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嫦娥四号月球探测器发射成功 开启不同以往的“奔月之旅”

2018-12-16 05:18 环球时报 马俊
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  【环球时报记者 马俊】2018-12-1602时23分,搭载嫦娥四号月球探测器的长征三号乙运载火箭顺利升空,“嫦娥”再次开启耗时约半个月的“奔月之旅”。与之前“奔月”的姐妹们不同,这次嫦娥四号瞄准的是人类探测器从未抵达过的月球背面,“不论是探地形还是探月壤成分,嫦娥四号都是代表人类第一次获得一手数据”,嫦娥四号探测器项目执行总监张熇如此说。

  人工智能协助发射

  据《环球时报》记者了解,这是长征三号甲系列运载火箭第五次执行探月工程发射任务,此前这款中国的金牌运载火箭家族已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、探月工程三期再入返回飞行试验器送入预定轨道,可以称得上是嫦娥奔月的“专属列车”。

  不过这次嫦娥四号奔赴月球背面,对发射提出了更高要求。据金志强总指挥介绍,为满足嫦娥四号进入远地点约42万公里的地月转移轨道的入轨精度要求,嫦娥四号任务火箭设计入轨精度相比嫦娥三号提高了30%以上。此外这次发射每天有两个发射窗口,其中第一个发射窗口有效宽度2分钟,46分钟后进入第二个发射窗口,窗口宽度仅1分钟。为确保火箭可以在发射窗口要求时间内准时发射,研制团队对轨道设计和产品可靠性都进行大量改进。

  值得一提的是,当前热门的人工智能技术也融入运载火箭的智慧化发射中。据介绍,研究团队通过大数据和智能搜索技术,输入火箭整个生命周期中的多次试验和故障数据记录,自动记忆并学习故障高发薄弱环节,结合专家系统等推理工具,克服高密度发射期人员频繁更换、现场经验不足导致数据分析时间长等缺陷,有效提高数据分析的深度与准度,最终实现运载火箭智慧化发射监测。

  太空等待的“鹊桥”

  在漫长的“奔月之旅”中,“嫦娥”在浩瀚的太空中也并不“孤单”——一位专一的“情郎”已经跨越几十万公里路程,在深空中等待着。这就是6个月前发射的嫦娥四号中继星——“鹊桥”。据介绍,嫦娥四号探测器要到月球背面安家落户,首先遇到的就是它与地球不仅相隔遥远的地月距离,而且还要隔着通信信号无法穿透的月球。为保障地球与月球背面之间的通信联系,让嫦娥四号与地球之间的数据传输不受阻挡,2018-12-16,通信中继星“鹊桥”奔向太空,前往位于月球至地月拉格朗日L2点的预定轨道,开始搭建地月信息联通“鹊桥”的航程。

  在这半年中,“鹊桥”会经历一段没有光照的日子。专家透露,没有太阳照射的时候,阴影区的温度是零下200摄氏度左右,最冷的地方将达到零下230摄氏度,在如此严寒下,“鹊桥”在太空中需要经历严酷的考验。为了使它在“冰窖”似的环境里不被“冻坏”,研制中,科技人员除了采用特殊的材料外,还进行了大量的极端环境下的试验,有效保证了这些天线能够应对严酷环境的考验。

  为迎接嫦娥四号的到来,2018-12-16至11月23日,研制人员对“鹊桥”中继星进行了一次在轨的“体检”。“体检”报告显示,“鹊桥”非常健康!

  为探察月球背面而“脱胎换骨”

  许多航天迷都知道,嫦娥四号原先是嫦娥三号的备份星,但据抓总研制嫦娥四号探测器的航天科技集团五院(以下简称“五院”)的科研人员介绍,在嫦娥三号圆满完成任务后,嫦娥四号被赋予了新的担当——实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。为此嫦娥四号已经“脱胎换骨”,成为全新的航天器。

  据介绍,嫦娥四号任务的科学目标都是在月球背面完成的,包括实现月基低频射电天文观测,月球背面巡视区形貌、矿物组份探测和月球背面巡视区浅层结构探测。月球背面没有来自地球的无线电波的干扰,是进行射电天文观测的最佳场所,如果能利用这一自然地形架设无线电望远镜,就好像把“天文台”搬到了月球背面。嫦娥四号着陆器在月球背面软着陆后,将开展月基低频射电天文观测研究,预期还可以获得一批原创性的科学成果。“因为没有别的探测器到过月球背面,所以不论是探地形还是探月壤成分,应该都是人类第一次获得一手数据”,嫦娥四号探测器项目执行总监张熇说。

  嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾。那里布满了月海玄武岩,地势较为开阔、平坦,位于大型撞击坑、月海、高地(山脉)交汇地区,有利于科学勘察目标的选择,当然也有利于与地球的通信联系。据嫦娥四号探测器副总师吴学英介绍,嫦娥四号的主着陆区为月球背面靠近南极一个叫冯·卡门撞击坑的地方,这里着陆区面积比虹湾地区小了许多,因为月球背面山峰林立,大坑套小坑,很难找出再大一些、平坦一些的地方,供嫦娥四号安身。因此,嫦娥四号着陆器在凸凹不平“巴掌大”的地方软着陆,需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。

责编:杨阳
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