在月背能发现什么?专家解析嫦娥四号与玉兔二号科学探测之旅-千龙网·中国首都网

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(中国青年报1月14日报道)著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫(saac
Asimov)曾在35年前预言:
到2019年,我们将重新“进军”月球。那时,不是某个国家的“单打独斗”,而是一种大规模的国际力量;不是只收集月球岩石,而是建立一个采矿站。

在地球上,衣物不能在烈日下长时间暴晒,否则会褪色;衣物一般不能用热水洗涤,否则会变形;安放于室外的彩色广告牌经过一段时间的风吹日晒会褪色……这些现象究其原因,都是紫外线、温度等环境因素对材料的影响和破坏作用。用纺织品等制作的国旗,自然也不例外。

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月背上的“国旗手”

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常见的国旗,一般由化学纤维织物、丝绸、棉布等纺织品制作,当然也有以纸张、塑料等材料制作的国旗,而月球探测器的国旗,则是由一种叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料制作的。五院510所专家称,这种材料在-200℃至200℃的温度环境下都可以应用。

■月背上的“国旗手”

不过按照五院508所专家的说法,这些小家伙都集成了光、机、电、热等多项先进技术和自动曝光、实时图像压缩等智能化功能,在太空恶劣的辐射、温度环境下,能承受发射时的强烈冲击和振动,更具长寿命、高可靠性能,是真正轻小便携的“航天智造”。

国家航天局对外发布了照片,五星红旗清晰可见。一个疑问随之而来:月球上国旗的颜色与地面上的一样吗?“如果我们能够到达月球,会看到和地面上同样鲜艳的五星红旗。”航天科技集团五院510所嫦娥四号月球探测器国旗研制专家告诉记者,太阳光在穿过大气层到达地面时,人眼可以识别的可见光部分变化很小,可以认为可见光在包括月表在内的大气层外,与地面是一样的。唯一的区别,仅仅在于月表的可见光光照强度比地面略大一些。专家称,探测器国旗在月表对于可见光的反射情况,与地面是相同的,相应地,月球上看到的国旗颜色与地面上也是一样的。不过,嫦娥四号和玉兔二号身上的国旗材质,和地面上常见的国旗有着“天壤之别”。

月背上的“科学家”

不少人还记得,2013年12月15日,嫦娥三号和玉兔号月球车彼此凝望,完成互拍。那一刻,它们胸前的五星红旗图案,吸引了全世界的目光。如今,嫦娥四号再次带着国旗在太空打上中国标识。2019年1月11日,中继星“鹊桥”号首次传回嫦娥四号携带五星红旗的清晰全景照片。

月球上也会如此吗?五院510所专家给出的答案是:地面常见国旗材料无法经受月表环境考验,很快会褪色、变形、甚至分解。

月球上也会如此吗?五院510所专家给出的答案是:地面常见国旗材料无法经受月表环境考验,很快会褪色、变形、甚至分解。第一,月表的温差达到300℃以上,温度最低在-180℃以下,最高在130℃以上;第二,月球表面不存在大气,和空间环境即宇宙空间一样,属于真空状态;第三,月球上,太阳产生的紫外线非常强烈;最后,月球表面还存在宇宙射线和高能粒子的辐照作用。相比之下,地面上温差也就几十摄氏度,同时有大气层的保护,空间粒子和大部分紫外线被隔绝后,伤害已经“温柔”不少。月球上更为恶劣、苛刻的环境,对科研人员专门打造的月球国旗自然也是一种挑战。

中方首席专家张爱兵说,之所以要测量月表中性原子,主要目标就是在月表上测量太阳风和月表相互作用之后产生的中性原子,包括太阳风本身的离子获得电子后产生的中性原子,和月球表面被溅射出的中性原子。该仪器使科学家可以进一步深入研究太阳风与月表的相互作用。有科学家认为太阳风氢离子可能与月表中的氧相结合形成水,这也是研究的内容之一。

据“新华视点”微博2019年1月11日报道,截至1月11日8时,嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器和“鹊桥”中继星状态稳定,各项工作按计划实施。着陆器上配置的地形地貌相机完成了环拍,科研人员根据“鹊桥”中继星传回的数据,制作了清晰的环拍影像图。科研人员根据降落相机拍摄的影像图,完成了着陆点周围月面地形地貌的初步分析。1月10日零点,玉兔二号巡视器完成出月午设置,恢复工作。(拖拽/保存图片可查看大图)

月背上的“摄影师”

