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中国探月工程战略目标的实现

金曼

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  探月工程是中国航天领域的重要的标志性工程。中国实施月球探测工程,是遵循我国和平利用太空的一贯宗旨,在具备了拓展航天活动领域的基本物质、技术、经济条件下所做的必然选择,是从科学的角度去了解月球,发展航天工程技术,带动一些高新技术的进步。

  在航天工程技术方面,逐步突破绕月探测、月球软着陆及自动巡视勘察、月球自动采样及地月往返等关键技术,建立并逐步健全月球探测航天工程系统,为未来的深空探测活动奠定技术基础。随着探月工程的进展,深空探测通信、新型运载器和航天发射工程等也会不断向前发展,从而提升整个航天技术的水平。探月工程的实施和突破,将带动中国信息技术、新能源和新材料技术、微机电技术等高新技术的发展。

  中国探月工程总体规划

  2006年2月,中华人民共和国国务院颁布《国家中长期科学和技术 发 展 规 划 纲 要(2006—2020)》,明确将载人航天与探月工程列入国家十六个重大科技专项。

  中国探月工程规划为“绕、落、回”三期。

  探月工程一期的任务是实现环绕月球探测。嫦娥一号卫星于2007年10月24日发射,在轨有效探测16个月,于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。

  探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察,包括嫦娥二号、三号、四号共3次任务。先导星嫦娥二号于2010年10月1日发射,获得了世界首幅7米分辨率全月图,同时为嫦娥三号任务验证了部分关键技术,并对预选的落月区域进行了重点探测。在实现既定工程目标和完成科学探测任务后,开展了日地拉格朗日2点环绕探测,并在距地球700万公里处实现了对图塔蒂斯小行星的飞越交会探测。目前,嫦娥二号卫星飞离地球已突破6500万公里,正奔向更远的深空。嫦娥四号任务是嫦娥三号的备份。

  探月工程三期的任务是实现无人采样返回,包括嫦娥五号和嫦娥六号2次任务,已于2011年立项。目前嫦娥五号任务研制进展顺利,预计于2017年前后完成探测器研制并择机发射。

  嫦娥三号任务实施情况

  嫦娥三号任务是探月工程二期主任务,是“绕、落、回”三步走中的关键一步,需要实现三大工程目标,完成三类科学探测任务。三大工程目标:一是突破月面软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平;二是研制月面软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月面软着陆探测的基本能力;三是建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。三类科学探测任务:一是月表形貌与地质构造调查;二是月表物质成分和可利用资源调查;三是地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

  嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器(月球车)两器组成,着陆器设计寿命1年,巡视器设计寿命3个月,两器后续还将面临零上120℃至零下180℃极端温度环境下的月面生存考验。12月16日开始,嫦娥三号将进行第一次月昼“午休”。

  嫦娥三号任务的圆满成功,实现了中国航天器首次在地外天体软着陆和巡视勘察,标志着中国探月工程“绕、落、回”第二步战略目标全面实现,在中国航天事业发展中具有重要里程碑意义。工程实施过程中,在动力下降、两器分离、月地间遥操作、月面生存、测控通信等方面,突破了一批重大关键技术,取得了一批具有自主知识产权的科技成果。嫦娥三号任务实现了中国航天领域的“七大创新”:首次实现中国航天器在地外天体软着陆;首次实现中国航天器在地外天体巡视勘察;首次实现对月面探测器的遥操作;首次研制中国大型深空站,初步建成深空测控通信网;首次在月面开展多种形式的科学探测;首次实现探测器在极端温度环境下的月面生存;研制建设了一系列高水平特种试验设施,创新形成了一系列先进试验方法。

  以嫦娥三号任务圆满成功为标志,中国探月事业将全面转入无人自动采样返回的新阶段。

  中国探月工程已取得科学成果情况

  通过嫦娥一号、嫦娥二号两次任务,中国探月工程取得了丰硕的科学成果。

  嫦娥一号任务获得了120米分辨率全月球影像图、三维月球地形图等成果,并获得了大量原始科学数据。为充分利用这些数据,推动月球探测科学研究,成立了“绕月探测工程科学应用委员会”,调动包括港澳在内的全社会科研力量进行科研攻关,编制了中国首幅月球虹湾区域的地质图和构造纲要图,首次获得了白天和黑夜的全月球微波图像,提出了月球岩浆洋结晶年龄为39.2 亿年和月球东海盆地倾斜撞击成因的新观点。这些成果,进一步丰富了人类对月球的认知。

  嫦娥二号任务获得了7米分辨率月球三维影像,制作完成了优于1.5米分辨率的虹湾区域影像图,在澄海对峙区发现了月表剩磁所引起的微磁层的存在,进一步测量了月面化学元素,初步对铀、钾、钍、镁、铝、硅、钙等元素进行了分析,深入研究了全月球亮度、温度分布和月壤特征,完成了四大科学目标。在拓展任务中,完成了对日地拉格朗日2点附近的空间环境探测,在国际上首次实现对图塔蒂斯小行星的飞越交会探测,并在后期科学研究中作为世界第一次揭示了该小行星的地质特征和形成机理。

  中国探月工程的组织管理

  探月工程重大专项领导小组是探月工程的组织领导和决策机构,由国防科工局、发展改革委、科技部、财政部、教育部、总装备部、中国科学院、中国工程院、中国航天科技集团公司和中国电子科技集团公司等单位组成,国防科工局为组长单位。

  在探月工程重大专项领导小组领导下,嫦娥三号任务的组织实施体系,由工程总体和五大系统组成。

  工程总体:国防科工局建立探月工程行政和技术两条指挥线,任命工程总指挥和总设计师,成立探月与航天工程中心。作为工程总体具体负责工程的系统论证、总体设计和组织实施。

  工程系统:嫦娥一号、二号任务由卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统构成;嫦娥三号任务由探测器、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统构成。

  探索外层空间是人类不懈的追求。中国政府把发展航天事业作为国家整体发展战略的重要组成部分,始终坚持为了和平目的探索和利用外层空间。中国探月工程是一项和平利用太空的科技工程,也是一个开放的工程。在工程实施过程中,与欧洲、俄罗斯等一些国家和国际组织开展了合作。

发布时间:2014年01月06日 09:57 来源:学习时报 编辑:田延华 打印