嫦娥工程之后下一步怎么探月工程?

我国首次探月工程圆满成功_新闻中心_新浪网
我国首次探月工程圆满成功
  四川新闻网-成都日报讯:
  暗灰色的月球表面上,有凹凸不平的撞击坑、高低错落的玄武岩……昨天上午,这幅清晰的长方形月面图像在北京航天飞行控制中心飞控大厅揭幕,成为我国航天史进入第三个里程碑的一个标志,我国首次月球探测取得圆满成功。从此,嫦娥一号卫星从旅行状态进入了工作状态。
  这幅“嫦娥”眼中的月球真实世界,位于月表东经83度到东经57度,南纬70度到南纬54度。图幅宽约280公里,长约460公里。图像覆盖区域属月球高地,分布有不同大小、形态、结构和形成年代的撞击坑。
  图中右侧60公里宽的条带,是嫦娥一号“睁开眼睛”后获得的第一轨景象。
  “图像的质量非常好,完全符合设计要求,表明从相机拍摄一直到地面数据处理都非常成功。”国防科工委月球探测工程中心总工程师杨多和说。
  呈现在世人眼中的这幅真实月面图景,由嫦娥一号卫星搭载的CCD立体相机采用线阵推扫的方式获取,轨道高度约200公里,每一轨的月面幅宽60公里,像元分辨率120米。从11月20日开始,随着CCD立体相机开机工作,地面应用系统获得第一批原始图像数据,经过对接收的图像数据进行技术处理,并对19轨图像进行拼接,完成了“第一幅月球图像”制作。在此基础上,首个月球三维立体图像也已制作完成。
  在未来一年时间里,嫦娥一号卫星将不断地传回各种探测数据。数据经过处理后,将提供给科技人员进行研究。
  月图解说
  黑白就是月球的色彩
  著名天文学家、北京天文馆馆长朱进对照国家航天局网站上发布的我国首幅月面图,对照月球仪和相关资料,对记者讲解了图像上的有关信息。他认出了四个环形山的名称。分别为汉诺环形山、庞特库兰特环形山、吉尔环形山和赫尔姆霍茨环形山,其中吉尔为英国天文学家,赫尔姆霍茨是德国物理学家,庞特库兰特为法国数学家。
  “这个月面图所显示的地方,是我们从地球看上去的月球表面的右下角位置,在月球表面‘南海’左下方。”朱进馆长指着图的右上侧告诉记者,“这里就是南海,南海没有被拍进来。”朱进说,这幅图上肉眼可见的小坑绝大多数都是环形山,是月球遭遇小天体撞击后形成的,图中至少有上百个环形山,它们都有相应的名字。
  朱进透露,11月28日北京天文馆举办的“嫦娥绕月”展,将对嫦娥一号发回的图片进行详细介绍,也可参考今年第5期《天文爱好者》杂志。
  根据嫦娥一号拍摄的月面照片,南京天文台王思潮研究员判断所拍摄的是月球面向地球一面的东南部比较古老的高原的局部照片。王思潮说,月球地形主要有两种,一种是平原和“海”,一种就是高原。
  王思潮说,我国首张月球照片拍到的地区,相当于我国的青藏高原。日本的首张月面照片,显示的是月球面向地球这一面,能够从照片的西部边缘看到“风暴洋”。
  中国空间技术研究院总体部高级工程师邓湘金介绍,月表颜色比较单一,没有大气,目前也没有明确证据证明有水存在,实际上月球表面是一种纯色,就是灰色。由于反照率不一样可能有些灰色暗一点,有些灰色深一点。
  高级工程师邓湘金说,从月球表面研究上来说,彩色没有任何意义。
  拍摄解密
  三只“眼睛”拍出立体 无数条线构成画面
  第一幅月图是如何绘制的?据专家介绍,主要靠卫星上搭载的CCD立体相机和激光高度计。它在200公里高度的轨道上长期开机工作,不分白天黑夜,每隔1秒发射一束激光,完成月面每个探测点(包括南北极的黑暗深坑)的海拔高度测量。这些数值与CCD立体相机拍摄的高精度图像相叠加,就是一幅完整而精确的月球地形图。
  据了解,卫星携带的CCD立体相机,在随“嫦娥一号”飞行的过程中,将连续拍摄月球表面,形成一条15厘米宽的胶片,这条胶片能够反映月表60公里宽的条带。根据卫星的工作轨道和月球的自转周期,CCD立体相机在一个月内可对全月球表面覆盖一遍。
