嫦娥三号

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嫦娥三号
所属组织 中华人民共和国 国家航天局(CNSA)
任务类型 着陆器和一艘月球车玉兔号
环绕对象 月球
入轨时间 2013年12月6日
发射时间 2013年12月2日 01时30分00.344秒
发射手段 长征三号乙增强型
发射地点 西昌卫星发射中心
任务时长 一年(着陆器)/三個月(玉兔号月球车
质量 3,750公斤(8,270英磅)
功耗 太阳能电池板锂電池、同位素热源(仅用于保温)
月球表面着陆
着陆日期 2013年12月14日[1][2]
着陆地点 雨海西北地区(“虹湾着陆区”)[3][4][5][6][2]
44°07′34″N 19°30′05″W / 44.1260°N 19.5014°W / 44.1260; -19.5014[3][7][8]

嫦娥三号中国探月工程第二階段的机器人登月探测器[9],包括着陆器月球车。於2013年12月2日1时30分由长征三号乙运载火箭西昌卫星发射中心成功发射[10],12月6日抵达月球轨道,开展嫦娥三期工程中的第二阶段“落”,12月14日带着中國的第一艘月球车——“玉兔号”成功软着陆月球雨海西北部(“虹湾着陆区”)[3],成为继1976年的月球24号后首个在月球表面软着陆的探测器[11]

歷史[编辑]

嫦娥一号月球探測器
嫦娥三号着陆器(大箭头所示)及玉兔号月球车(小箭头所示)在月面的图像。图片由美国宇航局月球勘测轨道飞行器拍摄。图片显示了嫦娥3号着陆点周边长宽各576米的一块正方形区域。图片上方为北方。

嫦娥一號月球探測器於2007年10月24日在西昌衛星發射中心發射[12],並且在11月5日進入繞月軌道[13]。這艘太空船一直工作到2009年3月1日,才脫離軌道並且撞擊到月球表面[14]。嫦娥1號收集到的資料被用來建立非常精確和高解析的完整立體月面圖[15][16]

它的姊妹月球探測船嫦娥二號在2010年10月1日發射,在100公里高的繞月軌道上進行研究,為嫦娥三號的軟著陸作準備[17]嫦娥2號類似於嫦娥1號,但做了些改進,包括解析力更好,達到1米的相機

在2009年,確認了將在2013年發射的登錄載具漫遊車的名稱是“嫦娥三号”。它將使用可變速推進器,垂直降落在月球表面上。登陸之後,漫遊車將離開嫦娥三號登陸載具,並在月球表面工作三個月。

2011年9月21日,国家国防科技工业局透露,嫦娥三号目前正处于初样研制阶段,正在进行大量试验验证工作,预计2013年前后发射[18]

2012年1月6日,月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验,月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验完成。[19]

2013年9月25日,探月與航天工程中心舉辦月球車全球徵名活動,並將於10月25日截止報名,於10月31日結束終審,並於11月上旬按程序報批。[20]

2013年11月26日,中国探月工程副总指挥李本正宣布:「嫦娥三號」月球車被命名為「玉兔」號[21]

2013年11月30日,“嫦娥三号”任务发射场区指挥部研究决定,“嫦娥三号”将在12月2日1时30分于西昌卫星发射中心实施发射。 [22]

2013年12月2日1时30分00.344秒,“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。[23]

2013年12月6日17时53分,嫦娥三号进行了近月制动,在可变推力发动机点火361秒后,准确进入半径约为100公里的环月近圆轨道。[24]

2013年12月10日21时20分,嫦娥三号发动机成功点火,开始实施变轨控制,由距月面平均高度约100千米的环月轨道,成功进入近月点高度约15千米、远月点高度约100千米的椭圆轨道。[25]

2013年12月14日21时11分18.695秒,嫦娥三号成功实施软着陆,降落相机传回图像 。[26][27]

2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,登陆月球后玉兔号将月球车开展3个月巡视勘察。[28]

登陸點[编辑]

至今所有月球软着陆着陆点的位置相比
Chang'e-3 lunar landing site.jpg
虹灣地区的图像。图片由美国宇航局月球勘测轨道飞行器拍摄。右上方橙色加号所示位置为嫦娥三号登陆器着陆点。

嫦娥三號登陸地點是月球北緯44度的虹灣,是在雨海西北擴展開來的一個玄武岩熔岩平原。 [29]

在2013年12月14日[30] [31],嫦娥三號著陸器降臨在雨海,在直徑6公里的拉普拉斯F環形山以南大約40公里,[32][3] 位於 44.1260°N 19.5014°W.[3][33][34]

探测器组成[编辑]

嫦娥三号由着陆器“玉兔号”月球车组成,在月球表面软着陆后,联合开展着陆器的就位探测和月球车的巡视探测[35]

