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如何选择一个好落点?等

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  随着嫦娥一号完美谢幕,月球探测计划“绕、落、回”三步走中的第二步便成了关注焦点,我国月球探测二期工程将实现探测器在月面上软着陆,最紧要问题是怎么选择落点呢?
  我国卫星专家们给出了选点五大原则,请大家一起参谋一下:
  第一,要有利于实现科学探测目标。为了实现科学探测目标,着陆区无疑应该选择在地质现象丰富的地区,如月海和高地的接触带、大型山脉、典型撞击坑构造区域等,以满足月球地质研究的需要;着陆区应该选择在成熟月壤区和矿产资源丰富的地区,以满足月球资源利用和研究的需要;着陆区的地质现象和地理位置是国外所没有探测过的,这样既可以体现我国月球科学探测的独特性,又可以与国外已经开展的月球区域探测实现互补。
  第二,有利于工程的实施。为了保证着陆器在月面上着陆后不翻跟头,月面软着陆场必须选择在相对平坦的地区;为了保证着陆器获得持续的电源和有效的探测,着陆区的选择要考虑到光照条件,要求太阳入射角只有在大于10度的情况下,才能满足太阳电池帆板的工作需求。
  第三,有利于与地球的通信联系。为保证探测器在月面着陆后可以连续与地面通信,着陆区应该选择在月球正面。我们知道,月球只有一面始终对准地球,而另一面我们永远也看不见,这种情况使得月球正面与地球通信的可见区域分为永远可见、有时可见和永远不可见三种情况。经过分析,月球正面可以连续保持与地面通信的区域为东西经70度范围内,纬度在南北纬80度之间。因此,着陆点应该选择在这一区域内。
  第四,卫星轨道的可达性。为了确保探测器能够在预定的着陆点着陆,专家认为有三种环月轨道可以选择:即:月球0倾角赤道轨道、月球倾斜轨道和月球极轨道。具体是:如果着陆区选择在月球轨道,则选择0倾角的环月轨道,可以保证每个轨道周期内均有着陆机会,且测控条件较好。如果选择极区,那么,只能选择极轨,才可保证每个轨道周期内有着陆机会。但是对于位于赤道与极区间的着陆地区,可选择轨道倾角大于着陆区纬度的轨道。轨道在一个月球日内对指定着陆区的着陆机会均只有一次。如果希望增加连续的着陆机会,则要做适当的轨道倾角机动。
  第五,充分考虑着陆场的热环境。有关资料表明,对应不同纬度,随着太阳入射角从0度逐渐变大,月面温度上升很快。在20度以下的低纬度地区,当太阳入射角为10度以上时,月面的环境温度已升至0℃以上,可以满足探测器的工作温度条件要求。而对于高纬度地区,太阳入射角要超过20度后,月面温度才可能达到0℃以上。因此,从热环境的角度考虑,对于纬度在20度以下的地区,着陆时刻的太阳入射角要大于10度;随着着陆区纬度的升高,要求着陆时刻的太阳入射角也增大。而在月夜期间,不同纬度地区的最低温度基本相同,达到-180℃左右。在月球赤道上,太阳入射角每个地球日变化12.85度。因此,对于20度以下的低纬度着陆区,考虑太阳入射角的影响,探测器在月球可以工作的时间大约为连续12个地球日。
  最为关键的是:以上的这五大原则需要统筹兼顾。
  
  嫦娥工程的发展规划
  
  我国的月球探测工程(嫦娥工程)被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》十六个重大专项之一,作为一项国家战略性科技工程,月球探测工程将服从和服务于科教兴国战略和可持续发展战略,以满足科学、技术、政治、经济和社会发展的综合需求为目的,把推进科学技术进步的需求放在首位,力求发挥更大的作用。整个工程规划贯彻“有所为、有所不为”的方针,选择有限目标,突出重点,集中力量,力求在关键领域取得突破,循序渐进,持续发展,为深空探测活动奠定坚实的基础。
  嫦娥工程规划为三期,简称为“绕、落、回”三步走。
  第一步为“绕”,即发射我国第一颗月球探测卫星,突破至地外天体的飞行技术,实现首次绕月飞行。
  第二步为“落”,即发射月球软着陆器,并携带月球巡视勘察器(俗称月球车),在着陆器落区附近进行就位探测,这一阶段将主要突破在地外天体上实施软着陆技术和自动巡视勘测技术。
  第三步为“回”,即发射月球采样返回器,软着陆在月球表面特定区域,并进行分析采样,然后将月球样品带回地球,在地面上对样品进行详细研究。这一步将主要突破返回器自地外天体自动返回地球的技术。


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