【文章来源:北京青年报 2013年12月15日;图片来源:BBC News; 15 Dec 2013】

原标题:“玉兔”与“嫦娥”今晚将互拍

嫦娥三号探测器昨晚在月面顺利实现软着陆。今天,它将分离成两部分:着陆器和巡视器(即月球车)。这个“两器分离”的动作有望在今天早上5点左右开展;今晚,已经分离开来的“两器”还将用各自携带的照相机进行互拍。月球车拍下着陆器身上的五星红旗,并清晰地传回地面,将成为此次嫦娥三号任务成功实施的重要标志之一。


月球车100%中国制造

据有关专家介绍,着陆器和月球车的总质量是3780千克。其中着陆器质量约3640千克,月球车质量为140千克。这个280斤重的“玉兔”号月球车比此前登上月球的5辆美、苏月球车都要娇小,却一点儿不娇弱——它身背全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪等有效荷载,能过沟爬坎,抗高温低温,在月夜休眠后自动唤醒,在月面进行至少3个月的科学勘测,探测二三十米厚的月球土壤结构,甚至对月面下100米深的地方进行探测——这是其他国家在月球上从未做过的事。

探测器系统副总指挥兼副总设计师张玉花透露,“玉兔”号是从全国40多个月球车设计方案中脱颖而出的,它的国产率达到100%,是彻底的“中国设计兼中国制造”。

全景相机太空拍国旗

今天晚些时候,已经从着陆器上分离出来的月球车将开展独立的探测任务。与着陆器拉开一点儿距离后,安装在着陆器上的地形地貌相机和配备在月球车上的全景相机,将互拍照片,“嫦娥”与“玉兔”号将实现“两两相望”。其中最大的看点,是月球车上的全景相机要拍下着陆器身上的五星红旗,并将清晰照片传回地球。

据全景相机的主任设计师杨建峰介绍,嫦娥一号、嫦娥二号以及中国深空探测前期的相机全是黑白的,而此次我们使用的是彩色相机,在同样分辨率的情况下,彩色成像是黑白成像数据量的4倍。因为国旗的颜色很鲜艳,面对国旗拍照时,需要尽可能呈现逼真的画面,而全景相机的分辨率大概是一个小米粒那么大,能否获得清晰照片将显示出关键技术。

全景相机的另一个创新是可以旋转360度。因为相机工作时可能正对着太阳造成逆光,也有可能是顺光、侧光等。在不同光的条件下,相机里面的曝光量差别非常大。嫦娥一号、嫦娥二号的曝光只有几档,而嫦娥三号的曝光档数增加很多。此外,全景相机还要能承受月球上的极端温度环境。

望远镜首次登上月球

除了可以在月面漫步的“玉兔”号月球车,停留在原地的着陆器也不会闲着。虽然不动,它也有任务。其中很重要的一项,就是用一台月基光学天文望远镜“仰望星空”。

这台望远镜是人类送到月球上的第一台天文望远镜。它的设计者——中科院国家天文台和西安光机所的专家介绍,月基光学望远镜的任务,是随着月球自转对天体进行扫描——巡天。这台10多公斤的“大家伙”由主体和反射镜转台两大部分组成。光先进入望远镜扫描镜,通过反射镜进入望远镜镜头。它负责在月昼期间在近紫外波段对各种天体的亮度及变化进行观测。据月基光学望远镜副主任设计师阮萍介绍,在月球上观测深空有两大优势:一是月球自转比地球缓慢,自转一周需要27天多,可对一个目标开展长达300多小时的持续跟踪。二是避开大气影响,可以获得极高精度的观测数据。尤其在地球上因为有大气无法实现的近紫外波段深空观测。


嫦娥三号将“永驻”月宫探月三期取样返回

中国探月工程总设计师吴伟仁在接受新华社记者采访时表示,嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成。按照设计目标,嫦娥着陆器将在月球工作一年,巡视器则工作三个月。

专家们表示,嫦娥三号的任务是“落月”,实现我国航天器首次地外天体软着陆。它不是返回式卫星,没有另带一颗运载火箭用于返回地面。完成任务后,嫦娥“三姑娘”就“永驻”月宫了。

中国探月工程按“绕”“落”“回”三期分步展开。嫦娥一号完成绕月任务后受控撞月。以“落月”为主要任务的二期由先导星嫦娥二号、主任务星嫦娥三号和备份兼改进星嫦娥四号共同完成。

探月工程二期总体部部长刘彤杰在就嫦娥三号任务作科普讲座时介绍,探月工程三期已于2011年批准立项。计划在2017年前后实现月面采样并返回地球。


11分钟嫦娥三号成功落月 中国成为世界上第三个自主实施月球软着陆国家

嫦娥三号探测器14日21时11分成功落月,中国成为世界上第三个有能力独立自主实施月球软着陆的国家。

落月是从15公里高度开始的。大约11分钟的落月过程中,嫦娥三号依靠自主控制,经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段,相对速度从每秒1.7公里逐渐减为0。在距离月面100米高度时,探测器暂时停下脚步,利用敏感器对着陆区进行观测,以避开障碍物、选择着陆点。在以自由落体方式走完最后几米之后,平稳“站”上月面的4条着陆腿触月信号显示,嫦娥三号完美着陆月球虹湾地区。

这是人类第130次探月活动。12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空的嫦娥三号是我国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器,也是在1976年苏联“月球24号”探测器登陆月球后第一个重返月球的人类探测器。

在实现月球软着陆的同时,嫦娥三号还肩负着突破自动巡视勘查、深空测控通信、月夜生存等关键技术的使命。

21:00

嫦娥三号从距离月面15千米的近月点,以抛物线的路线开始动力下降,7500牛变推力发动机启动工作,进入主减速段。

21:08

着陆器降落相机在距离月面2公里左右的高度首次传回图像,可以看到月面虹湾区着陆区的图像。

21:10

在距月面100米高度处悬停,进行精避障。

21:11

7500牛变推力发动机关机,自由下落。

21:11

嫦娥三号安全着陆,探测器进入“月面工作时间”。

21:16

北京飞控中心发出“展开太阳翼”的指令。

21:18

探测器开始展开太阳翼。

21:20

太阳翼展开到位。

本版文/新华社记者 雷嘉