  “嫦娥”相机有啥特点
  和普通相机相比,嫦娥一号所携带的照相机的个头大了许多,总计有30公斤重。专家介绍,嫦娥一号的照相机和普通照相机有诸多不同。
  首先,它拍出来的不是一张完整的图片,而是每84秒拍出一条线。卫星是高速移动的,因此一条条线组成了一个面,原理就好比扫描仪或者打印机一样。
  其次,由于月球表面的光线时常变化,两极光弱,赤道光强,而从南北两极其中的一极飞到赤道只需要27分钟,所以它需要手动曝光。当地面站接收的数据显示月球表面太暗时,工作人员会发送指令,把曝光时间调长;当数据显示月球表面太亮,曝光时间会被调短一些。
  嫦娥一号的照相机虽然只有一个镜头,但相当于有三只“眼睛”。这三只“眼睛”一个从前面看,一个从上面看,一个从后面看,这样处理完之后,就可以得到月面的立体图了。
  38万公里传来“天书”
  记者从国家航天局了解到,11月20日,嫦娥一号获取的第一批月球原始图像数据已经传回地面,而不是之前有些媒体所说的传回月球照片。专家强调,嫦娥一号传回地面的是图像的相关数据,成像是在地面应用系统中完成的,而不是在卫星上。据了解,中科院国家天文台主要负责对图片数据的接收和处理工作。北京密云、昆明、上海、乌鲁木齐四地天文台的天线将组成一个“超级望远镜”,“嫦娥一号”发回的数据将由这些射电望远镜进行接收,然后经过解码、处理,才可以得到月球的相关图片。
  中共中央、国务院、中央军委对我国首次月球探测工程圆满成功的贺电
  国防科工委、总装备部、中国科学院、中国航天科技集团公司并参加月球探测工程的全体同志:
  我国首颗绕月探测卫星“嫦娥一号”顺利进入月球轨道并传回月球三维影像,标志着我国首次月球探测工程取得圆满成功。在这举国欢庆、全民振奋的时刻,中共中央、国务院、中央军委特向参加首次月球探测工程的全体科技工作者、干部职工和解放军指战员,表示热烈的祝贺和亲切的慰问!
  我国首次月球探测工程是继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后我国航天事业发展的又一座里程碑。我国首次月球探测工程的圆满成功,是我国科技自主创新取得的标志性成果,是中华民族在攀登科技高峰征程上实现的又一重大跨越,对于进一步推动我国航天事业发展,增强我国的科技实力、综合国力和民族凝聚力,激励全党全国各族人民更加满怀信心地建设创新型国家、推进改革开放和社会主义现代化建设的伟大事业,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。你们作出的杰出贡献,将彪炳中华民族的光荣史册。
  我国首次月球探测工程是我国开展深空探测的第一步,今后的任务光荣而艰巨。希望你们在以胡锦涛同志为总书记的党中央领导下,高举中国特色社会主义伟大旗帜,坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,再接再厉,开拓创新,不断攀登航天科技新高峰,为夺取全面建设小康社会新胜利、开创中国特色社会主义事业新局面,为促进人类和平利用太空、推进人类和平与发展的崇高事业,作出新的更大贡献。
  中共中央
  国务院
  中央军委
  温家宝:中华民族完全能屹立世界先进民族之林!
  嫦娥一号卫星第一张月面图片发布仪式11月26日上午在北京举行。中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席发布仪式并讲话。温家宝指出,我国首次探月工程的圆满成功,使中华民族千年的奔月梦想开始变为现实,并再一次雄辩地向世人昭示:中国人民有志气、有信心、有能力在攀登现代科技高峰的征途上不断谱写新的华章!中华民族完全能够屹立于世界先进民族之林!
