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24小时咨询热线： 4006666666 嫦娥六号发射在即，我国探月未来已来
发布时间：2025-05-05 点此：860次
按方案，嫦娥六号下月初行将奔赴月球，初次履行月背采样使命。3月20日发射起程的鹊桥二号中继星，本月完结了在轨对通测验，做好了为探月工程四期及后续国内外月球勘探使命供应中继通讯服务的预备。
在我国探月前史上，2024是一个值得铭记的年份。20年前，我国发动了以“绕、落、回”三步走为战略方针的探月工程，现在已满意完结。跟着本年探月工程四期再次发动，未来20年，载人登月和全球参加的世界月球科研站都已列入规划，我国人九天揽月的梦想将一步步走向实际。
——编者
月球勘探是世界宇航界深空勘探范畴的榜首站，也是我国航天界深空勘探范畴的首选。本年是我国探月工程——“嫦娥工程”立项施行20周年。20年来，我国探月人经过不断奋斗和立异，顺畅并准时完结了“绕、落、回”三步走战略方针。
“嫦娥工程”的每一阶段使命都是对前一阶段使命的深化，并为下一阶段使命奠定根底。正如探月工程首任总规划师孙家栋所言，“从嫦娥一号飞向月球的那一刻起，我就知道，飞向月球的大门一经翻开，深空勘探的脚步就不会中止”。
经过施行“嫦娥工程”，我国航天技能水平大为进步，并促进许多相关技能发展，为我国进一步展开深空勘探以及载人登月奠定根底。一起，我国的月球科学、比较行星学、空间天文学等根底研讨范畴也取得了较大发展。
嫦娥一号
“绕月”树起新里程碑
我国探月工程一期，即绕月勘探使命，是由嫦娥一号绕月勘探器完结的。这一使命也标志着我国航天开端向深空勘探进发。
2007年10月24日，我国榜首个月球勘探器——嫦娥一号绕月勘探器，由长征三号甲火箭送入太空。11月20日，它传回了榜首幅月面图画，树起了继东方红一号人造地球卫星、神舟五号载人飞船之后，我国航天的第三个里程碑。
与人造地球卫星比较，嫦娥一号选用了较多新技能，如轨迹规划、三体定向、温度操控和紫外灵敏器等。在嫦娥一号上共搭载了8种科学仪器，包含CCD立体相机、激光高度计、干与成像光谱仪、γ射线谱仪、X射线谱仪等。其间，微波勘探仪是世界初次运用，用于丈量月球的微波辐射特征、反演月壤的厚度、预算其氦3的散布和资源量。
2008年7月1日，嫦娥一号完结了全月球印象数据的获取；同年10月24日，它完结了在轨1年寿数，完结了各项使命。尔后，它又展开了10余项验证实验。
为了给探月工程二期使命探路，堆集落月进程操控和轨迹测定方面的阅历，嫦娥一号于2009年3月1日受控碰击了月球丰厚海区域。
嫦娥一号传回的榜首幅月面图画
嫦娥一号累计飞翔494天，其间环月482天，比原方案多飞117天。飞翔期间，它阅历3次月食、传回1.37TB有用科学勘探数据，还获取了全月球印象图、月表化学元素散布、月表矿藏含量、月壤散布和近月空间环境等一批科学研讨成果，填补了我国在月球勘探范畴的空白。
值得一提的是，嫦娥一号的CCD立体相机在世界上初次完结了月球外表100%掩盖的图画摄影，使我国制造的“全月球印象图”在几许配准精度、数据完整性与一致性、图画色彩等方面均在世界上处于先进水平。
嫦娥三号
“落月”勘探至今不辍
嫦娥二号原来是嫦娥一号的备份，因为嫦娥一号满意完结使命，所以嫦娥二号改用于完结我国探月工程二期使命。
从获取勘探数据的直接性和丰厚性来看，软着陆勘探和巡视勘测是其它勘探方法所不能代替的。所以我国探月工程二期的主要使命便是进行落月勘探，该使命是经过先后发射嫦娥二号、三号来完结的。
