2013年12月2日凌晨1時30分,搭載著“嫦娥三號”的長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。這次,“嫦娥”不會覺得孤單了,因?yàn)樗菐е坝裢谩币黄鹑サ?,它們的目的地是地球的衛(wèi)星——月球。
用反推力火箭軟著陸
“嫦娥三號”攜帶著“玉兔號”月球車抵達(dá)了38萬千米之外的月球附近。為了降落在合適的位置,“嫦娥三號”需要像直升機(jī)一樣,在月球上空懸停。這時候,安裝在它下方的攝像機(jī)會通過拍照來反饋月球表面信息,尋找一處平穩(wěn)的地方著陸。找到適合著陸的地點(diǎn)后,“嫦娥三號”會在反推力火箭的幫助下慢慢下降,直到離月面4米高時再度懸停,把底下的發(fā)動機(jī)關(guān)掉,這樣,它才會安全著陸。
2013年12月14日21時11分,“嫦娥三號”不負(fù)眾望,在月球正面的虹灣以東區(qū)域成功著陸,十幾億中國人又一次共同見證了中國力量。
“嫦娥三號”任務(wù)是我國探月工程“繞、落、回”三步走中的第二步,也是承前啟后的關(guān)鍵一步。這是我國航天領(lǐng)域迄今為止最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)。至此,中國成為繼美國和蘇聯(lián)后世界上第三個成功實(shí)施月球軟著陸的國家。
“嫦娥”釋放“玉兔”
驚險的旅程終于結(jié)束啦!“嫦娥三號”著陸后就不能移動了,它配備的多臺照相機(jī)將對周圍的地形、地貌進(jìn)行拍攝。12月15日凌晨4時35分,藏在“嫦娥三號”懷中的“玉兔號”月球車沿著斜梯緩慢滑下,踏上月球,在月面印出了一道深深的痕跡。
這下,該這次探月的主角——“玉兔號”大顯身手了。
你看,它輕松自如地在月面上行走,時不時拐個彎,又轉(zhuǎn)個圈,遇到“可疑情況”就停下來,用它的機(jī)械臂采集石塊和土壤。它現(xiàn)在離地球那么遠(yuǎn),它是如何做到的呢?你要明白,它可不是只普通的兔子,而是集各種高科技于一身的“玉兔號”。
從技術(shù)難度上來看,“玉兔號”堪稱我國史上最難造的“車輛”??萍既藛T從零起步,傾注了大量心血,歷經(jīng)10年時間終于創(chuàng)造出了這輛能夠承受月球上真空、強(qiáng)輻射和高溫差等極端環(huán)境的月球車。
月球上的夜晚溫度非常低,達(dá)到了-180℃,對“玉兔號”來說,它晚上最好還是睡覺吧。由于月球上的一“天”相當(dāng)于地球上的28天,所以,科研人員會讓“玉兔號”工作14天,然后再睡上14天。
身材——呈長方形盒狀(沒展開“翅膀”前有點(diǎn)像小推車),長1.5米,寬1米,高1.1米,重140千克。
肩插“太陽翼”——它的肩部有兩片可以伸縮的太陽能電池帆板,白天工作時展開,晚上“睡覺”時就收起來,將儀器設(shè)備包裹起來。
身披“黃金甲”——“玉兔號”周身金光閃閃,耀眼奪目,好似身披“黃金甲”。它披上“黃金甲”的目的不是為了好看,而是為了反射月球白晝的強(qiáng)光,降低晝夜溫差,阻擋宇宙中各種高能粒子的輻射。其實(shí),所有這一切,都是為了支持和保護(hù)“玉兔號”腹中的紅外成像光譜儀等10多套科學(xué)探測儀器。
“四眼”觀六路 —— 安裝在“玉兔號”身上的4臺全景相機(jī)就是它的“眼睛”。它通過這幾臺相機(jī)“觀察”周圍環(huán)境,對月面障礙進(jìn)行識別,然后對巡視的路徑進(jìn)行規(guī)劃。遇到高于20厘米的石塊或直徑大于2米的大坑,它都能自動避讓。
天線是“耳朵”—— 車身上的那根天線就是它的“耳朵”,用來接收來自地球的指令,或者將月球上看到的情形傳回地球。
靈巧的“機(jī)械臂”——車身前方有一只靈巧的機(jī)械臂,它可以自由伸縮,主要用來采集月球上的石塊和土壤,并且對其進(jìn)行鉆孔和研磨。
腳踩“風(fēng)火輪”—— 盡管“嫦娥三號”的著陸點(diǎn)虹灣地區(qū)比較平坦,但月球表面遍布大大小小的隕石坑和石塊。為了避免“玉兔號”在月球上“摔跤”或“崴腳”,科研人員給它設(shè)計(jì)了6個特制的“風(fēng)火輪”?!坝裢锰枴?腳踩“風(fēng)火輪”,可以自主前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、后退,還可以原地打轉(zhuǎn)和橫向移動,每小時能行駛200米。可能有人會認(rèn)為它的速度太慢了,但你要明白,它登上月球是進(jìn)行科學(xué)考察工作的,不是去飆車的。
“嫦娥”和“玉兔”互相拍照
12月15日晚,正在月球上開展科學(xué)探測工作的“嫦娥三號”和“玉兔號”用各自攜帶的相機(jī)順利互相拍照。我們可以從照片上看到,在“嫦娥三號”著陸的虹灣地區(qū)布滿了礫石和塵埃。
它們這次互拍的時間約有一分鐘,但這并非簡單的“留影”。從“玉兔號”幾小時前駛向拍攝點(diǎn)開始,它成功驗(yàn)證了月面行走、地形建立、視覺定位、感知規(guī)劃等遙控操作技術(shù)和車體控制、原地轉(zhuǎn)向、相機(jī)使用等工作模式。這一切都說明這次的月球之旅非常成功。
左下圖為“嫦娥三號”拍攝的“玉兔號”月球車。它“胸前”的五星紅旗是那么的鮮艷奪目??蒲泄ぷ髡呓?jīng)過近一年的研發(fā)和反復(fù)測試,使用了特殊合成樹脂、顏料制作了這面國旗。這面國旗既能經(jīng)受月球晝夜高達(dá)300℃的溫差,還可以抵抗月球上高劑量的輻射,在外太空極端環(huán)境下始終保持五星紅旗的鮮艷顏色。
相依留駐“廣寒宮”
“嫦娥三號”探測器的設(shè)計(jì)壽命是1年,“玉兔號”月球車的設(shè)計(jì)壽命只有3個月,它們完成任務(wù)后將永遠(yuǎn)留在月球上。
目前,我國還沒有能力讓它們返回地球。要把一個航天器從月球上運(yùn)回地球是很艱難的,因?yàn)?,航天器首先要克服月球的引力,在月地空間飛行一段距離,然后進(jìn)入地球的引力場,這需要很大的動力。不過,我國也有讓航天器返回地球的計(jì)劃,那就是我國探月工程“繞、落、回”三步走中的第三步 ——“回”,預(yù)計(jì)“嫦娥五號”就可以實(shí)現(xiàn)了。
科學(xué)考察發(fā)現(xiàn),月球上已知的礦物有100多種,其中有5種是地球上沒有的。值得一提的是,月球上還含有地球上少見的氦-3。據(jù)介紹,氦-3是氦的同位素,它能在核聚變反應(yīng)中釋放巨大能量,而且?guī)缀醪划a(chǎn)生放射性污染,被認(rèn)為是21世紀(jì)人類完美的能源。
紅領(lǐng)巾·探索2014年2期