  温家宝指出,探月工程是继人造地球卫星、载人航天之后,我国航天活动的第三个里程碑。首次探月工程的圆满完成,使我国跨入世界上为数不多的具有深空探测能力国家的行列,这是我国综合国力显著增强、自主创新能力和科技水平不断提高的重要体现,必将进一步鼓舞全国各族人民为建设创新型国家、加快现代化进程而努力奋斗。
  温家宝指出,首次探月工程的成功实施,为我们进一步推进科技事业发展与创新,提高我国整体科技能力和水平,开辟了新的道路,积累了宝贵的经验。
  国务院副总理曾培炎宣读了《中共中央、国务院、中央军委对我国首次月球探测工程圆满成功的贺电》。
  中共中央政治局委员、中央军委副主席郭伯雄,全国人大常委会副委员长路甬祥参加了发布仪式。
  中国的月球数据全世界都感兴趣
  俄罗斯探月工程总设计师格奥尔吉?波利修克:中国已将航天员送入太空,标志着中国已成为一个航天大国,而嫦娥一号项目的成功,则开辟了中国宇航事业的新纪元。任何一个国家的探月计划都是从绕月探测开始的,但是中国的绕月探测并不是重复别人走过的路,中国的许多研究方向是之前其他国家的探月计划所没有涉及到的。
  美国宇航局负责公共事务的官员迈克尔?布鲁克斯:中国探月工程所取得的成功是一项非常重要的成就,全世界的科学家都会对嫦娥一号从月球获取的新数据非常感兴趣。将来中美两国完全有可能在探月领域进行合作。
  日本航天工程学分析家中富信夫:嫦娥一号所取得的成功使中国的航天实力大幅提升,包括探月工程在内的航天开发会促进中国科学技术的发展,也会带动相关产业的发展。
  听 太空中传来《歌唱祖国》
  地面中心首次遥控嫦娥一号播放歌曲
  “五星红旗迎风飘扬,胜利歌声多么响亮……”昨天上午9时36分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,从遥远的38万公里外,嫦娥一号传回的悠扬歌声穿越茫茫太空,打破了飞控大厅里的宁静。经久不息的掌声,激动的欢呼声,伴随着泪水交织在一起,化成欣慰的笑容,绽放在每一位科研人员的脸上。
  此前,嫦娥一号卫星接到北京中心指令后,由全向天线工作模式转为定向天线工作模式。北京中心连续向卫星注入实时指令,数据门开、数据工作模式开、语音存储装置加电,一系列动作为卫星顺利接收语音数据做好了充分准备。随着北京密云站传来“信号锁定后应用系统正常”的通报声,北京中心再次发送指令,语音点播注入数据并通过上行控制链路准确注入卫星。北京中心遥测数据表明,卫星已正确响应指令,开始下传语音数据。
  去年10月,国防科工委联合中央电视台、中国音乐家协会共同组织了嫦娥一号卫星播放歌曲评选活动。在公众投票的基础上,评委会最终选定了《谁不说俺家乡好》《爱我中华》《歌唱祖国》等30首曲目。悠扬的歌声昭示着中国人奔向太空的雄心壮志,中国航天征服宇宙的脚步必将越走越远……
  深度解读
  中国式探月,我们走在了世界前面:
  比日本 我们拍的照片更精细
  比美国 我们能探到更多元素
  中国探月与世界其他国家相比有哪些特点?记者从专家的口中了解到:目前正在实施的嫦娥一期工程,在技术方面有很多特色和创新――中国探月起步晚,但起点高。
  关键词一全覆盖
  激光高度计配合立体相机技术
  嫦娥工程首席科学家欧阳自远院士接受记者采访时介绍,上世纪六七十年代,美国、苏联做的月球地图大多数是平面的,即二维月面图。近年来一些国家开始做三维影像图,但是留有不少空白区,特别是在月球的南极、北极地区,因为那里太阳照射角度非常低,难以成像,所以三维影像图在两极地区覆盖不完全。我国这次在“嫦娥一号”探月时,将会做一个覆盖全月球的最高级的立体图。欧阳院士说:“中国探月起步晚,但起点高。”