落月勘探要打破一系列杂乱技能，技能跨度和施行难度较大。为了下下降月勘探的危险，在发射我国首个落月勘探器嫦娥三号之前，我国先于2010年10月1日发射了嫦娥二号。
2011年4月1日，嫦娥二号的半年规划寿数期满后，又展开了多项拓宽实验，创始了我国航天经过一次发射展开月球、拉格朗日2点和小行星等多方针多使命勘探的先河，使我国成为世界上第三个拜访拉格朗日2点的国家和安排，以及世界上第四个勘探小行星的国家。
嫦娥三号是我国探月工程二期的主使命。2013年12月14日，嫦娥三号在月面软着陆，初次完结我国对地球以外天体的软着陆。12月15日，嫦娥三号着陆器与玉兔号月球车相互摄影，标志着我国成为世界第三个把握落月勘探技能的国家。
嫦娥三号由着陆器和巡视器（即玉兔号月球车）组成，所以发射嫦娥三号实际上是发射了2个月球勘探器，以别离展开原位勘探和巡视勘探，这在世界上也是初次。为了完结工程使命，嫦娥三号先后闯过了着陆关、巡视关和月夜生计关。
现在，在月球着陆仍是一大难点，不少国家的勘探器在月球着陆时呈现失利。我国嫦娥三号在月球着陆一举成功，显示出很高的技能水平。在着陆月面的进程中，驮着玉兔号月球车的嫦娥三号着陆器在落月时战胜了反推减速、自主操控和着陆缓冲三大技能难点，安全落在了月球虹湾以东区域。它选用的悬停、避障的智能着陆技能具有世界先进水平，为后续嫦娥四号、五号的着陆奠定了坚实根底。
嫦娥三号着陆器带着了地势地貌相机、下降相机、极紫外相机和月基光学望远镜4种有用载荷。其间，极紫外相机、月基光学望远镜归于世界初次运用。玉兔号月球车则带着了全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激起X射线谱仪4种载荷，其间测月雷达归于世界初次运用。迄今，它已展开了“测月、巡天、观地”的科学勘探，取得了许多有价值的科学数据。
直到现在，嫦娥三号着陆器仍在月面作业，是现在世界上在月面作业时刻最长的航天器，而且每天都在打破世界纪录。
嫦娥五号
“采样回来”完结“三步走”
我国探月工程三期的主要使命是采样回来，即取回月球样品供科学家在实验室里用多种先进仪器进行精密研讨。该使命是经过先后发射嫦娥五号T1、嫦娥五号来完结的。
嫦娥五号的回来器要以挨近第二世界速度回来再入大气层，技能十分杂乱。回来器再入速度进步一倍，再入热量将进步8至9倍——假如回来器以挨近11千米/秒的速度直接再入回来地球大气层，很简单被焚毁。为了下降工程危险，我国先于2014年10月24日发射了嫦娥五号T1，以此把握超高速再入回来大气层技能。
探月工程三期的主使命是经过嫦娥五号完结无人月球采样回来使命。2020年11月24日，嫦娥五号采样回来勘探器由长征五号发射升空。闯过一系列难关后，其回来器于2020年12月17日带着1731克月球样品顺畅回来地球，我国由此成为世界第三个从月球采样回来地球的国家。
嫦娥五号探月使命的满意完结，也为我国探月工程“绕、落、回”三个发展阶段的战略规划画上了满意句号。
嫦娥五号由上升器、着陆器、轨迹器、回来器4个部分像糖葫芦相同“串”在一起。从发射到回来的时刻里，它一共阅历了23次严重轨迹操控和6次严重别离操控，以及动力下降和月面起飞、交会对接等许多危险较高的项目，是我国其时最杂乱的航天工程。
为了完结这次月球采样回来使命，嫦娥五号完结了我国展开航天活动以来的四个“初次”，使我国航天技能取得了很大进步。
一是初次在月面主动采样。在月面上收集样品时，着陆器上的采样设备要在月球低重力环境下具有钻孔、铲土和运送等才能；尔后还要封装，要求不能有任何污染。尽管是初次，但因预备充分，2天的使命只用了19个小时就完结了。
