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    八大科学装备助力“嫦娥”三大目标

    日期 2013-12-02   来源:新华网 来源:人民日报   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      嫦娥三号探测器成功着陆月球后,就分解为着陆器和月面巡视器。这两台机器就好像是登上月球的一大一小两个智能机器人,将在月球虹湾地区携手合作,观天、看地、测月。荒凉的月球上,“两人”并不寂寞,既可通过无线网络彼此交流,也可以和远在数十万公里之外的地球通信联系。

      这两个智能机器人浑身上下都有“眼睛”,可以看远、看近,看宇宙深处,甚至看月球地下深处。细数一下,着陆器和月面巡视器(月球车)上,一共有八大“看”的装备,也就是专业上所称的科学探测有效载荷。

      通过“看”,完成嫦娥三号的3个目标:调查月球地形地貌和地质构造、月球矿物组成和化学成分的综合定位分析,以及在月球表面观测地球和太空环境。

      空间资源的有限,给这些科学装备的设计带来很多挑战。以总重140公斤的月球车为例,科学有效载荷限重十几公斤。因此,要求月球车上的“眼睛”尽量轻巧。

      着陆器:地形地貌相机、降落相机、极紫外相机、月基天文望远镜

      地形地貌相机。地形地貌相机的科学目标是要获取着陆区的光学图像,用于研究月表地形地貌。它重量轻、功耗小,可以拍视频,只有15天的寿命,在月表只工作一个月球白天。

      降落相机。降落相机仅在着陆过程中使用,它会在探测器降落的过程中,给月球车要走的路径拍一个详细的地图,对月貌特征进行黑白成像。

      月基天文望远镜。人类第一次把“天文台”搬到了月亮上,在月球上看宇宙空间。月基天文望远镜要连续工作一年。

      极紫外相机。它是国际上首次在月球表面使用的极紫外波段成像仪器。相机安装在着陆器顶部,利用月球稳定的真空环境,对地球周围的等离子层进行长达一年的稳定观测,有助于了解太阳和地球的相互关系。

      月球车:全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪

      全景相机。全景相机实际是两台相机,它们距离20多厘米,从不同的角度看目标,立体成像。这两台相机都是彩色的,目的在于判断出一些有色彩的光谱。全景相机的工程任务是对着陆器以及上面的国旗进行成像,科学目标则是对月球表面形貌进行探测。

      测月雷达。通过它,可以在月球车行走过程中测量月壤厚度。测月雷达主要用于月壤厚度的测量以及月球月岩浅层结构的测量,设计的可探测深度是几十米。

      红外成像光谱仪。它可以在红外和短波红外两个波段工作,其中红外波段可以非常精细地观测光谱,判断不同的物质。在月球车行进过程中,光谱仪能沿着行走方向成像,并探测月球表面物质的成分。

      粒子激发X射线谱仪。它主要是通过X射线来分析月球矿物质化学成分,当需要探测时候,就主动发出射线。

      防月尘:着陆器和月球车在设计和研制过程中遇到的最大困难之一

      月球上的环境可算极端,昼夜温差能达到300多摄氏度。此外,着陆之后还很可能扬起月尘,这些都会影响仪器正常工作。因此,探测器着陆后一天左右,要等到所有的月尘都落下来,才会打开极紫外相机的外罩和月基天文望远镜的舱盖。对着陆器和月球车来说,怎么防月尘是设计和研制过程中遇到的最大困难之一。比如,极紫外相机安装在着陆器顶部,因此设计有一个外罩,一方面为了防月尘,另外,这个盖子本身带一个热源,可以在过月夜的时候盖上,保证内部的适当温度。