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词条 撞月探针
释义

撞月探针------被称为穿透器,是为由英国牵头的月球轻量内部及电信试验(MoonLite)计划开发的,该科学研究计划将揭示月球未探测区域的很多奥秘。 这些探测针将由轨道太空飞行器以高速发射,以便将仪器以碰撞方式嵌入月球表面。随后,这些科学仪器会将测量数据发回地球,从而揭示月球内部结构。穿透器还可以用于研究表面覆盖着冰层的木星、土星以及太阳系的其他天体。

撞月探针

这些探测针被称为穿透器,是为由英国牵头的月球轻量内部及电信试验(MoonLite)计划开发的,该科学研究计划将揭示月球未探测区域的很多奥秘。 这些探测针将由轨道太空飞行器以高速发射,以便将仪器以碰撞方式嵌入月球表面。随后,这些科学仪器会将测量数据发回地球,从而揭示月球内部结构。穿透器还可以用于研究表面覆盖着冰层的木星、土星以及太阳系的其他天体。

这3个经过试验的穿透器包括加速度感应器、接收系统、动力系统和各种传感器,其中包括钻进机、地震仪和质谱仪。加速度感应器记录了整个试验和最初检测时的数据,这些数据显示所有传感器都能经受住撞击。

碰撞能够产生10000g的重力,是人体能够承受力的1000多倍。这些测试用穿透器在发射到月球以前,已经以1120千米每小时的速度沿着英国制造的长约1500米的测试轨道——用来代替月球的砂质目标——运行了300米。这个试验在威尔士的Pendine进行,利用了由欧洲最大的科学和技术研究组织QinetiQ运行和管理的长测试轨道设施。

撞月的目的

撞月模拟

第一是为了探寻月面物质构成。深入了解月球,不但能够发现其潜在利用价值,更能从中获得太阳系天体早期演化过程的线索。这样的线索在地球、金星、火星等有大气和火山活动的行星上已难觅踪迹。

在解释月球演化的学说中,最成功的一个是“岩浆海假说”。它认为月球形成早期曾拥有一个深达数百千米的熔融表层。在这片岩浆海中,轻的物质上升,重的物质下沉。但支持这个假说的依据主要来自阿波罗登月宇航员带回的380千克月球岩石土壤样本和上世纪六七十年代遥感资料。这些样本多采自月球正面的赤道区域,月球两极和背面的数据严重缺失。要搞清楚月球地质状况和月球演化的奥秘,必须要得到这些空白区域的数据。

经过阿波罗探月的喧闹后,探月进入沉寂期。直到20世纪90年代才掀起又一轮探月热潮。从那时起到现在,累计有日本“飞天”探月器的子卫星“羽衣号”(1993年),美国的“月球勘探者号”探月器(1999年),欧洲的SMART-1(2006年),印度的“月船撞击探测器”(2008年),日本的月亮女神中继星(2009年)等多台探测器受控撞月。这些撞月器往往将获取图像与光谱分析相结合,开启了撞月考察的新时代。它们多半坠落于以往探月器未曾光顾的区域,搜集了大量以前未曾得到的数据,其中就包括曾轰动一时的极地水冰的发现。

通过撞击月球获得月面及月面以下物质的光谱已经成为主流做法。今年5月,美国还将发射一颗名为“月球轨道探测器”(LRO)的探月卫星,为了寻找月球极地存在的水,届时它会释放一个子卫星“月球坑观测与感知卫星”(LCROSS)撞击月球极地,激起尘埃云,母卫星在飞越尘埃云时收集数据并传回地球。

撞击的第二个目的是为未来的月面软着陆进行技术积累。中国探月工程的第二阶段为“月面软着陆探测与自动巡视勘察”。在软着陆阶段要攻克着陆轨道设计与制导、导航与控制等技术。

作业展望

伦敦大学学院实验室主任评论

嫦娥号撞月图示

伦敦大学学院实验室主任Alan Smith教授说:“这些是我们最初的试验,它们取得了巨大的成功,所有的电子部件在试验中和试验后都保持正常的功能。能在一开始就保持一切顺利真的是很美妙的事情。”