阿西莫夫只说对了一半。此时此刻,在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑内,来自中国的嫦娥四号和玉兔二号,正代表全人类进行首次月球背面之旅。不过,这次月背之旅,既不全是中国的“单打独斗”,也并非大规模的国际力量。嫦娥四号和玉兔二号身上背满了十八般“武器”,这其中有3台科学载荷,是中国分别和荷兰、德国和瑞典合作,携手共同探索月球背面的这片处女地。科幻作家预测得不够准确,网络世界一些不着边际的猜想,似乎更显得荒诞:汽车人、外星基地……然而让“猜想家”失望的是,截至目前,中国的第四次奔月之旅尚未发现这些现象。1月10日,经过近一周的“午休”,
巡视器玉兔二号醒来,并于1月11日和着陆器嫦娥四号“确认过眼神”,然后两器互拍留下“美照”。此后,玉兔二号“告别”嫦娥四号,开启真正的月背之旅——科学探测。

以3台国际合作的载荷为例,中科院国家空间科学中心副主任、中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖称,我国针对月基低频射电天文观测研究和月面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究的科学目标,搭载了低频射电探测仪、中性粒子辐射剂量探测仪、中性原子探测仪等3台载荷。

常见的国旗,一般由化学纤维织物、丝绸、棉布等纺织品制作,当然也有以纸张、塑料等材料制作的国旗,而月球探测器的国旗,则是由一种叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料制作的。五院510所专家称,这种材料在-200℃至200℃的温度环境下都可以应用。在地球上,衣物不能在烈日下长时间暴晒,否则会褪色;衣物一般不能用热水洗涤,否则会变形;安放于室外的彩色广告牌经过一段时间的风吹日晒会褪色……这些现象究其原因,都是紫外线、温度等环境因素对材料的影响和破坏作用。用纺织品等制作的国旗,自然也不例外。

当然,月背上的摄影师远不止这两位。事实上,在嫦娥四号抵达月球背面之前,就有4台神秘的小相机开始工作,包括3台监视相机和1台降落相机,均来自航天科技集团五院508所。

嫦娥四号着陆月球背面的消息发出后,人们不断追问:为何要到月球背面去,到月球背面究竟能发现什么?这些问题都有望从月球背面上的“科学家”——嫦娥四号和玉兔二号身上的科学载荷那里得到答案。

“如果我们能够到达月球,会看到和地面上同样鲜艳的五星红旗。”航天科技集团五院510所嫦娥四号月球探测器国旗研制专家告诉记者,太阳光在穿过大气层到达地面时,人眼可以识别的可见光部分变化很小,可以认为可见光在包括月表在内的大气层外,与地面是一样的。

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嫦娥四号着陆器地形地貌相机对玉兔二号巡视器成像。国家航天局供图

澳门新葡亰网站所有平台,监视相机一共3台,分别称为监视相机A、监视相机B、监视相机C。五院508所专家告诉记者,监视相机,主要任务是对巡视器与着陆器的释放分离过程进行全程监视,实现两器解锁、巡视器驶离连接支架、脐带电缆脱离、行驶至转移机构、释放分离等关键过程的监测,提高探测器系统月表活动的展示度。

降落相机就安置于嫦娥四号着陆器的底部舱内,在着陆器降落过程中,降落相机便以较高的帧频拍照,获得大量真实的月球表面信息,这些可以直观地反映月球表面地貌特征和区域地质情况,提升人类对月球的认识。

至于监视相机,名气就更大了。1月3日,嫦娥四号传回世界第一张近距离拍摄月背影像图,随即刷爆网络——那张图就是监视相机C所摄。

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不过,嫦娥四号和玉兔二号身上的国旗材质,和地面上常见的国旗有着“天壤之别”。

科幻作家预测得不够准确,网络世界一些不着边际的猜想,似乎更显得荒诞:汽车人、外星基地……然而让“猜想家”失望的是,截至目前,中国的第四次奔月之旅尚未发现这些现象。

著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫曾在35年前预言:到2019年,我们将重新“进军”月球。那时,不是某个国家的“单打独斗”,而是一种大规模的国际力量;不是只收集月球岩石,而是建立一个采矿站。

当然,作为嫦娥三号的备份,嫦娥四号身上的不少载荷,是直接从“三姐”那里继承过来的,比如测月雷达、红外成像光谱仪。

最让普通公众感兴趣的,还是那种身临其境的视觉冲击感。降落相机便可以获得与人类视觉习惯相近的月面景观,所传送的光学图像,可生动如实地描述着陆器降落的全过程。

不过,这次月背之旅,既不全是中国的“单打独斗”,也并非大规模的国际力量。嫦娥四号和玉兔二号身上背满了十八般“武器”,这其中有3台科学载荷,是中国分别和荷兰、德国和瑞典合作,携手共同探索月球背面的这片处女地。

真正的月背之旅开始了