吳沅
2013年12月2日凌晨1時(shí)30分,我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,嫦娥三號(hào)探測(cè)器在雷鳴般的呼嘯聲中直插太空,準(zhǔn)確入軌!12月14日,探測(cè)器在月面實(shí)現(xiàn)軟著陸,并完成著陸器與“玉兔號(hào)”巡視器的分離。12月15日,著陸器與巡視器首次進(jìn)行互拍成像,“玉兔號(hào)”巡視器所拍得的五星紅旗圖像清晰,鮮艷奪目!這標(biāo)志著嫦娥三號(hào)任務(wù)取得圓滿成功,我國(guó)探月工程“繞、落、回”的第二步戰(zhàn)略目標(biāo)取得全面勝利。這也是人類(lèi)第130次探月活動(dòng),我國(guó)由此已成為了世界上第三個(gè)能獨(dú)立自主實(shí)施月球軟著陸的國(guó)家。
這一幅幅振奮人心的畫(huà)面,這一串串清晰明了的數(shù)據(jù),都是由無(wú)數(shù)個(gè)亮點(diǎn)交織而成的。在此,我們僅擇其中一些與廣大讀者分享。
亮點(diǎn)一:
精確的測(cè)控控制
探月工程負(fù)責(zé)人認(rèn)為,嫦娥三號(hào)任務(wù)的最大亮點(diǎn)和難點(diǎn)是“落月”和月球車(chē)巡視勘察。要完成在月球表面軟著陸,必須要有極其精確的測(cè)控控制。由深空測(cè)控天線建立的測(cè)控站,將和新疆喀什的35米測(cè)控站、上海的65米射電天文望遠(yuǎn)鏡共同構(gòu)成一個(gè)深空測(cè)控網(wǎng),為嫦娥三號(hào)提供測(cè)控保障。據(jù)了解,這一深空測(cè)控天線的核心技術(shù)為百分百自主研發(fā)。該天線直徑66米,為亞洲第一,世界第五。其測(cè)控距離可達(dá)4億千米,也是目前世界上深空探測(cè)的最遠(yuǎn)距離。該天線還首次采用超導(dǎo)技術(shù)和深冷技術(shù),在-273℃的極低溫環(huán)境下,仍可正常進(jìn)行工作,是我國(guó)在這一全新技術(shù)領(lǐng)域里首次取得突破。
亮點(diǎn)二:
“激光眼”和“紅外眼”
盡管嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)——虹灣的地形相對(duì)平坦,但月球表面仍存在坡度、石塊等不確定的地質(zhì)條件,所幸嫦娥三號(hào)攜帶的激光眼(激光測(cè)距敏感器、激光三維成像敏感器),相當(dāng)于嫦娥三號(hào)的一雙“慧眼”,它能避開(kāi)障礙,以幫助尋找一個(gè)面積約為100平方米的安全著陸區(qū)。在實(shí)際落月過(guò)程中,當(dāng)離地高度僅為98米時(shí),激光三維成像敏感器開(kāi)始工作,并且將避障結(jié)果傳送回地面。三維成像敏感器獲得信息的過(guò)程只需0.25秒,處理時(shí)間也僅幾秒鐘。實(shí)時(shí)測(cè)量降落高度的激光測(cè)距敏感器則在嫦娥一號(hào)激光高度計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重大的改造,其精度從原來(lái)的5米提高到0.2米,體重則“瘦身”到15.7千克。
“紅外眼”指紅外成像光譜儀,由于月球表面的主要礦物如輝石、鈦鐵礦等在經(jīng)太陽(yáng)光反射后會(huì)在紅外波段體現(xiàn)出一定的特征,此時(shí)“紅外眼”就能敏銳捕捉并將其拍攝下來(lái)。“紅外眼”安裝在巡視車(chē)的“腹部”,由一臺(tái)探測(cè)可見(jiàn)近紅外波段的成像光譜儀和一臺(tái)短波紅外波段光譜探測(cè)儀組成。
它能盯著月面察看巖石的礦物組成,幫助繪制本次巡視區(qū)域的月表礦藏圖。根據(jù)探月的需要,“紅外眼”也需要大幅度“瘦身”。組成“紅外眼”的全部設(shè)備只允許裝在體積為0.01立方米的箱子里,總質(zhì)量為5千克(普通同類(lèi)航空用產(chǎn)品可達(dá)幾十千克),與此同時(shí),還要能抵抗住月面上大幅度的晝夜溫差及月光污染。
亮點(diǎn)三:
互拍成像
12月22日凌晨,著陸器與巡視器進(jìn)行第五次互拍,首次傳回著陸器上所攜五星紅旗的清晰全景圖片,兩設(shè)備互拍任務(wù)圓滿結(jié)束。
按照工程計(jì)劃,12月15日是第一次互拍,巡視器以60度為間隔,繞著陸器行駛,分別在著陸器的A、B、C、D、E五個(gè)位置(即在著陸器的正后方、側(cè)方、正前方等處)互拍,可傳回大量圖像數(shù)據(jù)?;ヅ氖侵懫魃系牡匦蔚孛蚕鄼C(jī)對(duì)著巡視器成像,而巡視器上的全景相機(jī)對(duì)著著陸器進(jìn)行整體成像。這兩個(gè)設(shè)備的標(biāo)有五星紅旗的照片被成功傳回地面。互拍結(jié)束,巡視器“告別”著陸器,開(kāi)始月面測(cè)試任務(wù),在第一次月夜到來(lái)之前分秒必爭(zhēng)地工作。
亮點(diǎn)四:
高科技五星紅旗
在著陸器和巡視器上各備有一面五星紅旗,這兩面五星紅旗不是普通的旗幟,而是蘊(yùn)含著極高的科技含量??蒲腥藛T花了近一年的時(shí)間才研制成功的。
他們用特殊工藝和特殊的合成樹(shù)脂、顏料制成的這兩面五星紅旗,既能克服環(huán)境冷熱驟變帶來(lái)的巨大溫差,還能應(yīng)對(duì)紫外線、電子和質(zhì)子等射線的沖擊,和高劑量的輻射殺傷。在太空的極端環(huán)境下,嫦娥三號(hào)著陸器上的國(guó)旗始終保持尺寸為480毫米×320毫米,在“玉兔號(hào)”巡視器上的國(guó)旗始終保持尺寸為192毫米×128毫米,且都顏色鮮艷。