柴勇

2013年12月2日1時30分，搭載著嫦娥三號的長征三號乙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空并準(zhǔn)確入軌，發(fā)射圓滿成功。12月15日23時許，嫦娥三號成功實現(xiàn)軟著陸月球，玉兔與嫦娥順利實現(xiàn)對拍，著陸器及玉兔上的五星紅旗格外鮮艷。嫦娥三號的順利落月，必將成為2014年高考命題的熱點，本文對這一熱點從化學(xué)角度進行全方位分析，希望對同學(xué)們的高考備考有所幫助。

一、一部天梯——長征三號乙運載火箭架設(shè)更遠(yuǎn)“天梯”

長征三號乙火箭，是在長征三號甲和長征二號E火箭基礎(chǔ)上研制的大型三級液體捆綁火箭， 長征三號乙火箭是中國目前運載能力最大的運載火箭，也是發(fā)射高軌道衛(wèi)星的主力火箭，主要任務(wù)是發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道的重型衛(wèi)星和進行輕型衛(wèi)星的一箭多星的發(fā)射。全箭起飛質(zhì)量425噸，全長54.838米，一、二子級直徑3.35米、助推器直徑2.25米，三子級直徑3.0米，衛(wèi)星整流罩最大直徑4.0米。它的一子級、助推器和二子級使用偏二甲肼和四氧化二氮（N2O4）作為推進劑，三子級則使用效能更高的液氫和液氧。

【例2】“嫦娥三號” 的運載火箭一、二級發(fā)動機中有一種燃料X和助燃劑Y由短周期A、B、C、D四種元素組成，其中A元素的一種同位素符號為T，B元素形成的化合物的種類最多，燃料X由A、B和C三種元素組成，其相對分子質(zhì)量為60，X含B 40%，含C 46.67%，其余為A，C在X中顯-2價，X分子中B原子連在同一個C原子上，C原子之間不連接其它原子。助燃劑Y由C、D兩種元素組成，在加壓、降溫條件下成為無色液體，常溫下轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w，顏色發(fā)生變化。

二、兩大組成——嫦娥三號由著陸器和“玉兔號”月球車組成

嫦娥三號由著陸器和“玉兔號”月球車組成，在月球表面軟著陸后，聯(lián)合開展著陸器的就位探測和月球車的巡視探測。探測器發(fā)射質(zhì)量約3.7噸，著陸器質(zhì)量約1.2噸，月球車質(zhì)量約120千克，可載重20千克。嫦娥三號探測器使用X波段測控，新建成的35米和64米大直徑天線和原有的VLBI結(jié)合進行軌控定位。嫦娥三號探測器的著陸器將在15公里高度開啟發(fā)動機反推減速；2公里以上高度實現(xiàn)姿態(tài)控制和高度判斷，轉(zhuǎn)入變推力主發(fā)動機指向正下方的姿態(tài)；2公里以下進入緩慢的下降狀態(tài)，100米左右著陸器懸停，降落相機進行月面識別，著陸器自動判斷合適的著陸點，下降到距離月面4米高度時進行自由下落著陸。

【例3】北京時間2013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡視器分離，“玉兔號” 月球車順利駛抵月球表面。不畏330攝氏度大溫差，無懼月巖月坑崎嶇顛簸，“玉兔號”比地球上所有越野車都能“扛得住”。航天發(fā)射任務(wù)“拈輕怕重”，月球車也必須輕裝上陣，并且堅強耐久，輕量化的鋁和鎂成為太空合金的基礎(chǔ)成分。用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。

嫦娥三號著陸器和巡視器上都各自攜帶了四臺儀器，主要為了完成三大科學(xué)任務(wù)。一是對地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造的探測和研究，二是對月球的物質(zhì)成份以及一些有用資源的勘察與研究，三是利用著陸器的平臺開展月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的觀測和對地球等離子體層的探測。

四、五大技術(shù)——嫦娥三號任務(wù)成功突破五大探月技術(shù)