二是初次从月面起飞。收集的样品封装到上升器后，上升器要从着陆器上起飞。这是我国空间勘探器榜初次在地外天体起飞，难度很大。因为上升器起飞时喷发的火焰会碰到着陆器，或许搅扰上升器，但都顺畅完结。
三是初次在38万千米外的月球轨迹上进行无人交会对接。带着月球样品的上升器起飞后，要在月球轨迹上与轨迹回来组合体进行无人交会对接，并把收集的样品转移到回来器中，这在世界上也是榜初次。为此，我国研发了一种被称为“抱爪式”的空间轻小型弱碰击对接组织装在轨迹器上，而且选用“大追小”（较大的轨迹回来组合体作为追寻飞翔器与较小的方针飞翔器——上升器进行交会对接）的新方法，完结了这项杂乱使命。
四是初次带着月壤以挨近第二世界速度回来地球。带着月球样品的回来器终究以11千米/秒的速度再入大气层。尽管我国已用嫦娥五号T1实验过一次，但嫦娥五号回来是一次实战检测，成果很满意。
值得一提的，此前只要苏联在20世纪70年代进行过3次无人月球采样回来，但一共只带回330克月球样品，这是因为其时苏联没有把握月球轨迹无人交会对接技能，上升器直接回来地球，这需求战胜回来器与许多燃料等带来的死重。
别的，我国科学家还初次对自取月球样品进行了存储、剖析和研讨，取得了多项科研成果。比方，提醒了20亿年前月球仍存在岩浆活动；发现了月球新矿藏，命名为“嫦娥石”，这是新发现的第6种地球上没有的矿藏。
>>>从“月背征程”到“载人登月”
现在，我国正在施行的是探月工程四期使命，它由嫦娥四号、六号、七号、八号4次使命组成。
嫦娥四号落月勘探器及其相关的“鹊桥”中继星已于2018年发射，现在正在超期服役。嫦娥六号将于本年5月发射，它将初次完结人类从月球反面采样回来。与其相关的鹊桥二号中继星已于本年3月20日发射，并已完结在轨对通测验，使命取得满意成功。
嫦娥四号
人类初次月背软着陆
嫦娥四号的使命是落在月球反面进行软着陆和巡视勘探。
月球反面比正面保留着更为原始的状况，对研讨月球和地球的前期前史具有重要价值。别的，因为地球上永久看不到月球反面，所以在那里能监测到地球或地球轨迹上无法分辩的世界低频射电信号，或许取得严重天文学发现。
但正是因为在地球或地球轨迹上永久看不到月球反面，在月球反面着陆的勘探器无法直接和地球站进行无线电通讯。为此，我国于2018年5月21日先发射了世界首颗运转在地月拉格朗日2点晕轨迹的月球中继星“鹊桥”。在这个轨迹上运转的“鹊桥”，能一起“看到”地球和月球反面，可为尔后落在月球反面的嫦娥四号与地球站之间供应通讯链路，传输测控通讯信号和科学数据。
2018年12月8日，我国成功发射了嫦娥四号落月勘探器。2019年1月3日，它在月球反面冯·卡门碰击坑完结软着陆，这在世界上也是榜初次。
作为嫦娥三号的备份，嫦娥四号仍是由着陆器和巡视器（玉兔二号月球车）组成，但两者所搭载的科学载荷有明显变化。与嫦娥三号比较，嫦娥四号在性能上也有很大进步。例如，嫦娥三号在长月夜零下180℃的环境中无法作业，但嫦娥四号采取了新的动力供应方法，在国内初次实测月夜期间浅层月壤的温度。
玉兔二号在月背留下了人类勘探器榜首行“足迹”
至今，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车仍在“超期服役”。玉兔二号是现在世界上在月面作业时刻最长的月球车，而且不断改写着世界纪录。
鹊桥二号
未来8年交流地月
行将发射的嫦娥六号将在月球反面进行采样回来。为此，我国先在2024年3月20日发射了鹊桥二号中继星，以代替“超期服役”的“鹊桥”中继星——这是世界上第二颗在地球轨迹以外的专用中继星，架设了地月新“鹊桥”，可为嫦娥四号、六号、七号和八号供应地月间的优质中继通讯。
