呼之欲出的中国探月计划

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  3月1日,中国国家航天局局长栾恩杰宣布:中国将于今年启动“嫦娥工程”,开展以月球探测为主的深空探测预称研究,并力争在三年之内,发射绕月飞行的月球探测卫星。
  月球是地球惟一的天然卫星,也是距离地球最近的自然天体,理所当然成为人类开展深空探测的首选目标。实施月球探测将是继发射人造地球卫星和突破载人航天技术之后,中国航天活动的第3个里程碑。
  
  中国探月目的
  
  半个多世纪以来,月球探测一直是各国激烈竞争的科研领域。目前,世界上已有苏联、美国、日本三个国家进行了多次的月球探测,获取了大量的月球自然和资源数据,人类对月球有了基本的认识,但还有很多问题尚待进一步研究。
  中国第1颗月球探测卫星的主要探测任务可分为四类:
  ● 获取月球表面三维影像;
  ● 分析月球表面有用元素及物质类型的含量和分布;
  ● 探测月壤厚度;
  ● 探测地月空间环境。
  这些探测内容与国外已进行过的探测虽有重复,但更有创新。
  
  探测的三个阶段
  
  第一阶段:此阶段为“环月探测”阶段,即研究和发射第1个月球探测器——月球探测卫星,进行绕月飞行,利用先进的星载仪器对有开发利用前景的月球能源与资源的分布与规律进行全球性、整体性与综合性的探测,并对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。
  第二阶段:此阶段为“月面软着陆探测与月面巡视勘察”阶段,即发射月球软着陆器,试验月球软着陆技术;研制和发射月面巡视车、自动机器人,探测着陆区岩石的化学与矿物成分,测定着陆点的热流、岩石剩磁,月表的环境,进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析,为月球基地的选址提供月面环境、地形、月岩的化学与物理性质等数据。
  第三阶段:此阶段为“月面巡视勘察与采样返回”阶段,即发展新型月球巡视车,对着陆区进行月面巡视勘察。2015年后或稍后,发展小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样 器、机器人操作臂等。在月面巡视车分析取样基础上,采集关键性样品返回地面。同时,对着陆地区进行考察,为下一步载人登月探测,建立月球前哨站的选址提供数据,并深化对地月系统(尤其对月球)的起源与演化的认识。
  
  探月工程驶上快行道
  


  国家航天局局长栾恩杰表示:中国航天已经具备了探月能力。中国的第1颗月球探测卫星将在充分继承中国现有成熟技术的基础上,针对月球卫星的特点进行设计、研制。该月球卫星将携带CCD立体相机、成像光谱仪、太阳宇宙射线监测器、低能粒子探测器等科学探测仪器。其工作轨道为极月圆轨道,轨道高度200千米,它的基本构形将利用中国已有的成熟的东方红三号卫星为平台,各分系统将充分继承现有技术和设备,进行适应性改造。月球卫星将采用中国已有的成熟的运载火箭长征三号甲进行发射。运载火箭把卫星送入地球静止转移轨道后与卫星分离,其后的轨道机动、中途修正、近月点制动等均由星上推进系统完成。月球卫星的测控和科学数据传输也基本利用中国现有的测控网,并进行适当改造。发射地点选在西昌卫星发射中心。
  深空探测是一个国家综合国力和科技水平的体现,是中国航天活动发展的必然选择。40多年的航天工程实践,使中国在技术基础和设施、人员等方面已经具备了开展深空探测研究的实力。月球探测只是我国进行深空探测计划的第一步。在21世纪激烈的航天竞争中,中国有能力在深空探测的国际舞台上占有自己的一席之地。★
  
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  深空探测主要包括对月球的探测、行星及其卫星探测和行星际探测三大方面。深空探测对人类了解太阳系的起源、演变历史和现状,通过对太阳系内各主要行星的比较研究,进一步认识地球环境的形成与演变、探索生命的起源和演变以及积极开发和利用空间资源具有重要意义。深空探测器可分为月球探测器、行星和行星际探测器等几类。它作为深空探测的主要工具,其技术水平直接影响着整个深空探测水平。
  2000年11月中国国务院新闻办公室发布《中国的航天》白皮书,明确提出了未来10年的目标,即开展深空探测研究,重点开展月球探测。2002年公布的《国家产业技术政策》中也在“重点产业技术发展方向”中指出:深空探测将作为中国航空航天领域的重点发展方向。中国在继应用卫星和载人航天工程顺利实施之后,发展深空探测已成为必然趋势。
  ·为了争夺登月第一,从1958年~1976年,美苏共发射了83个月球探测器,其中成功47个。1969年7月,美国阿波罗-11号飞船实现了人类首次登月,此后,又进行了5次载人登月飞行。
  ·1976年到1990年未进行过任何成功的月球探测活动。
  ·自1994年以后,美国发射克莱门汀号和月球勘探者探测器,掀起了新一轮的探月高潮。
  ·1990年日本发射飞天月球探测器,成为继美苏之后,世界上第3个探测月球的国家。目前正在研制月球-A和月亮女神探测器,并计划在2004年发射月球-A探测器。
  ·欧空局正在研制SMART-1月球探测器,计划2003年发射。
  ·印度计划在2006年左右向月球发射无人探测器。
  
  
  苏联“月球”1号探测器
  1959年1月2日第一次飞近月球,发现太阳风
  
  苏联“月球”3号探测器
  1959年10月4日发射,首次拍到月球背面的照片
  
  苏联“月球”9号探测器
  1966年1月31日发射的苏联月球 9号探测器首次在月面成功软着陆,送回月表照片
  
  苏联“探测器”3号
  苏联60年代的空间探测器系列。其中“探测器”5号于 1968年9月5日发射,首次实现在绕月飞行后安全返回地球
  


  “徘徊者”号探测器美国的第一种无人月球探测器系列,目的是为阿波罗载人飞船登月作准备,自1961年8月23日至1965年3月21日共发射9个,其中1~6号的试验均因故障而失败。1964年7月28日发射的“徘徊者”7号,在硬着陆前,逼近月球飞行时将月球表面情形通过电视传回地球
  
  “勘测者”号探测器
  美国第二种无人月球探测器系列,它们主要用于进行月面软着陆试验,为阿波罗载人飞船登月作准备。 1966年5月至1968年1月共发射7个,其中2个失败,5个成功。 1966年5月30日发射“勘测者”1号探测器”,6月2日在月球上软着陆成功,并拍摄了月球表面的照片
  
  月球轨道环形器
  美国为阿波罗载人飞船登月作准备而发射的月球探测器。自1966年8月10 日至1967年8月1日共发射5个,其中月球轨道环形器1~3号围绕月球轨道飞行。4~5号运行于月球极轨道。它们拍摄了高分辨率的月球表面照片。美国根据它们拍摄的照片资料,选取了8个登月点
  
  美国克莱门汀号月球探测器,是1972年阿波罗号计划结束后的20多年来发射的第一个月球探测器。1994年1月25日发射,是一个军民两用航天器。拍摄了大量月表形貌图,测量了月表一些元素含量。首次发现月球南极撞击坑永久阴影区存在水冰等。
  
  月球勘探者探测器
  月球勘探者探测器是美国航宇局快、好、省原则研制航天器的又一范例。
  1998年1月7日发射,它利用中子光谱仪探测月球水冰,发现月球两极有大量水冰
  
  1990年1月24日发射的飞天号是日本的第一个月球探测器
  
  日本的月球-A探测器
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