據(jù)北京中心的專家介紹，以嫦娥三號任務(wù)為突破口，我國攻克了高精度月面視覺定位技術(shù)等五項探月的關(guān)鍵技術(shù)。一是高精度月面視覺定位技術(shù)。巡視器月面遙操作要利用探測器下傳的圖像數(shù)據(jù)，進行高精度視覺定位，只有定位準(zhǔn)確才能確定往哪里走，去哪里探測。他們采用數(shù)字圖像處理技術(shù)和光束平差及視覺交會定位算法，實現(xiàn)了月面巡視器的高精度定位。二是月面巡視動態(tài)規(guī)劃技術(shù)。月面環(huán)境復(fù)雜地形多樣，巡視探測須結(jié)合實時獲取的地形數(shù)據(jù)進行動態(tài)規(guī)劃。技術(shù)人員設(shè)計了基于規(guī)劃圖的狀態(tài)空間前向搜索算法，構(gòu)建了三層規(guī)劃模型，解決了路徑規(guī)劃與巡視勘察自動驗證和動態(tài)改進的難題。三是巡視器行走控制技術(shù)。地面需要控制巡視器規(guī)避各類月面障礙，實現(xiàn)安全的月面行駛控制。中心通過建立月面綜合環(huán)境模型，設(shè)計了里程最短、能源最省等最優(yōu)路徑搜索算法，控制巡視器實現(xiàn)盲走、自主規(guī)劃避障等多種移動方式。四是巡視器可視化操作與控制技術(shù)。實現(xiàn)遙操作控制可視化是地面指揮決策的重要輔助手段。中心建成了月球車手動駕駛系統(tǒng)，應(yīng)用立體顯示技術(shù)，實現(xiàn)了人在回路進行控制的遙操作環(huán)境。五是多體制深空干涉測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)。干涉測量信號處理是深空探測準(zhǔn)確定軌的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。針對佳木斯、喀什兩個新建深空站干涉測量信號的處理，中心突破了差分單程測距、同波束干涉測量等數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為探月軌道確定和月面高精度定位提供了新手段。

五、五星紅旗——嫦娥三號上的五星紅旗不簡單

2013年12月15日23時許，玉兔與嫦娥順利實現(xiàn)對拍，著陸器及玉兔上的五星紅旗格外鮮艷?！斑@兩面國旗真的不一般！”負(fù)責(zé)國旗研制的王波告訴記者：“我們經(jīng)過近一年的研發(fā)和反復(fù)測試，用特殊工藝和特殊合成樹脂、顏料制作了這兩面國旗，使國旗既能克服環(huán)境變化冷熱交替時的溫差，也能應(yīng)對紫外線電子和質(zhì)子等高分子射線的沖擊，還能應(yīng)對月球黑夜的超低溫，在外太空極端環(huán)境下始終保持五星紅旗的鮮艷顏色?！?/p>

【例7】013年12月15日晚，正在月球上開展科學(xué)探測工作的嫦娥三號著陸器和巡視器進行互成像實驗，“兩器”順利互拍，嫦娥三號任務(wù)取得圓滿成功。照片顯示，在虹灣地區(qū)布滿礫石和塵埃的灰黑色月面上，著陸器被陽光照得一片金色，月球車“胸前”的五星紅旗鮮艷奪目。這兩面國旗是用特殊工藝和特殊合成樹脂、顏料制作的。下列有關(guān)說法正確的是（ ）

A. 醫(yī)用酒精的濃度通常為95%

B. 單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧?/p>

C.淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物

D.合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機非金屬材料

解析：利用常見物質(zhì)的成分和用途來判斷正誤。A項中醫(yī)用酒精的濃度為75%，錯誤；B項中單質(zhì)硅用于太陽能電池，正確；C項中油脂是小分子化合物，不是高分子化合物，錯誤；D項中合成纖維是有機材料，不是無機非金屬材料，錯誤。

答案：B

（作者單位：山東省滕州市第一中學(xué)西校）

責(zé)任編校 李平安