“鹊桥”月球中继星作业示意图
2024年4月2日，鹊桥二号按方案进入24小时周期的环月大椭圆使命轨迹。4月6日，鹊桥二号成功与正在月球反面展开勘探使命的嫦娥四号完结对通测验。4月8日至9日，鹊桥二号中继星与处于地上状况的嫦娥六号勘探器展开对通测验。
与2018年发射的“鹊桥”中继星比较，鹊桥二号中继星会集表现出四大优势。
一是天线更多。它不只配备了一个与“鹊桥”中继星相同的直径4.2米X波段抛物面天线，用于与在月球反面或南极着陆的勘探器通讯，还配备了一个“小伞”——直径0.6米的双频抛物面天线，能保证每时每刻都能指向地上数据接收站。
二是运用了CAST2000卫星平台，作业寿数长达8年。因为寿数长、功率高、码速率高，所以它还可用于2026年发射的嫦娥七号、2028年发射的嫦娥八号使命等。
三是载荷更多。它搭载了极紫外相机、阵列中性原子成像仪、月地甚长基线干与（VLBI）实验体系等科学载荷，可择机履行更多科学勘探使命，如展开月基对地球磁尾和等离子体层的勘探和研讨、月地甚长基线干与丈量实验和观测研讨等。
四是轨迹新颖。它终究进入到倾角54.8°、周期为24小时的环月大椭圆冻住轨迹，其近月点为200千米，远月点为1.6万千米，即近月点在月球北半球高纬度区域，远月点在月球南半球高纬度区域。
选用这种轨迹是因为探月工程四期后几回使命都将挑选在月球南极区域进行调查，这一轨迹可保证鹊桥二号与在月球反面或南极着陆的勘探器之间有更长的通讯时刻。
依照使命方案，嫦娥六号将在月球反面逗留2天进行采样作业，鹊桥二号中继星可每天坚持20小时与嫦娥六号进行通讯。
未来，为更好配合在月球南极着陆的嫦娥七号、嫦娥八号的作业，鹊桥二号的轨迹将于2026年调整为近月点约300千米、远月点约8600千米、倾角55°，运转周期为12小时。
嫦娥六号
月球反面主动采样回来
本年5月初，我国将发射嫦娥六号。
嫦娥六号是嫦娥五号的备份星，但要完结人类初次在月球反面进行采样回来勘探的豪举，就要在工程上打破月球逆行轨迹规划与操控、月背智能采样和月球反面起飞上升三大关键技能。
依据现在方案，嫦娥六号拟在月球艾肯盆地中纬度区域阿波罗环形山着陆采样并回来。这里是月球上从前遭受强烈碰击的区域，或许保留着前期月球的信息。在完结采样回来后，科学家可进一步剖析月壤的结构、物理特性、物质组成等，深化人类对月球成因和演化前史的研讨。
此外，嫦娥六号还将搭载法国的氡气勘探仪、欧洲航天局的月表负离子剖析仪、意大利激光角反射器、巴基斯坦立方星等多个国外载荷。
未来20年
载人登月与月球科研站
尔后，我国将于2026年发射嫦娥七号，它拟选用绕、落、巡、腾跃等归纳勘探方法着陆在月球南极，为未来树立长时间、接连运转的归纳性月球科研站奠定根底；拟于2028年发射的嫦娥八号，由着陆器、腾跃器、巡视器和月面作业机器人等组成，将着陆在嫦娥七号邻近，并与其构成根本型月球科研站。
到时，我国还将建成“鹊桥”通导遥归纳星座，服务载人登月和火星、金星等深空勘探。2040年前，我国将与俄罗斯等多国协作，建成完善型世界月球科研站，之后还将制作应用型月球科研站。
未来的月球科研站示意图
此外，我国将在2030年前施行载人登月。为此，现在正在研发长征十号新一代载人运载火箭、“梦舟”新一代载人飞船、“揽月”月面着陆器，以及载人月球车和登月服等，并选拔、练习登月航天员。
作者：庞之浩
文：庞之浩（全国空间勘探技能首席科学传达专家）图：国家航天局供应修改：许琦敏责任修改：任荃
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