着陆器[编辑]

嫦娥三号的着陆器会利用它携带的极紫外相机将对地球赤道附近等离子体层进行极紫外成像探测[36]

月球车[编辑]

2002年起,上海宇航系统工程研究所已經在一個複製月球表面的專門實驗室中,一再重覆配置和發展六個輪子的漫遊車[37][38]。這輛1.5  米高、120公斤(260英磅)的漫遊車包括20公斤(44英磅)酬載,並已在2010年5月完成程式指令集,他將進行及時的視頻傳輸和挖掘與分析土壤樣品。這艘漫遊車有基本的自動導航設施,裝有防止它與其它的物體相撞的感測器。

能源將由太阳能电池板放射性同位素熱電機提供,前者负责提供月球车各种仪器的工作能源和驱动月球车行驶,而后者负责在夜晚期间给月球车的仪器保温。因为月球的白昼、黑夜各持续大约14天,且夜晚温度可低至零下180℃。而月球车上的仪器可承受的最低温约零下40℃。如果在月球的漫漫寒夜中,没有足够能源给仪器保温,全部仪器要冻坏,在下一个白昼来临之时,月球车将无法“醒过来”[39][40]

月球车底下装有测月雷达,能探测到月球表面以下100米深度的地方,边走边探测[41]

探测仪器[编辑]

据中国探月工程领导小组高级顾问、中国科学院院士欧阳自远介绍,于2013年左右发射的嫦娥三号探测器有三大亮点。在嫦娥三号配置的多种科学探测仪器中,有三台仪器都将实现国际上首次科学探测。

  • 天文月基光学望远镜:在着陆器的顶部安装了一台150 mm(5.9 in)的近紫外和光学里奇-克莱琴望远镜,将实现国际上首次利用月基光学望远镜开展重要天体光变的长期连续监测和低轨道带的巡天观测。主要是在近紫外线波段(245-340 nm)上监测银河系,活动星系核,双星、短周期脉动变星、新星、类星体和耀变体等,并且能够探测亮度低至13等级的物体。月基光学望远镜是由中国科学院国家天文台和中科院西安光学精密机械所联合研制。
  • 极紫外相机:在着陆器的顶部安装了一台极紫外相机,将对地球周围的等离子体层产生的30.4nm辐射进行全方位、长期的观测研究。这是国际上首次在月面上利用极紫外相机对地球空间等离子体层实施大视域一次性的极紫外成像,从整体上探测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响,研究等离子层在空间天气过程中的作用,并能提高中国空间环境监测和预报能力。[42]极紫外相机是由中科院长春光学精密机械与物理所研制。
  • 测月雷达:在月球车的底部安装一台测月透地雷达,这是国际上首次直接探测30 m(98 ft)深度内月壤层的结构与厚度,和探测数百米深度内月球地壳浅层的结构[43]雷达是由中科院电子学所研制。

此外,为应对月夜情况下零下150摄氏度以下的低温,防止仪器设备冻坏,嫦娥三号热控系统中采用-238制作的放射性同位素热源英语Radioisotope heater unit(RHU),这是中国航天探测活动中首次应用核能。[44]放射性同位素热源英语Radioisotope heater unit仅仅提供热能而不提供电力。

  • 光谱仪

月球车上有α粒子X射线光谱仪英语Alpha particle X-ray spectrometer[45]红外光谱仪,旨在分析月球样品的化学元素组成。

  • 立体相机

月球车的桅杆上有两个全景相机和两个导航相机,矗立在月球表面以上~1.5 m(4.9 ft),以及安装在月球车下部前部两个危险回避照相机。[42]每一对相机可以被用来捕捉立体图像,[46],或用三角测量来距离成像。

参考文献[编辑]

