方红》2首特别选用歌曲。2007年11月26日,“嫦娥一号”开始在环月轨道上“歌唱”,人们能够通过电视和广播收听来自38万公里之外的美妙歌声。


在央视直播的《拥抱月球》节目中,主持人请孙家栋、栾恩杰两位总工程师点歌,两人稍加商量,异口同声:“我们两个点《歌唱祖国》。”当“五星红旗迎风飘扬”的歌声传来,节目现场掌声雷动。


2007年11月26日9时40分许,中国首次月球探测工程第一幅月面图像正式发布。


▲中国首次月球探测工程第一幅月面图像。


2009年3月1日16时13分,“嫦娥一号”卫星在控制下成功撞击月球。中国探月一期工程完美落幕。


从发射升空开始,嫦娥一号卫星累计飞行494天,获取了全月球影像图、月表部分化学元素分布、月表土壤厚度等一系列科学研究成果,圆满实现工程目标和科学目标,为我国月球探测后续工程和深空探测奠定了基础。


   嫦娥二号:已成为太阳系的小行星 


2010年10月1日18时59分,在西昌卫星发射中心,“嫦娥二号”成功发射。“嫦娥二号”原本是“嫦娥一号”的备份星。“嫦娥一号”成功完成绕月任务后,经论证,“嫦娥二号”成为“嫦娥三号”落月任务的先导星。“嫦娥二号”主要是用作试验、验证部分新技术和新设备,降低往后工程的风险,同时深化月球科学探测。



“嫦娥二号”表现十分优异:获得世界首幅分辨率为7米的全月图;为嫦娥三号验证了部分关键技术;在拓展试验中首次从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测;在距地球700万公里处实现了对图塔蒂斯小行星的飞越交会探测。


目前,“嫦娥二号”卫星已经成为太阳系的小行星,围绕太阳做椭圆轨道运行,大约会在2020年前后回到地球附近。


   嫦娥三号:五星红旗首次出现在月球表面 



还记得那个全宇宙最浪漫的“兔子”吗?2013年12月15日,“嫦娥三号”带着“玉兔号”月球车抵达月球,一路牵动着国人的心。


在后续的时间里,“嫦娥三号”着陆器和“玉兔号”月球车成功分离,开展的科学探测活动获得了大量数据,这是中国航天器首次在地外天体实现软着陆。


▲两器互拍。


“嫦娥三号”在月工作期间,通过全景相机、地形地貌相机、测月雷达、月基光学望远镜、极紫外相机等8个科学设备对月球、宇宙和地球进行科学观测,获得大量宝贵的科学数据。



“玉兔号”搭载着一部测月雷达,完成了人类历史上首幅月球地质剖面图,揭露了月球雨海区域火山演化的历史,也展现了月球表面以下330米深度的地质结构特征,而且还在月球上发现了新的玄武岩类别。“嫦娥三号”与“玉兔”配合,首次发现了月球上没有水的直接证据。


▲地形地貌相机拍摄的着陆器周边360°范围的全景镶嵌影像图,采用方位投影方式表达(2013年12月17日至12月18日摄)


尽管发生过故障,“玉兔号”还是顽强地工作了2年9个月,圆满完成了任务。向大家“道别”后,永远留在了月球上。作为中国在月球上留下的第一个印记,“玉兔号”深受网友喜爱。希望这个中国航天历史上的“功臣”,会在某一天被带回地球。


   “嫦娥五号”T1试验器:低调的探路先锋 


▲“嫦娥五号”t1试验器发射现场。


“嫦娥三号”发射成功不到一年,2014年10月24日,我国又向月球发射了一颗卫星——绰号“小飞”的“嫦娥五号T1试验器”。一看名字就知道它与“嫦娥五号”有关系。然而,长期以来“小飞”的存在感始终略低,但它作为探月工程三期再入返回飞行试验器在中国探月史上的地位绝对不可动摇。


▲“小飞”长这样。


2014年11月1日,绕月球一周后的“小飞”在距离地面5000公里的高度将返回舱“抛”回地面。“小飞”返回舱由原西安卫星测控中心着陆场站成功回收,探月工程三期再入返回飞行试验圆满成功。


你以为“小飞”的使命就这么完了吗?NO!返回舱返回后,服务舱绕地球抬升再次返回月球,默默地开始为后来者们“打前站”。


其中包括:小飞拍的这张地月合影就是现在的“鹊桥”视角;验证了“鹊桥”中继星的轨道技术;验证了嫦娥五号的绕月轨道;为未来的嫦娥四号和嫦娥五号都找好了最舒服的“落脚点”……默默耕耘,承前启后,只为五星红旗在更遥远的深空飘扬。


   “鹊桥”:让月背与地面“零距离” 



众所周知,我们只能看到月球的正面,月球背面一直是测控与通信的“禁区”。由于“嫦娥四号”将首次实现人类首次月球背面着陆探测,所以必须要借助一枚中继星搭建起联通地面与月球背面的通信桥梁。


▲嫦娥四号中继星工作原理。


2018年5月21日,“嫦娥四号”的通信先锋——鹊桥中继星在西昌卫星发射中心正式踏上征途。


▲“鹊桥”升空现场,长四丙火箭首次在西昌卫星发射中心登场亮相。


2018年6月14日,“鹊桥”成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,成为世界首颗运行在地月L2点Halo轨道的卫星。“鹊桥”实现了前无古人的壮举,宁静的月球背面终于有机会迎来第一个来自地球的访客。


▲跟随“鹊桥”共同启程的龙江二号拍摄到的地月合影。


    嫦娥四号:到月球的背面去 


2018年12月8日2时23分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。


跟二号和三号不同的是,嫦娥四号是首次在月球背面着陆,并放出无人月球车,难度远超以往。由于潮汐锁定,自人类诞生以来,就从未有人在地球上见过月球背面,无形中,这给月球背面蒙上了一层神秘的面纱。


△  此图片为嫦娥四号着陆器拍摄的月球背面冯·卡门撞击坑局部图像


1月11日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常,在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍,地面接收图像清晰完好,中外科学载荷工作正常,探测数据有效下传,搭载科学实验项目顺利开展,达到工程既定目标,标志着嫦娥四号任务圆满成功。至此,探月工程取得“五战五捷,连战连捷”。


▲图片来源:国家航天局


1月15日,嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片,照片显示试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽,这也是在月面长出的第一道“绿色”。



在浩瀚的宇宙中,甚至是在太阳系内,嫦娥四号降落在行星邻近的卫星,或许看来微不足道,但在人类航天史上无疑是值得称道的一小步,也是中国航天人追梦的一段前进标注。


四五十年间,从第一颗卫星上天到拥有了30多颗星组成的卫星导航系统,从飞出大气层到航天员能够在太空驻留三十天,从在地球轨道建造科学实验室到可以将探测器送到月球,时间的标尺不断丈量出一个又一个梦想。


国务院新闻办公室1月14日召开的新闻发布会上,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华表示,中国将继续实施月球探测工程,突破探测器地外天体自动采样返回技术,2019年年底前后将发射嫦娥五号,实现区域软着陆及采样返回,探月工程将实现“绕、落、回”三步走目标。


仰望星空,遇见更辽阔的宇宙与未来。中国探月工程永不止步!


来源:综合中国科学报、新华社、军报记者、人民日报评论、新华视点微博等


本文来源@指尖阳光


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