  在探测月面地形地貌方面“嫦娥一号”做的工作,正是体现出高起点的特色和创新。怎样才能实现三维影像图把月球两极地区覆盖完全呢?主要是加了激光高度计和让卫星在极月轨道上飞行。欧阳院士说:“我们用的是激光高度计配合立体相机,一秒钟测量一个点,卫星每飞一周,就会飞经月球南极、北极地区上空一次,并测到一定数量的点。探测一年甚至更长时间下来,就能够把别人没有覆盖好的地区探测得比较好,取得比较好的覆盖效果,最终获得覆盖全月面的图像。”
  关键词二探测深
  伽马谱仪、X射线谱仪和干涉成像光谱联合探测技术
  欧阳院士介绍:“1998年,美国开始探测月球的资源,我们觉得这也是世界探月的新方向,月球的矿产资源,所包含的元素、成分、分布,对研究月球的起源和演化都有很重要的意义。美国只用了伽马谱仪,只测到了5种元素。而我们采用了伽马谱仪、X射线谱仪和干涉成像光谱联合探测,争取能测到14种元素。铀、钍、钾、钛、钙、镁、锝、铝、铁、锰、铬、钠和两种稀土元素。这也算是我们又一种进步吧。”
  欧阳院士还告诉我们,地球上的石油、天然气、煤炭迟早都要消耗完,而氦3是可控核聚变的好燃料,地球上基本没有这种可贵的核燃料,而月球上有丰富的氦3。我们国家的科学目标之一“就是探测全月球月壤层的厚度并且探测氦3的资源量和分布”。开始不少人很难理解,通过国际、国内交流,许多人觉得很有意义,外国也考虑要做类似我国的探测了。
  关键词三更精细
  近距离拍照技术
  “和日本的首张月面图像相比,他们的是‘快照’,而我们的是‘精照’。”昨日上午,看到我国首张月面图像的南京天文台王思潮研究员说。据王思潮介绍,我们的月球照片是卫星进入200公里环月轨道后,挑选局部进行拍摄,然后将20多幅图片拼接而成,经过精加工的“精照”。而日本公布的首张月球照片显示的是大半个月面,是在距离月面800公里的高度拍摄,实际是“月亮女神”在进入100公里环月轨道之前,提前将摄像机打开,给月球拍了个“快照”。
  “如果单纯从首张照片进行比较,我们的清晰度显然高于日本,但是今后的正常工作拍摄的照片,则必须具体情况具体分析。”王思潮说。
  关键词四传送稳
  紫外线敏感器技术
  专家们还介绍,图像数据传输所需条件较为复杂。首先卫星必须处于国内测控站喀什站、青岛站和地面应用站密云站、昆明站的共视弧段内。也就是说,这四个测站必须同时能够测控到卫星。其次是必须满足太阳与月面夹角大于15度。另外,卫星必须处于定向天线工作模式。只有同时满足以上条件,卫星上的立体相机才能开始工作,获取图像数据。因为月球表面没有大气层的遮盖,嫦娥一号不能像地球卫星一样用红外线探测仪器工作。为了突破这一难题,嫦娥一号采用了“紫外线敏感器”。这项技术在国内首次使用,在世界上也只有少数国家掌握。
  未来展望
  下一步 为月球车寻找落脚点
  专家透露:2009年可能和俄罗斯合作探测火星
  探月工程下一步将做什么?记者昨日连线哈工大深空探测技术研究中心主任崔平远教授,他同时也是月球探测应用专家委员会的主任助理,并任月球探测技术组组长。
  问:发射嫦娥一号是我们整个探月工程的第一期,是为未来的探月工程做准备的。请您谈一谈一期工程在整个探月工程中起到什么作用?
  答:我们国家月球探测工程分为三步走,一期工程主要是实现“绕”的过程。发射月球探测一期工程,主要是为了二期和三期提供准备,比如为二期选择着落点。另外,一期在我国的月球轨道设计和相关探测器的设计方面,都可以提供一定的考验或者验证。
  问:嫦娥一号将要为未来的月球车寻找着落点?着落点是不是在选择上非常考究?
