欧洲航天局“智能1号”小型探测器格林尼治时间3日晨5时42分22秒按预定计划撞击月球,以对月球的“温柔一击”结束了近3年的太空旅程,也奏响人类新一轮探月高潮的前奏。击中“卓越湖”欧洲航天局3日发布新闻公报说:“今天一大早,月球表面被一次微弱的闪光照亮,‘智能1号’击中月球‘卓越湖’区域。 ”据测算,撞击点位于月球南纬34.4度、西经46.2度。电视画面显示,当撞击成功的消息得到确认时,位于德国达姆施塔特的控制中心大厅内爆发出热烈的掌声。欧航局探测器项目负责人卡米诺说,撞击按计划顺利进行,“我们着陆了”。欧航局发言人魏厄在接受媒体采访时说,“智能1号”撞击月球后“撞”出了大量物质,将有助于科学家对撞击点进行进一步的研究。
“智能1号”
在格林尼治时间3日5时42分22秒(北京时间3日13时42分22秒)撞上月球。此次“撞月”的时间和地点都是精心选择的,从南非到加那利群岛、南美、美国本土、夏威夷等地的天文学家和业余天文学爱好者都有机会观测到这一激动人心的撞击过程,但评估他们所观测的数据和图像仍需一段时间。撞得很温柔
“智能1号”
此次撞击非常“温柔”。专家说,这次撞击可能只会在月球表面留下一个直径在5米至10米之间、深度为1米左右的坑。此外,“智能1号”也不会给月球带去多余的化学元素,因此没有理由担心撞击会对月球造成很大的伤害。
“智能1号”
于2003年9月升空,造价约1.1亿欧元(约合1.4亿美元)。除撞击月球为科学研究“发挥余热”外,它还对新型太阳能离子发动机进行了测试,并搜集了大量月球形态和月表矿物构成等数据。探月掀高潮欧航局“智能1号”项目科学家伯纳德·富万认为,探测器所获取的数据是一笔“巨大财富”,可供科学家分析几个月甚至数年。富万说,X射线分光计和红外线帮助科学家第一次获得月球表面钙和镁等化学元素的含量数据,描绘出了月球元素和矿物分布的最详细地图。“智能1号”还观察了神秘的月球极点,并调查了未来值得探索的区域。如果月球极点像一些科学家们所希望那样存在固态水的话,那么人类未来开发月球将拥有极端重要的生存条件。富万说,“‘智能1号’的测量还为有关月球生成和进化的理论收集了证据,”富万说,大多数月球研究者认为,月球是在45亿年前由一个火星大小的小行星撞击地球后形成的。但这一理论尚有诸多未明之处,例如月球大部分物质来自两个相撞星球中哪一个。继“智能1号”完成使命后,欧洲还计划未来让宇航员登陆月球并分阶段建立月球基地。此外,美国、中国、俄罗斯、印度和日本等近年也都提出了自己的探月计划。有关专家认为,继20世纪50年代末美国和苏联展开以月球探测为中心的空间竞赛后,人类正在掀起第二次探月高潮。
两大突破
欧洲航天局津津乐道的不只是探测器成功完成对月球的“精彩一击”,“智能1号”在近3年的使命中实现两大技术突破更让欧航局兴奋不已。空间激光通信
“智能1号”
在飞行过程中成功实现了空间激光通信联络。这种技术以往只用于卫星与地球的联络,在太空探测器与地球间的联络中则是首次使用。这证明了该技术在探测器高速度、远距离飞行时也同样可靠。与传统微波通信相比,空间激光通信具有通信容量大、器材重量轻、功耗和体积小、保密性高等优点。太阳能离子发动机欧航局为探测器装备的太阳能离子发动机测试获得了成功。太阳能离子发动机可将太阳能转化为电能,再通过电能电离惰性气体原子,喷射出高速氙离子流,为探测器提供主要动力。这种新型发动机有望成为未来星际旅行的主要动力装置之一。
“智能1号”
“智能1号”
的英文名叫“SART-1”,全部由低成本、小型化的尖端技术部件构成,造价约1.1亿欧元。体貌重仅367公斤,体积约1立方米,相当于一个洗衣机大小。两个太阳能电池板伸展开后长约14米。装备装备了高清晰度微型摄像机、红外线及X射线分光计等最新探测设备,这些设备从月球轨道拍摄并传回了月球表面的2万多张图像,清晰程度前所未有。X射线分光计帮助科学家第一次获得月球表面钙和镁等化学元素的含量数据。任务探测月球表面化学元素,了解月球的构成;拍摄迄今最详细的月球地理图,以期破解45亿年前月球形成的奥秘;在月球表面寻找冰冻水的证据,为人类是否要在月球建立永久基地提供各种数据资料。推进系统推进系统能够依靠太阳能来驱动,其太阳能离子发动机可将太阳能转化为电能。行程2003年9月27日由欧洲阿丽亚娜-5型火箭搭载从法属圭亚那的库鲁航天发射中心升空。经过近14个月的飞行,探测器于2004年11月15日进入月球“大门”,即太空中月球引力作用大于地球引力作用的边界位置,此后探测器不断调整位置并逐渐进入预定月球观测轨道。2006年9月3日,探测器撞击月球,以“砸”出月球尘埃供天文学家研究。
