1.如何平安地降落月球?
  2.38萬公里如何遙操作?
  3.將進行哪些科學探測?
  4.首次登月對話說什麼?
  5.影響美國月球探測器?
  繼美蘇之後,中國成為第三個實施月球軟著陸的國家。國防科工局新聞發言人吳志堅表示,嫦娥三號是中國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務,需要攻剋的關鍵技術多、技術跨度大、實施風險高,其中著陸和巡視是兩個最大的難點,也是最大的看點。嫦娥三號奔月中,有哪些難點和看點,背後又有怎樣的軼事?
  京華時報記者商西綜合新華社央視
  京華時報製圖楊佳寧
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  如何平安降落月球?
  不能落太快否則被砸碎
  中國繞月探測工程首任首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠介紹,嫦娥三號任務將是中國第一次軟著陸在另外一個天體上,從技術上說還有很多困難,過程很艱難。
  在月球上著陸分離前,“玉兔號”月球車一直藏身在著陸器裡面,兩個一塊兒降落月球。這是中國航天器首次在地外天體軟著陸,首先要能被月亮“抓住”。
  “從地球上飛過去要被月球抓住,跑得太快飛跑了,跑得太慢撞上去了,所以一定要恰到好處,速度、距離要剛好飛到月球邊,被月亮抓住,變成月球的衛星”,歐陽自遠說,要安全著陸,就不能像嫦娥一號那樣硬著陸,而要軟著陸。
  經過主減速段、快速調整段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段等6個階段的減速,嫦娥三號將實現從月距面15公里高度安全下降至月球錶面。
  歐陽自遠提到,月球的真空環境是嫦娥三號軟著陸遇到的最大困難,讓降落傘無用武之地,只能調整到很低的位置,朝著目標降落。“下降速度越來越快的話,到了月球錶面就會被砸碎”,歐陽自遠介紹,只能有一個辦法,就是在著陸器下方安裝幾台發動機,把整個著陸器往上推,慢慢降落。
  為降落在合適的位置,嫦娥三號還將像直升機一樣懸停。歐陽自遠介紹,著陸器是智能的,飛到離月球錶面約100米高處時,底下的相機就會通過拍照趕快反饋信息,如果下麵有個大坑,需要挪個地方,它就會自己平移,等照相機告訴它地面平了,才會降落。
  歐陽自遠介紹,嫦娥三號在反推火箭的作用下慢慢下降,直到離月面4米高時再度懸停,把底下的發動機關掉,這樣才能安全著陸。掉到月面上後,嫦娥三號就會把太陽能電池板打開,接收來自太陽的能量,攜帶的儀器經過測試、調試後,就可以開始工作了。
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  相距38萬公里如何遙操作?
  通過“眼睛”構三維地圖
  嫦娥三號任務將是中國航天首次實現對月面探測器的遙操作,“玉兔號”月球車採用自主加地面控制相結合的方式,根據獲取到的環境參數在地面完成任務規劃的同時,“玉兔”具備獨立處理各種環境的能力,可自主完成局部規劃、避障和安全監測、應急保護。
  “玉兔號”長什麼樣?它有長長的“脖子”——司職地月對話的通訊天線;有敏銳的“眼睛”——頭頂的導航相機與前後方的避障相機;有一隻靈巧的“胳膊”——負責鑽孔、研磨和採樣的機械臂;有一對寬大的“翅膀”——太陽能電池帆板;腳踩六個“風火輪”——六輪搖臂式行走系統;“肚子”里還能裝下多種科學設備,相當於一座可移動的月球實驗室。
  全程參與研製的上海航天技術研究院主任設計師肖傑介紹,“玉兔號”配置若干個傳感器,在得知周圍環境、自身姿態、位置等信息後,能通過地面重構三維地形圖,再規劃方向,勾畫出到達目標點的路徑,導航控制走到目的地。
  然而,在距地38萬公里的月球,“玉兔號”仍逃不出地球的手掌心。為讓“玉兔號”乖乖聽從地面測控系統發出的命令,科技人員專門為“嫦娥三姑娘”落月準備了秘密武器。
  北京飛行控制中心副總工程師周建亮介紹,嫦娥三號的控制或者說其導航模式有很大不同,因為“玉兔號”要在月面上巡視,所以給它裝了三對相機,相當於三對眼睛,每一對相機拍攝的照片將傳到位於北京的飛控中心。
  周建亮介紹,科技人員正是通過利用這些照片,恢復出月球錶面三維地形,為月球車謀劃路線,進行路徑規則,然後把控制數據發送到月球車上,讓“玉兔號”按照地面人員的設計和規劃運動,進行各種科學探測活動。
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  將進行哪些科學探測?