  答:对。月面上坑坑洼洼,有月山有月海,如果着落点选择不合适的话,探测器就会出现颠覆或者打不开。通过一期工程,绕月半年左右,就可以对月面的一些环境进行考察,为二期工程选择着落点打下良好的基础,二期工程在发射过程中还要重新对着落点进行检验。
  问:我知道您同时也在参与探月工程二三期的一些工作,正好借这个机会请您跟我们网友透露一下二期工程主要做些什么?现在的进展如何?
  答:作为月球探测技术方面的研究,我们在二期或者三期里面可能前期开了一些预案工作,也可能为二期或者三期提供一些技术参考或者技术储备。现在我们这个科研小组主要是在月球软着陆和月球车上面开展了一些工作。月球软着陆方面主要是月球着陆过程,月球车方面主要是考虑月球车整体框架的设计和月球车的自主功能,以及在地面上如何对月球车的功能做仿真等等。月球车自主导航主要是通过自主的视觉,就像人走路一样,通过眼睛获取信息,经过大脑处理,把信息传输到脚和腿。月球车同样是这个概念,它有“眼睛”,然后通过图像去识别、构造信息,经过月球车本身的实时处理,构造自主的算法,最后发出指令,包括往哪个方向去,用多大的速度去等等。
  问:您刚才讲到了二期工程的一些技术,那三期我们要实现什么目的?
  答:三期按现在的计划是实现采样返回,要通过月球车机械手采样,采样之后把月球上一些土壤带回来。
  问:未来在深空探测领域,我国还有哪些计划?
  答:我们国家可能在月球探测工程实验之后,走向更遥远的星球。据说在2009年我们就要和俄罗斯有一个国际合作,要探测火星。
  探月首飞成功纪念邮票昨首发
  (孙轶宇 邵建洲 记者张惠)昨日,在中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像之际,中国邮政集团公司发行的《中国探月首飞成功纪念》邮票在嫦娥一号卫星成功发射地――四川凉山彝族自治州西昌市首发。据悉,此次发行的《中国探月首飞成功纪念》邮票一套一枚,面额为1.20元,由我国著名邮票设计师王虎鸣设计。邮票图案上嫦娥一号探月卫星围绕着月球飞行在蔚蓝的星空中。
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“嫦娥”工程也已箭在弦上
来源于:中山日报?生活
第 15 期 B2版
  10月15日,我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。9时整,“神舟”五号载人飞船发射升空。   我们全人类共同的家园
  杨利伟安全回来了,中国载人航天有了历史性的突破。我们,在航天领域尚有的空白点是什么?专家告诉记者,那就是探测宇宙深空。  整个航天科技领域“三分天下”,即卫星应用、载人航天和深空探测。  而深空探测的第一步就是探月。“当中国的探月卫星,向祖国发回第一张自己拍的月球表面图片时,人们的心情将与看到杨利伟回来一样激动!因为届时,中国在航天三大领域就都有了自己的地位。”
  载人与探月如同“兄弟”   上海航天805所研究员张文祥是探月领域的专家,他说,“神舟”五号发射成功后,我们是世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家,但在深空探测领域,第三的位置,已经被其他国家争走了。  对于月球的探测,在加加林飞天之前,前苏联和美国就已经开始。1959年,在经历几次失败之后,前苏联发射了“月球3号”探测器,它绕过了月球的背面,连续拍摄了40分钟的月球背面照片,使人类第一次清晰地看到了月球表面,也标志着人类迈出了探月的关键一步。而后,美国和前苏联发射了多颗探月卫星,美国阿波罗号也实现了登月,两个大国大步向前的同时,日本和欧洲空间局在20世纪90年代发射了自己的探月卫星,印度的计划已经开始。上海航天局老专家刘宗映告诉记者,探月与载人飞船属于两个领域,但它们都是以火箭和卫星技术为基础,可以平行发展,如同“兄弟”。在前苏联和美国,载人和探月的科研活动,几乎是同时开展的。随着中国载人航天的成功,中国的探月计划―――――“嫦娥”工程也已箭在弦上了。  据介绍,从初步论证的情况看,我国的“嫦娥”工程将分为“环绕”、“降落”、“返回”三个阶段实施,环绕就是发射探月卫星,环绕月球进行探测;“降落”就是发射月球车,“脚踏实地”地进行月球表面探测;而“返回”,就是让月球车或登月机器人实现往返,为将来国人登月作准备。张文祥说,探月卫星的科研目标包括:获取月球表面三维影像;分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度;探测地月空间的环境等等。