如果这个开发项目能够取得良好进展,那么MoonLite计划最早会在2013年启动。MoonLite计划是英国和美国科学家的一个合作项目的一部分。工作组的专家来自美国宇航局(NASA)和英国国家太空中心(BNSC)。

科学家们认为MoonLite能够带来关于月球结构的重要信息,如月核的大小和月球地震活动的源头。该计划还为测试未来机器人和人类探索所必需的太空通信网络提供了很好的机会。MoonLite将能够到达20世纪六七十年代阿波罗航天器不能到达的区域。

英国太空董事会主席评论

英国太空董事会主席Keith Mason说:“这个计划为推动英国在小型卫星、通信和机器人技术等探月专业技术的发展提供了良好的机会。”

英国科学与创新大臣评论

对此,英国科学与创新大臣伊恩·皮尔森表示:“太空技术是我们日常生活中不可缺少的一部分,卫星通信和太空技术为未来提供了很重要的商机。太空技术的应用能够巩固现在的主要商业部门。它们能够提供最基本的信息以便了解地球环境、气候变化和天气,还能够使我们对太阳系及其以外空间的科学了解实现跨越式发展,提供创新方法以提高我们的生活品质。”

撞月探测器历史

相关探测器

从1959年苏联发射第一颗月球探测器至今,人类已经发射了硬着陆探测器、月球轨道器(即绕月探测器或月球卫星)、软着陆探测器、月面巡视探测器、自动取样返回探测器等不同类型的月球探测器,其中硬着陆探测器和一些绕月探测器是在受控方式下撞击在月球表面的,这些探测器主要包括苏联的月球-2号、美国的“徘徊者”硬着陆探测器、月球轨道器、“月球勘探者”探测器、欧洲航天局的“智慧-1号”探测器等。

月球-2号——着陆月球的开创者

撞月模拟

月球-2号是人类成功发射的第一个月球硬着陆器,也是最早来到月球上的人类文明的使者。1959年9月12日,在苏联首次将一颗月球探测器——月球-1号送到月球上空之后仅仅8个月,苏联的“月球-2号”伴随“月球号”火箭的呼啸再次升空,对准月球飞奔而去,于9月14日抵达月球,随后这颗390千克的探测器以每秒3.3千米的速度撞击在月球上的两座环形山之间;在撞到月面之前,月球-2号向地球发回了有关月球磁场和辐射带的重要数据。这次任务带去了苏联的国旗,是人类文明史上第一次将人造物体降落在月球上。

月球轨道器1号

月球轨道器1号——首颗在控制状态下撞月的绕月探测器

月球轨道器1号是美国于20世纪60年代研制的首颗围绕月球运行的探测器,它的主要任务是对阿波罗飞船所有可能的着陆场进行拍照,测量月球周围的流星体通量,并通过对探测器的精确跟踪来确定月球的引力场。“月球轨道器1号”于1966年8月10日发射升空,在对阿波罗飞船的9个主候选着陆场和7个次候选着陆场以及部分月球背面地区进行了大量拍摄,获得了质量甚佳的中等分辨率照片之后,于1966年10月按照指令硬着陆在月球上。该探测器还在撞月前进行了照相观测,并发回了207幅照片。从1966年到1967年,美国发射了5颗“月球轨道器”环月轨道探测器,除月球轨道器1号在控制的方式下成功撞月外,有的月球轨道器则随着轨道的降低,在失去控制的方式下自由坠毁在月球表面。

智慧-1号

智慧-1号——欧洲第一颗月球探测器

北京时间2003年9月28日法属圭亚那库鲁航天中心传出震耳欲聋的轰鸣声,“阿里安-5”火箭搭载着“智慧-1号”发射升空。“智慧-1号”不仅是欧洲第一枚月球探测器,标志着欧洲探月行动的正式开始,也是人类进入21世纪以来进行的第一次探月活动。智慧-1号在太空中遨游14个月,对多项新技术进行了验证,然后于2004年11月接近月球,2005年3月进入预定的环月球轨道,它在环月轨道上飞行1年左右时间,并利用携带的多色微型相机、月表红外探测器、X射线成像仪等先进仪器,收集月球地质、地貌、矿物和月球环境数据,以帮助科。

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更新时间:2025/2/1 0:00:22