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嫦娥三号

科普小知识 2024-04-18 17:19:45
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嫦娥三号探测器将首次实现我国航天器地外天体软着陆。嫦娥三号任务作为探月工程二期主任务,是“绕、落、回”三步走中的关键一步,对整个探月工程乃至航天事业的发展具有重要意义。作为中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器,嫦娥三号包括着陆器和月球车。于2013年12月2日1时30分由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。它将携带中国的第一艘月球车,并实现中国首次月面软着陆。

名称:嫦娥三号探测器

制造商:中国航天科技集团公司

发射日期:2013年12月2日1时30分

首次轨道发射:100×100公里的环月圆轨道

发射地点:西昌卫星发射中心

轨道:近地点高度200公里,远地点高度约38万公里

运载火箭:长征三号乙运载火箭

纬度:北纬28°14'45"

经度:东经102°1'40"

1、结构特点


嫦娥三号

嫦娥三号携带了近紫外月基天文望远镜、极紫外相机,月球车的底部安装一台测月雷达。

2、研制历程


嫦娥三号

2011年9月21日,国防科工局透露,嫦娥三号目前正处于初样研制阶段,正在进行大量试验验证工作,2012年1月6日,月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验,月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验完成。

2013年9月25日,探月与航天工程中心举办月球车全球征名活动,并将于10月25日截止报名,于10月31日结束终审,并于11月上旬按程序报批。2013年11月26日,中国探月工程副总指挥李本正宣布:“嫦娥三号”月球车被命名为“玉兔”号。

3、使用情况

2013年11月30日,“嫦娥三号”任务发射场区指挥部研究决定,“嫦娥三号”将在12月2日1时30分于西昌卫星发射中心实施发射。2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。火箭飞行30多分钟后,器箭分离,“嫦娥三号”顺利进入近地点高度200公里,远地点高度约38万公里的地月转移轨道。“嫦娥三号”奔月飞行约需112小时,在此期间将视情况进行轨道修正,预计探测器将于12月6日飞行至月球附近,实施近月制动,进入100×100公里的环月圆轨道。

按照计划,“嫦娥三号”于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆,将开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。

4、玉兔号


嫦娥三号巡视器“玉兔号”。

玉兔号,中国首辆月球车的官方名称,2013年11月26日上午9时,国防科工局新闻发布会宣布,肩负“落月”重担的“嫦娥三号”任务,运载火箭和探测器已转入西昌卫星发射中心发射现场。我国首辆月球车——嫦娥三号巡视器定名为“玉兔号”。

嫦娥三号月球车设计质量140千克,以太阳能为能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。

5、型号演变

嫦娥一号

月球探测器于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射,并且在11月5日进入绕月轨道。这艘太空船一直工作到2009年3月1日,才脱离轨道并且撞击到月球表面。在轨有效探测16个月,顺利完成第一期环球绕月探测任务。嫦娥1号收集到的资料被用来建立非常精确和高解析的完整立体月面图。

嫦娥二号

它的姊妹月球探测船嫦娥二号在2010年10月1日发射,在100公里高的绕月轨道上进行研究,为嫦娥三号的软着陆作准备。嫦娥2号类似于嫦娥1号,但做了些改进,包括解析力更好,达到1米的相机。

嫦娥三号

“嫦娥三号”探测器和“长征三号乙”运载火箭均由中国航天科技集团公司负责研制。与发射“嫦娥二号”卫星火箭相比,用于此次发射的火箭进行了多项技术状态更改,突破了多项关键技术,进一步提高了可靠性和安全性。此次任务是长征系列运载火箭的第186次发射。2017年前后开展探月工程第三期任务,主要实现月球表面软着陆并采样返回。

6、科研成果

国防科工局日前介绍,“嫦娥三号”月球探测器自2013年12月成功着陆月球之后,已经在月球停留超过两年半时间,创下在月球表面工作时间最长的世界纪录。截至目前,“嫦娥三号”获得的大量数据已经形成了丰硕的科研成果,其中多项都属于世界首次,并得到了国际同行的认可。

共有8个科学设备

据介绍,“嫦娥三号”上一共有8个科学设备,按照功能可以分为三类:

第一类用来观察月球,主要设备包括全景相机、地形地貌相机、测月雷达等;

第二类是用来观测宇宙,主要由月基光学望远镜承担;

还有一类是观察地球周围的等离子层,也就是极紫外相机。

在这其中很多科学设备都是第一次使用。

完成首幅月球地质剖面图

为了更好了解月球,“嫦娥三号”首次使用了一台新研制的测月雷达,利用它“嫦娥三号”完成了首幅月球地质剖面图,展现了月球表面以下330米深度的地质结构特征和演化过程,并发现了一种全新的岩石——月球玄武岩。通过这些数据,可以了解月球从形成到现在的演变历史。

完成首次天体普查

在观测太空方面,“嫦娥三号”上首次使用了一台光学望远镜,它就像是“嫦娥三号”着陆器的一双眼睛。由于月球没有大气层,相当于一个没有云层的“透明”球体,所以在抬头仰望太空的时候,就不会受到云层的干扰。这样一来,就可以把“目光”投向任何一片天空。

此外,由于月球转动周期相对较慢,为观测同一个天体的变化情况提供了便利。于是科学家利用月基光学望远镜,给月球北极上方区域的天体做了一次科学普查。

中科院国家天文台研究员魏建彦表示,这相当于人类的人口普查一样,它是人类历史上在紫外波段的第一次“巡天”。以后,天文学家在历史上可以不断用它做对比研究。

首次证明月球没有水

长期以来,人们一直好奇月球上到底有没有水。对于这个问题,月基光学望远镜给出的答案是:没有。

中科院国家天文台研究员魏建彦称:“我们测量了月球地表层以上水的含量,得到了有史以来最低的一个测量值,这个测量值符合预期。”这是首次明确证明月球上没有水。

首次获得地球等离子体层图像

“嫦娥三号”的另一个重要任务,就是观察它的故乡——地球。在地球周围有几道天然屏障,其中第一个就是等离子体层,它可以延伸到地球表面以外四万公里左右。着陆器上安装的全球首个极紫外相机,就是专门用来观测等离子体层变化的设备。

太阳风暴形成的巨大脉冲,会对围绕地球运转的人造天体,比如导航卫星、通信卫星等的通信功能造成严重破坏。将等离子体层变化作为监测太阳风暴的风向标,这是“嫦娥三号”独有的本领。目前极紫外相机已获取了1300多幅地球等离子体层图像数据。为空间天气预报提供了大量依据,保障了地面通讯,以及地面与航天器之间的通讯安全。

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