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2013年12月,嫦娥三号,科普小知识。

发布时间：2022-11-23 19:27:28 来源：文档文库

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孙家栋、欧阳自远、叶培建三位院士在嫦娥三号发射前夕接受专访——【人民日报】五问嫦娥三号无人登月嫦娥三号探测器在月球表面的模拟图。新华社发12月伊始，嫦娥三号在西昌卫星发射中心发射升空后，将前往38万公里之遥的月球，目标是落月，也就是无人登月。嫦娥三号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，将实现我国航天器首次在地外天体软着陆，开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。如“落月”顺利，我国航天相关技术将实现巨大跨越，将为我国深空探测的发展奠定重要的技术基础。发射前夕，开拓并亲历我国探月征程的孙家栋、欧阳自远和叶培建三位院士，接受了本报记者专访，讲述他们眼中的嫦娥三号和中国探月历程。为什么在虹湾着陆？——着陆区比较平坦，通讯和光照条件好记者：嫦娥三号的月球软着陆区目前选定在月球虹湾地区，为什么虹湾是唯一的选择？欧阳自远（首任探月工程月球应用科学首席科学家、中科院院士）：嫦娥三号计划将在月球虹湾着陆。虹湾位于月球正面的西北角，属于月海区域。月球正面，其实就是月球朝向地球的这一面。由于月球自转一周和绕地球一周都是约28天，所以地球上的人们永远只能看到月亮的一半，看不到另一半。又因为月球向着太阳的时间是半个月左右，背着太阳的时间也是约半个月，月亮的完整一天是地球概念的一个月。从地球上看月球的那一半，会看到有几块黑斑，古代的时候，人们以为是海，就把它们命名为月海。其实我们现在知道那里一滴水也没有，是辽阔的平原。为什么是黑的呢？是因为月球上有些地方被撞出大盆地，盆地下面有很多岩缝。火山喷发，又把一些坑填平了。黑斑其实大多是石头，比如黑色的玄武岩。虹湾是大约39亿年前砸出来的一个坑，由于形似彩虹的弧形，就把这个月海区域的“海湾”命名为虹湾，大约有400公里长。嫦娥三号在月球着陆，着陆区必须要能跟地球联系上，所以一定要降落在正面。而正面的具体位置，第一得通讯好，第二得阳光好，第三是那儿可以研究的问题多，第四是比较平坦，第五是最好别的国家还没有勘察过。相对而言，之前美国等国家月球探测多在月球赤道附近，高纬度地区不多。根据我们的测控能力，综合这几点，最终将着陆地点定在虹湾地区。记者：虹湾的科学意义在哪里？欧阳自远：虹湾这一带是月球研究的空白，没有勘察过。我们希望得到这一带石头的详细成分，研究它的成因，把这个地方研究得更精细一点。
由于虹湾是预设的着陆点，所以我们绘制了一张分辨率为1米的虹湾局部影像图，目的是要在虹湾地区选择一些更平坦的地方，有利于探测器顺利降落。此外，为了让嫦娥三号降落时不至于掉到大的月坑，嫦娥二号已用立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像，直径大于３米的月坑清晰可辨。月球着陆有多难？——安全着陆和度过月夜将是两大考验记者：嫦娥三号要在月球着陆，难度到底有多大？孙家栋（首任探月工程总设计师、中科院院士）：如果说嫦娥一号是里程碑，那么嫦娥三号就是跨越式。嫦娥三号采用的新技术超过80％，要实现的任务又非常难。中国人第一次把自己的航天器落在地球以外的天体，并且要落得准、落得好，难度非常大。和地球不一样，月球没有空气，不能靠大气层摩擦和降落伞的帮忙，降落要有新的思路。落到月球表面的时候，月球“土壤”非常松软，着陆器能不能“站住”，以及落下后月面巡视器也就是月球车能不能平稳地放出去，都要考虑周到。还有个巨大的难点，是怎样让着陆器和月球车在月夜熬过极端低温。月球白天温度可高达150摄氏度，晚上能低至零下180摄氏度。月球一个晚上的时间长度，相当于地球的14天，所以着陆器和月球车能不能在月球过夜，是个巨大考验。还得保证月球白天到来后，太阳一照，这两台机器就能“醒来”。所以说，嫦娥三号基本上是个新的东西，搞工程最难的是，新的东西放在一起配合。我预祝嫦娥三号“落月”成功。叶培建（嫦娥一号卫星总设计师、中科院院士）：嫦娥二号最低到过距月球15公里高度，嫦娥三号从距离月面15公里落下去开始轨道怎么走，这是第一次。为了平稳落下，并落到安全的地方，一方面，探测器上安装了许多设备，测量速度、距离，观察并判断降落位置平不平，这就涉及导航和空中悬停技术。最后几米要在月面自由落体，实现缓冲，吸收冲击力，这些都是第一次。而为了保证着陆器和月球车在月球过夜，我们第一次引入了核同位素电池来发热维持“生存”的最低温度。主要的技术风险有这三个：着陆地点如何保证落到需要落的地方；如何确保新研制设备的可靠性；如何确保新软件的使用状态。这些，我们在地面上都经过了一个个试验。航天经验告诉我们，想到的都不会发生，发生的都没想到。没有成功之前，我们依然忐忑不安。嫦娥三号成功的话，意味着我们是第三个能够在月球着陆的国家，也是这几十年来的第一次。欧阳自远：针对这些难题，科研人员采用变推力发动机、自主导航控制技术和研发缓冲吸能部件来攻克软着陆这一难关，并用“原子能电池”保证在寒冷的月夜下着陆器和月球车不被冻坏。而且“原子能电池”不会造成污染，决定使用这种电池时就已经预期到这些问题，电池都是密闭起来的，材料的半衰期也不是特别长。要在月球上做什么？——着陆器和月球车将开展探测：观天、看地、测月记者：月球车会在月球上做什么？欧阳自远：嫦娥三号月面巡视器，也就是俗称的月球车，刚刚在全球征名中被命名为“玉兔”号。如果“落月”成功，并成功驶离着陆器，“玉兔”号月球车将在月面工作三个月。它担负承载科学载荷进行月表形貌与地质构造、月表物质成分和可利用资源调查等使命。月球车走得不会特别快，比人们想象的走得慢，时速约200米。它的高性能体现在越障能力和通过性，而不是追求高速度，6个轮子中有4个可以驱动，而且它始终不会离开着陆器的“视野”。着陆器和月球车，会同时开展各自探测，可以形容为“观天、看地、测月”，这是嫦娥三号在科学上最重要的内容。观天，是指着陆器上安装了一台天文月基望远镜，进行月基光学天文观测。这也是人类首次把“天文台”搬到了月球上。地球上的天文学家最想做的一件事情，就是在没有大气、晴朗的月亮上观测天空、看星星，研究星系、恒星

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