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2024年6月3日,嫦娥六号携带的“移动相机”自主移动后拍摄并回传的着陆器和上升器合影。
国家航天局供图(新华社发)
2024年3月20日8时31分,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。
鹊桥二号中继星是探月四期后续工程的“关键一环”,旨在为嫦娥四号、嫦娥六号等任务提供地月间中继通信。
张茂摄(人民视觉)
不久前,美国“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行任务顺利收官,再度引发全球对月球探测的关注。当前,已有多个国家和机构布局月球探测,全球掀起新一轮探月热潮。许多人关心,中国探月工程近年来取得了哪些新进展?我们距离实现载人登月的目标,还有多远?
中国探月何以连战连捷
2004年初,国务院批准绕月探测工程立项实施,将其命名为“嫦娥工程”。
作为探月工程的主要倡导者、组织者和领导者,探月工程首任总指挥栾恩杰提出我国月球探测“探、登、驻(住)”三大步和“绕、落、回”三小步的技术发展路线。“绕、落、回”等探月步骤,属于“探、登、驻”这更为宏伟的三大步骤中的第一步。
“基于上世纪末、本世纪初我国的经济条件和技术能力,我们反复梳理、分析了当时现有的资源和能力,在多次权衡利弊之后,最终确定以‘探’为主攻方向,分‘绕、落、回’三步实施,突破无人探测基本技术。”栾恩杰介绍,每一步之间,前一步是后一步的基础,后一步是前一步的跨越。每次的任务安排,要承前启后,尽可能用好前一次的成果,为后一次任务开展验证。
“绕”为探月工程一期,主要任务是研制和发射月球探测卫星,突破绕月探测关键技术,对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测,并初步建立我国月球探测航天工程系统。
“落”为探月工程二期,主要任务是突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作等关键技术,研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器,实现月球软着陆和巡视探测,对着陆区地形地貌、地质构造和物质成分等进行探测,并开展月基天文观测。
“回”为探月工程三期,主要任务是突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等技术,采集关键性样品返回地球。
后来的实践证明,这条技术路线十分正确——
2007年,嫦娥一号绕月探测成功,圆满完成了第一步“绕”的任务;
2010年,嫦娥二号获得当时国际最高7米分辨率全月影像图;
2013年,嫦娥三号成功落月并开展月面巡视勘察,实现我国首次对地外天体的软着陆直接探测;
2019年,嫦娥四号首次实现人类航天器在月球背面软着陆和巡视探测,月球背面与地球的中继通信;
2020年,嫦娥五号首次实现我国地外天体采样返回;
2024年,嫦娥六号实现人类首次月球背面采样返回……
探月工程连战连捷,“绕、落、回”三步走规划圆满收官。
栾恩杰表示,这条路线在立足降低风险和提高工程可靠性的同时,也在各系统的适应性改进中大力推进了集成创新和原始创新,使中国突破并掌握了一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,把深空探测的主动权牢牢地掌握在自己手里。
从绕月“刹车”到月背“挖土”
“绕起来了,绕起来了!”
2007年10月24日,嫦娥一号在西昌卫星发射中心腾空。11月5日,嫦娥一号到达月球附近,实施近月点“刹车”。几分钟后,屏幕上显示嫦娥一号已经被月球引力精准捕获,绕月成功。这是中国探月零的突破,也是继人造地球卫星、载人航天飞行后,我国航天发展史上的第三个里程碑。
“从嫦娥一号飞向月球的那一刻起,我就知道,飞向月球的大门一经打开,深空探测的脚步就不会停止。”探月工程首任总设计师孙家栋院士说。
作为嫦娥一号的备份星,嫦娥二号为月面软着陆积累了经验,创造了我国航天乃至国际航天的多个“第一”:国际首次从月球轨道出发探测拉格朗日点,我国首次开展拉格朗日点转移轨道和使命轨道的设计和控制,国际上首次获得7米分辨率的全月球影像图……
落月,是嫦娥三号任务中的重要一环。月球表面没有大气,无法利用气动减速的方法着陆。科研人员采用变推力推进系统,设计出7500牛变推力发动机,破解了着陆减速的难题。应对月面环境不确定,科研人员创新研制出着陆缓冲系统,保障嫦娥三号顺利踏上月宫。
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