科技前沿:中国探月工程

科技前沿:中国探月工程

中国探月工程,又名嫦娥工程,规划为“绕、落、回”三期。

探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。“嫦娥-1”号卫星于2007年10月24日发射,在轨有效探测16个月,2009年3月成功受控撞月,实现中国自主研制的卫星进入月球轨道并获得全月图。

图1-11 “嫦娥-4”号着陆器

探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察。“嫦娥-2”号卫星于2010年10月1日发射,作为先导星,为二期工作进行了多项技术验证,并开展了多项拓展试验,目前已结束任务。“嫦娥-3”号探测器于2013年12月2日发射,12月14日实现落月,“玉兔”号月球车开展了月面巡视勘察,获得了大量科学数据。“嫦娥-3”号着陆器目前仍在工作,成为月球表面工作时间最长的人造航天器。“嫦娥-4”号探测器于2018年12月8日发射,2019年1月3日在月球背面预选区着陆,这是人类第一个着陆月球背面的探测器,实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察(图1-11)。“嫦娥-4”号着陆器携带的“玉兔-2”号月球车打破了一项尘封达49年之久的世界纪录,成为人类在月面工作时间最长的月球车(图1-12)。

图1-12 “玉兔-2”号巡视器

探月工程三期的任务是实现无人采样返回。“嫦娥-5”号探测器于2020年11月24日在中国文昌航天发射场发射升空,经地月转移、近月制动、环月飞行、动力下降等飞行过程, 于2020年12月1日在月球风暴洋东北部预选着陆区着陆。12月2日,完成了月面钻取采样、表取采样与密封封装, 共获取月球样品1 731克,成为人类历史上无人自动采集月球样品最多的一次。12月17日,“嫦娥-5”号返回器(样本舱)成功着陆(图1-13)。

图1-13 “嫦娥-5”号着陆器和上升器组合体

中国探月工程三期圆满收官后,探月工程四期已全面启动,中国航天事业正全面开启星际探测的新征程。2022年,我国探月工程四期立项,包括“嫦娥-6”号、“嫦娥-7”号和“嫦娥-8”号任务。其中,“嫦娥-6”号计划于2025年前后发射,将执行月球背面采样返回任务。“嫦娥-7”号计划于月球南极着陆。“嫦娥-8”号将与“嫦娥-7”号组成月球科研站的基本型。另外,中国新一代重型运载火箭研制已取得阶段性成果,相关技术正在有序推进中,有望于2030年前后支撑我国实现载人登月。

【扩展阅读】

[1]约翰·巴利,波·瑞普斯.恒星与行星的诞生[M].萧耐园译.长沙:湖南科学技术出版社,2009.

[2]美国国家研究委员会固体地球科学重大研究问题委员会.地球的起源和演化:变化行星的研究问题[M].张志强等译.北京:科学出版社,2010.

[3]胡中为.婵娟之谜——月球的起源和演化[M].北京:科学出版社,2015.

[4]欧阳自远.月球科学概论[M].北京:中国宇航出版社,2005.

[5]扎克·斯科特.阿波罗:一部看得见的航天史[M].陈朝译.长沙:湖南科学技术出版社,2018.

[6]大卫·沃姆弗兰什.月球之书:从古老神话到未来殖民[M].丁一,郑建川译.重庆:重庆大学出版社,2022.

[7]潘文彬等.嫦娥探月工程[M].广州:广东科技出版社,2021.