  1. ^ com/gate/big5/news. xinhuanet. com/mil/2013-12/14/c_118558993.htm 中國首次實現航天器在地外天體軟著陸. 新华网. 2013年12月14日. 
  2. ^ 2.0 2.1 shtml 「嫦娥三號」在月球成功軟著陸. BBC. 2013年12月14日. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 'Remarkable' rocks within reach of Jade Rabbit rover. BBC. 16 December 2013 [2013–12–18]. 
  4. ^ China successfully lands robotic rover on the moon>. 
  5. ^ cn/mw1024/5f50f3afgw1ebjm28fzibj20v31rjgvr.jpg Landing map of Chang'e 3. 
  6. ^ 专家讲述“玉兔号”月球车的星际传奇. 2013年12月4日. 
  7. ^ China's Chang'e-3 probe and rover makes first moon landing in 37 years. 
  8. ^ 嫦娥三姑娘:落月之舞惊艳四方. 
  9. ^ 中国嫦娥三号探测器年底择机发射亚太日报,2013年8月29日
  10. ^ 嫦娥三号2013年将在西昌发射 实现月面软着陆. 新华网. 2011年3月3日. 
  11. ^ Barbosa, Rui C. China's Chang'e-3 and Jade Rabbit duo land on the Moon. NASAspaceflight.com. 14 December 2013 [14 December 2013]. 
  12. ^ China's 1st Moon orbiter enters Earth orbit. Xinhua News Agency. October 24, 2007 [2007-10-24]. 
  13. ^ http://www.efluxmedia.com/news_Chinas_Change_I_Enters_Moon_Orbit_10279.html
  14. ^ Guodong, Du. China's lunar probe Chang'e-1 impacts Moon. Xinhua. 2009-03-01 [2009-03-01]. 
  15. ^ http://www.atimes.com/atimes/China/LD16Ad01.html
  16. ^ China publishes first map of whole lunar surface. 12 November 2008 [2008-11-12]. 
  17. ^ Stephen Clark. China's second moon probe dispatched from Earth. Spaceflight Now. 1 October 2010 [1 October 2010]. 
  18. ^ 嫦娥三号预计2013年前后发射. 新华网. 2011年9月21日 (中文(简体)‎). 
  19. ^ 嫦娥3号完成月球着陆器悬停避障及缓速下降试验. 中国航天网. 2012年1月7日 [2012-01-07]. 
  20. ^ com/10240 嫦娥三號月球車全球徵名活動. 騰訊網. 2012年9月25日 (中文(简体)‎). 
  21. ^ 嫦娥三号月球车得名“玉兔”号. 燕赵都市报. 2013年11月27日 (中文(中国大陆)‎). 
  22. ^ 嫦娥三号将于12月2日1时30分发射. 新华网. 2013年11月30日 (中文(简体)‎). 
  23. ^ 嫦娥三号发射全记录
  24. ^ Chang'e-3 enters lunar orbit. Xinhuanet. 2013-12-06 [2013-12-06]. 
  25. ^ 嫦娥三号成功实施环月降轨控制. 中国网. 2013-12-10 [2013-12-06]. 
  26. ^ 嫦娥三号登陆月球 嫦娥三号登陆月球
  27. ^ 嫦娥三号平稳落月 中国首次地外天体软着陆成功. 新华社. 2013-12-14 [2013-12-14]. 
  28. ^ “嫦娥三号”着陆器巡视器成功分离. 新华网. [2013-12-15]. 
  29. ^ 中国首辆月球车玉兔号有6个轮子 悬空仍能行进
  30. ^ China lands Jade Rabbit robot rover on Moon. BBC. 14 December 2013. 
  31. ^ O'Neil, Ian. China's Rover Rolls! Yutu Begins Moon Mission. Discovery News (CCTV). 14 December 2013 [2013–12–15]. 
  32. ^ com/assets/images/3-moon/20131214_change_landing_location.jpg Chang'e 3 landing coordinates. China News (CN). 14 December 2013 [2013–12–15]. 
  33. ^ China successfully lands robotic rover on the moon>. 
  34. ^ cn/mw1024/5f50f3afgw1ebjm28fzibj20v31rjgvr.jpg Landing map of Chang'e 3. 
  35. ^ 张巧玲. 欧阳自远院士描绘嫦娥工程后续蓝图. 科学时报. 2011年12月9日 (中文(简体)‎). 
  36. ^ 中国首辆月球车玉兔号有6个轮子 悬空仍能行进
  37. ^ 登月车构造原理. 新华网. 24 April 2008 [24 April 2008]. 
  38. ^ 中国首辆登月车工程样机. 新华网. 24 April 2008 [24 April 2008]. 
  39. ^ 秦勉. 中国造核电池将助“嫦娥三号”探月. 北京科技报. 20 August 2012 (中文(简体)‎). 
  40. ^ China considering manned lunar landing in 2025-2030. Xinhua News Agency. 24 May 2009 [1 October 2010]. 
  41. ^ 韩娜. 欧阳自远:嫦三明年发射. 北京晨报. 2012年7月25日 (中文(简体)‎). 
  42. ^ 42.0 42.1 Chang'e 3. SPACEFLIGHT101. [2 December 2013]. 
  43. ^ 欧阳自远:嫦娥三号明年发射将实现着陆器与月球车联合探测. Xinhua. 14 June 2012 [23 July 2013]. 
  44. ^ 嫦娥三号任务看点展望. 中国科技网转自《科技日报》. 
  45. ^ "嫦娥三号"发射成功 将于5天后到达月球. Netease. paragraph “月兔”将巡天观地测月. 2 December 2013. 
  46. ^ Lakdawalla, Emily. Chang'e 3 update with lots of pictures: Yutu begins lunar journey. 

参见[编辑]

外部链接[编辑]