  两大难题需要解决   “神舟”五号的最大难题,集中成一句话,就是要保证航天员的安全。那么,要让探测卫星像“嫦娥”一样奔向月球,并进行侦察、探测,难度何在呢?  首先,是要让它“一心三用”。张文祥说,以往发射的卫星,一般只需要“一心两用”,即太阳能帆板对着太阳,测控通信天线对准地球发信息。而相比之下,探月卫星的眼睛―――――探测仪器要对着月球,同时,太阳能的“翅膀”对着太阳,测控天线要对着地球,这就是“一心三用”了。这样一来,对整个卫星的控制技术提出了新要求,三个定向一个都不能有偏差,否则,就成了“瞎子”或是回不来了。  另一个难点,就是要“长途跋涉”。刘宗映研究员介绍,现在,我们发射的距地最远的卫星离地面也只有3.58万公里左右,而月球到地球的距离,是这一距离的10倍以上,达到38.44万公里。如果把探月卫星与“神舟”五号的离地距离相比的话,前者是后者的1000倍以上。这么长的路,能量如何供应、动力如何保证,都是棘手问题。前苏联和美国,最初几颗月球探测器不成功,很大的原因就是推力不足。  几位专家介绍说,探月论证的前期工作已经开始,对于两大难题,也有了大体的解决方案。例如,就38.44万公里的距离而言,准备采取“卫星先进入地球同步椭圆轨道,再多级推进飞向月球”的路线。卫星将被送入一个地球同步椭圆轨道,这个轨道离地面最近的距离为500公里,最远为7万公里,在这里环绕一圈之后,再进入一个近地点500公里、远地点12万公里的更大的椭圆轨道,之后,再不断加速,最后奔向月球。而对于三方定向的控制技术,也正在作为探月中的关键问题展开研究,在近期已经有了较好的技术方案。
  登月,还得等多久   虽然载人航天与深空探测是两大领域,但两者紧密联系。张文祥说,将来的探月、登月,少不了借“神舟”五号的光。从大的方面来说,为载人航天而建造的许多厂房、实验室、发射塔以及各种硬件、软件,都可以为探月工程所利用;而且,从发展路径来看,探月的下一步当然是登月,以至于建立月球站,到那时,中国人登月飞行器、月球站中的环境控制和生命保障系统以及多方面设施,都会参考和借鉴“神舟”飞船。  中国人飞天,从1986年初步规划到如今,大约经历了17年的时光,那么实施“嫦娥”计划是否比这更快?上海宇航学会的专家们说,时间表现在还不好定。一则取决于技术难度,二则取决于投资的大小。但他们都认为,探月卫星的发射,应该在近两三年内就可以实现。而登月机器人―――――月球车的研制,已经在清华大学、国家机器人研究中心等单位开展,相信10年内能完成研究。  但登月的具体时间,不少专家都认为,起码是在15至20年之后,因为,在这之前,探月的各个步骤都需要一段时间,而且每一步都需要多次实验。与杨利伟上天前载人飞船四次无人实验的时间间隔相比,登月前月球往返机器人的实验,肯定也要进行多次,预计每次间隔要长得多,耗费也大得多。  中国探月工程的首席科学家欧阳自远教授也曾表示,将来要真正建立“月球村”,预计将是一个国际合作的项目,世界上很多科学家在研究。各种方案都有,涉及到“怎么做最省钱最快”、“能源用什么”、“怎么开发”等等,虽然许多事情理论上并不很难,实施却不易。如果国际合作,就像空间站一样,大家一起搞,就快一些。但他同时表示,如果整个计划真正启动,中国要参与的话,预计也将是2020年以后的事情了。  
发布日期:日
作者:《解放日报》记者丁波}

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