撞月球就像打水漂
1958年苏联的“月球2号”成为首个撞击月球的人造物体。从那以后,许多人造物体击中了月球,不过都没有造成明显的伤害。“智能1号”此次对月球的撞击是最轻柔的一次,进入角度大约为1度,速度大约为每秒2公里(通常的自然天体撞击速度能达到每秒70公里),一些专家因此风趣地将本次“撞月”形容为在月球上“打水漂”。
奔月为啥舍近求远
月球与地球的直线距离约有38万公里,但是“智能1号”却花费了14个月时间,行程上亿公里才抵达月球轨道。与之相比,美国“阿波罗”飞船从发射到抵达月球轨道只用了3天时间。“智能1号”奔月之所以“舍近求远”,主要是为了验证其搭载的新型太阳能离子发动机的性能。
“智能1号”
的奔月飞行之所以如此缓慢和间接,是因为科学家首先让它进入地球同步轨道,随后点燃离子推进器,逐步扩大其环绕地球飞行的椭圆形轨道直至其被月球重力所“捕获”,以验证新型太阳能离子发动机的性能,解决日后星际旅行的动力问题。太阳能离子发动机利用燃料的效率比普通化学燃料发动机高10倍,因此新发动机所需燃料不多,这使得装备它的航天器有更多的空间装载其他装备。这种发动机主要利用太阳能,在宇宙无重力状况下能够连续运转几年。与发射时震天动地的化学燃料发动机相比,离子发动机的威力看起来有点小得可笑,每次提供的能量相当于人拿起一张A4纸或者把一张明信片放在手掌上所需能量。但是,化学发动机的燃料在几分钟内就会消耗完毕,而离子发动机能够持续几个月甚至几年不停地向航天器提供动力。而且在太空无阻力环境下,在吸干氙气燃料前,离子发动机可以缓慢而持续地加速。这特别适于远距离太空航行,执行这种任务时,耗时不是大问题,航天器有效载荷才是首要考虑点。虽然目前太阳能离子发动机的总体推力仍然不是很大,但“智能1号”在太空中遨游近3年只消耗了50升燃料,创造了太空探险的奇迹。专家称,新型太阳离子发动机在“智能1号”的飞行中经受了考验,为人类未来星际旅行展现了新的前景。
“殊归”太空中
空间探测器在为人类探索天体和未知宇宙空间方面作出了无数彪炳史册的贡献。在这些探测器的工作潜力耗尽后,科学家为它们安排了哪些归宿呢?“浪迹天涯”以美国“先驱者10号”探测器为例,1972年升空的这个“先驱者”率先穿越小行星带,成功到达木星附近并获取其图像。2003年已飞出太阳系的这个人造天体中断了与地球的联系,开始“漂泊”。“粉身碎骨”20世纪60年代初期发射的几个美国“漫游者”系列探测器都以撞击月球的方式结束了一生。“撞月”是“漫游者”们接近并考察月球的主要方式,而“智能1号”撞击月球属于“发挥余热”。“永久驻守”2004年1月先后以软着陆方式登上火星的美国“勇气”和“机遇”号火星车,空前广泛、细致地实地考察了火星。待其工作能力消耗殆尽后,两辆火星车将永远在火星上度过余生。“荣归故里”1970年发射的苏联“月球16号”探测器,在航天史上首次实现在月球上着陆、采集月岩样品并返回地球,这一成果当时大大丰富了人类对月球的认识。“水深火热”2003年9月,俄罗斯“进步1-10”货运飞船与国际空间站分离后,作为探测卫星对地球上出现自然灾害的地区进行拍摄,并将影像数据传回地面控制中心。在如此工作约一个月后,该飞船坠入地球稠密大气,在摩擦燃烧中大部分化为灰烬,其残片落入太平洋指定水域。
“玉殒”月球上
1959年,苏联研制的“月球2号”在飞行33小时后抵达月球,但在着陆时坠毁。这是第1个撞击月球表面的人造飞行器。1962年,美国研制的“漫游者4号”准备给月球拍张照,却坠毁在月球始终背对地球的那半面上。1964年至1965年,美国研制的“漫游者6号”、“漫游者7号”、“漫游者8号”和“漫游者9号”给月球拍了约1.7万张照片,为后来的“阿波罗登月”铺平了道路。任务完成后,这4个探测器均严重损坏,最后撞击月球完成使命。1965年,苏联研制的“月球5号”、“月球7号”和“月球8号”在发生技术故障后撞上了月球。1966年至1967年,美国研制的5个测绘用探测器完成任务后在月球上坠毁,成功避免成为太空垃圾。1969年至1971年,苏联研制的“月球15号”和“月球18号”分别绕月飞行52圈和54圈后在月球表面坠毁。1990年,日本发射月球探测器“飞天”。1993年,“飞天”撞击月球后结束它的历史使命。1999年,美国宇航局“月球勘探者”探测器曾撞击月球找水。2006年,欧洲“智能1号”探测器击中月球表面。(新华社) |