来自“嫦娥”的信息

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  “欲上九天揽月”,这一直是中国人几千年始终挥之不去的梦想,中国人盼望着有朝一日能如嫦娥一样奔向月球。如今,中国人的这个梦想实现了,“嫦娥”1号卫星离开地球这个人类的“摇篮”,成为我国第一个脱离地球引力场奔向38万千米外“广寒宫”的使者。
  “嫦娥”1号将运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上,计划绕月飞行一年。在此期间它将完成四项重要的科学任务:探测月球上特殊元素的分布;探测月球土壤厚度以及氦-3的储量;探测距离地球40万千米的空间环境。为此,在“嫦娥”1号上搭载了8种共24台件科学探测仪器,这些探测设备均具有不同的“本领”,承担着各自重要的“职责”。其中,CCD立体相机负责为月球“拍照”:干涉成像光谱仪获得有关月表主要物质类型及其分布的信息;激光高度计提供月球地形的高程数据;伽马/X射线谱仪确定月球表面元素类型和资源分布,微波探测仪测量月壤的亮温温度,计算月壤厚度:高能粒子探测器——探测高能带电粒子的成分、能谱、通量和随时间的变化特征;太阳风离子探测器——探测原始太阳风离子的能谱,包括太阳风的体速度、离子温度等。由于动力不足,“嫦娥”1号在完成任务后无力返回地球,目前它今后的去向还未卜。
  
  来自“嫦娥”的祝福
  
  在“嫦娥”上除了装载着很多测试仪器外,与之一同奔月的还有其上面搭载的《谁不说俺家乡好》、《爱我中华》、《二泉映月》、《黄河颂》、《梁山伯与祝英台》等30首经典曲目。“嫦娥”1号将在到达绕月轨道后,于距地球38万千米以外的太空向地球播放这一组歌曲,每位中国人将能通过收音机、电视机以及互联网收听到这些来自太空的中国天籁之音。
  在2008农历新年来临之际,远在遥远月球轨道的“嫦娥”1号卫星传回非常柔美的女音,给家乡的亲人“拜年”:“我在月球上向大家拜年了。我要送上一首来自月球的《春节序曲》。”接着,一首中国人耳熟能详的《春节序曲》随后悠然响起,为节日增添了喜庆的气氛。
  
  严峻的考验
  
  “嫦娥”1号在绕月飞行过程中也不是一帆风顺的,它要接受种种严峻的考验,其中包括了“日凌”和“月食”。
  “嫦娥”1号自10月24日发射以来,一切顺利,已经成功飞行了16天了,从11月8日起,工程人员已开始对其进行长达10天的卫星自身的各项功能及它所搭载的探测仪器在轨测试,看看它们在绕月飞行状态下能不能正常工作,为18日正式开始的科学探测做好准备。在此期间,即从9日下午17点29分开始,“嫦娥”1号卫星将迎来了一项全新的挑战——那就是“日凌”现象。“日凌”是指太阳、探测卫星和地面站的数据接收天线恰巧在一条直线上,太阳产生的强大的电磁波将干扰地面站的天线接收卫星信号,从而造成通信中断。为了防止出现“日凌”时卫星信号的中断,科研人员把一些需要执行的指令提前注入卫星上,即使“日凌”时追踪不到卫星,它也能按照我们预先设置指令正常执行任务,保证卫星的安全。同时,针对“嫦娥”1号卫星探月,中国已经启用了设备更新、功能更强大的大天线;卫星发射之前,科研人员已经计算了“日凌”发生的具体时间,可以有效防范和降低“日凌”对“嫦娥”1号通信电路的干扰,故正常情况下,“嫦娥”1号所受干扰不会影响它完成探月使命。
  第二个考验是月食。从2007年11月7号“嫦娥”1号卫星成功实现绕月飞行以来,截至2008年2月20日晚10点它已经飞行了1204圈。21日上午10点左右,也正是中国传统的元宵佳节的时候,它首次迎来严峻的月食考验。这时,太阳、地球、月球几乎在同一条直线上,太阳照射到月球的光线,被地球全部遮盖,“嫦娥”1号不得不在地球的阴影独孤地度过4个小时。这是因为“嫦娥”1号卫星上尽管装有蓄电池,但蓄电池电力有限,无法维持较长时间正常工作,卫星平时主要靠它的太阳能帆板将太阳辐射转为电能,供卫星工作和生存用。发生月全食时,由于地球影子的遮挡,整个月亮及其附近的空间都无法见到太阳光,“嫦娥”1号的“生存环境”变得非常恶劣,无法接受太阳辐射,温度下降,最低时将降到零下100多摄氏度,使卫星的机器面临严寒环境的考验,“嫦娥”这时只能靠自己带的电池来供应能源,在不能与地面联系的情况下度过这漫长的4小时。
  对于即将到来的月食,地面早就进行了大最准备工作,例如,在“嫦娥”进入阴影之前,让它尽量接受太阳光的照射,提高本体温度,同时关闭一些负载设备,节约能源,以使“嫦娥”1号顺利地度过了月食考验这关。2月21日下午2时10分左右,“嫦娥”1号飞出地球阴影,陆续打开它里面的探测仪器又开始正常地工作了。第一次月食之后,科研人员对“嫦娥”1号卫星上设备的状态进行了检测,结果正常。而且,有关测试数据表明卫星表现得比预计还好,例如,通过对卫星飞行周期的控制,使得卫星进入地球影期的时间缩短了80分钟;原来预计在零下100多摄氏度严寒的情况下,卫星会消耗六成的电量,但实际只消耗了四成。
  