  挑戰科學史上的幾個第一
  除落下去、走起來兩大看點外,嫦娥三號還將挑戰人類科學歷史上的幾個第一。
  嫦娥三號搭載8台科學載荷,用以完成3項科學探測任務,即月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和可利用資源調查、地月空間和月表環境探測與月基光學天文觀測。
  搭載月基光學望遠鏡,開創了國際上首次在月面開展天文研究的新領域,有望取得創新性研究結果。在月球錶面進行天文觀測,可以完全避開大氣影響,獲得極高精度的觀測數據。同時,月球大約27天(地球日)才自轉一周,可對一個目標開展長達300多小時的持續跟蹤。
  搭載極紫外相機,首次實現國際上在月面對地球等離子體層進行極紫外成像。在月面可以從整體上探測太陽活動、地磁擾動對地球空間等離子體層的影響,同時具有多天連續觀測的有利條件,能極大提高我國空間環境監測和預報能力。
  搭載測月雷達,並集合其他載荷探測成果,可在國際上首次建立集形貌、成分、結構於一體的綜合性觀測剖面,建立起月球區域綜合演化動力學模型。
  首次在我國航天器上採用放射性同位素熱源和兩相流體迴路技術,實現探測器在極端溫度環境下的月面生存。
  首次研製建設一系列高水平特種試驗設施,創新形成了一系列先進試驗方法。
  “玉兔號”月球車還將利用底部安裝的測月雷達,對月球地底下30米深的土壤層結構和100米深的次表層結構進行兩個深度上的精細探測。
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  首次登月對話錄音說到嫦娥?
  對話提及“嫦娥”和“玉兔”
  “阿波羅11號”飛船1969年首次把人類送上太空,登月宇航員與地面指揮中心一段關於尋找“嫦娥”、“玉兔”的對話錄音最近在互聯網上走紅。
  根據美國宇航局網站上記錄的“阿波羅11號”通訊檔案,1969年7月20日,在休斯敦地面指揮中心的羅納德·埃文斯對太空中準備登月的宇航員說,“有人要你們(在月球)註意一個帶著大兔子的可愛姑娘。在一個古老的傳說中,一個叫嫦娥的中國美女已經在那裡住了4000年……你們也可以找找她的伙伴——一隻中國大兔子。這隻兔子很容易找,因為它總是站在月桂樹下”。
  “阿波羅11號”宇航員邁克爾·科林斯立刻回答說:“好的,我們會密切關註這位兔女郎。”當時,科林斯留守“哥倫比亞號”指令艙中,他的同伴尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林正準備乘“飛鷹”號登月艙登陸月球錶面。
  美國行星科學家埃米莉·勒科達瓦拉說:“這真是一件值得分享的軼事,看起來,奧爾德林和阿姆斯特朗44年前就已經在月球上尋找‘嫦娥’和‘玉兔’了。”
  中國嫦娥三號月球探測器即將擇機發射,由網民投票定名的“玉兔”號月球車將隨嫦娥三號奔月。對此不少美國科研人員表達出自己的興奮心情,美國加州大學洛杉磯分校的專家邁克爾·里奇說:“我們對‘嫦娥’奔月行動充滿期待。”全球太空科學愛好者在多個科技論壇中談論著這一任務,“嫦娥”、“玉兔”成為熱議話題。
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  是否影響美國月球探測器?
  嫦娥登月更多意味著機遇
  美國航天局今年9月發射“月球大氣與塵埃環境探測器(LADEE)”,首要任務是瞭解月球稀薄大氣和塵埃環境。近日有美國學者稱,嫦娥三號登陸月球錶面時,火箭推進劑可能污染月球外層大氣,從而影響LADEE觀測。
  對此,美國加州大學洛杉磯分校物理和天文系專家邁克爾·里奇在接受記者採訪時說,嫦娥三號對LADEE的影響較小,根本不會給美國航天局的月球大氣和塵埃探測任務帶來麻煩。美國行星科學家埃米莉·勒科達瓦拉說,對於LADEE來說,嫦娥三號登月更多意味著“機遇”。
  美國約翰斯·霍普金斯大學的太空科學家傑夫·普萊夏認為,LADEE將可以觀測到火箭推進劑如何擴散到月球外大氣層,然後如何消散。當探測器登陸月球時,LADEE還可以對這些塵埃進行採樣分析,這是一個獨特的機會。  (原標題:五問嫦娥)
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