  “嫦娥”1号卫星的“杰作”
  
  第一幅月面图像
  在2007年11月20日晚4点50分左右,地面接收站接收到了“嫦娥”1号传回来的图片信号,经过两天时间,全部信号接收完毕,并于23日做出了图片。11月26日9时40分,中国国家航天局正式公布“嫦娥”1号卫星传回并制作完成的第一幅月面图像,这也是“嫦娥”1号卫星的“处女作”。这幅图像是由“嫦娥”1号卫星上的CCD立体相机获得的。这幅月面图像位于月表东经83’~57’,南纬70’~54’,图幅宽约280千米,长约460千米。三维立体图非常精致,上面的大小环形山和直径不一的撞击坑清晰可见。首幅月图的完成和公布,标志着中国首次月球探测工程取得成功。
  月球背面图像 12月11日,国家航天局发布了“嫦娥”1号所拍摄的月球背面图像。这是月球背面一个典型的辐射线撞击坑,由5轨CCD正视影像数据拼接而成的,数据获取时间为2007年12月4日。这个撞击坑在20世纪70年代被国际天文联合会以中国明代人万户的名字命名为“万户撞击坑”。万户撞击坑位于月球背面南纬9.8’、西经138.8’区域,直径52千米,从地球上不能直接看到。之所以将这个坑命名为“万户撞击坑”是因为万户在“飞天”中的贡献,他是中国明朝的一位官员,一直热衷于“飞天”的研究。一次,他将自己绑在捆有47枚自制火箭的椅子上,两手各持一个大风筝,点燃后冲天而起,开天辟地写就了中国历史上飞天梦想的壮举,也成为人类文明史上飞天尝试的第一人。
  
  月球背面的万户坑
  
  通过对探测数据的处理,还获得了“嫦娥”1号其他探测仪器的一些初步科学成果,包括:干涉成像仪获取的光谱图、干涉图,激光高度计获取的测距值,γ/X射线谱仪获取的能谱图,微波辐射计获取的月表亮温变化趋势图,空间环境探测仪获取的粒子计数图等。“嫦娥”1号卫星进入工作轨道至今,已经获得月球部分区域的地形地貌图像、月表部分区域所含的元素种类等初步成果。目前,“嫦娥”1号卫星的飞行、有效载荷的探测、地面的测控与通信、数据接收与处理均正常,预计今年6月前后将获取完整月球表面图像。
  “嫦娥”1号发射成功只是迈出了中国探月计划的第一步,今后将进一步实现探月卫星在月球登陆和返回的计划,相信不久将来我国航天员也会登上月球,与月球上的嫦娥共舞。(文章代码:0905)
  
  责任编辑 蒲晖
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