嫦娥与“月亮女神”各有千秋(图)

“嫦娥一号”（左）与“月亮女神”各有特点

　　嫦娥与“月亮女神”各有千秋

　　同一时期发射 中日两颗探月卫星分别在200千米与100千米轨道上运行———

　　昨日，我国第一颗绕月探测卫星———“嫦娥一号”发射成功并进入了预定地球轨道。9月14日，日本也发射了其探月卫星———“月亮女神”。月球探测，从科学目标上来说，各国都有很大的相似性，其科学目标都是围绕着月球的起源和演化进行的。但每一次的月球探测，都具有具体的任务和探测项目。我国的“嫦娥一号”和日本的“月亮女神”可谓各有特点，下面就是对这两者进行的一番比较。

　　■拍照 嫦娥一号一台相机 月亮女神两台相机

　　获取月球表面三维立体影像，即是观测月球的地形地貌，嫦娥一号卫星是利用立体相机和激光高度计来实现。

　　嫦娥一号卫星是第一次去探测月球，要先看月球的概貌，所以相机的分辨率设计在120米，月表成像宽度为60千米。激光高度计的分辨率很高，在1米，最大误差是5米。

　　嫦娥一号卫星有效载荷控制在140公斤以下。这决定了设备只能往小、轻、精的方向设计。一般说来，立体影像是由两台或者三台相机从不同的角度拍摄而成，如“月亮女神”就是用两台相机从前后两个视角观测月球表面。而嫦娥一号卫星的相机设计很巧妙，只用了一台相机。巧妙之处在于，利用一片面阵CCD组成了这台相机的电子“底片”，在卫星飞行过程中每次只取CCD面阵中的前、中、后三行像素的信号，相机在随卫星的飞行过程中，对月球表面进行“逐行扫描”，就会获得星下点、前视17°、后视17°三个视角形成的三幅二维原始图像数据，经过三维重构后，月球表面三维立体影像就被再现出来。

　　嫦娥一号卫星的激光高度计比“月亮女神”要小，但分辨率较高，“嫦娥一号”为1米，“月亮女神”为5米。高度越高，激光能量越容易衰减，“月亮女神”在100千米的轨道上运行，“嫦娥一号”在200千米的轨道上运行，所以“嫦娥一号”激光高度计的激光能量也需要随之增强。CCD相机只能在月球表面有光照的情况下获取月表图像，而激光高度计则不受这个限制，在月球背阳面也能照常工作。当获得的点积累得足够多时，一张月球的地表数字立体图像也就出炉了。

　　■观测月球表面 嫦娥一号首次利用微波辐射手段探测月球土壤 月亮女神多了一台测地雷达

　　在观测月球表面这个任务上，“月亮女神”比嫦娥一号卫星多一台设备———测地雷达，它能“看”到月球表面以下几千米。

　　分析月球表面有用元素及矿物的含量和分布通过X射线谱仪、γ射线谱仪以及干涉成像光谱仪实现。

　　X射线谱仪和γ射线谱仪只能探测月球表面含有的元素，并不知道这些元素形成了哪些矿物质。这个任务就要交给干涉成像光谱仪。由于不同的矿物质能吸收不同的光波，干涉成像光谱仪就根据这个特征判断岩石的种类，利用微波辐射的原理来探测月壤的厚度。

　　嫦娥一号卫星利用微波辐射手段探测月壤在全世界尚属首次。微波探测器曾多次用在针对地球的探测器上。虽然这种手段探测月壤还备受争议，但近年来，随着科学技术的发展，各国科学家逐渐认识到它是探测月壤的一种可行手段。绕月探测工程卫星系统副总设计师孙辉先说，嫦娥一号卫星在国际上首次利用微波探测月壤的厚度，其数据处理的方法还需要在实践中检验和改进。

　　孙辉先说，利用微波分析月壤的厚度本身就是一门科学，嫦娥一号卫星在这个领域也在进行探索，现在，国内一些专家已经找到了分析这些微波数据和反演月壤厚度信息的方法。孙辉先说：“应该说，这项任务有一定探索性。”第一次吃螃蟹总有风险，但后人能在这条道路上继续前进。“月亮女神”没有这项任务。

　　■探测地月的空间环境 嫦娥一号为我国首次对月球空间辐射环境进行探测 月亮女神还要探测月球磁场

　　“月亮女神”在探测月球环境方面的任务比嫦娥一号卫星多一些，它还要探测月球磁场、从月球表面溢出的氡等放射性元素发出的阿尔法粒子，以及备受科学家争议的月球电离层等。而且，“月亮女神”还要从月球上来看地球的电离层、极光全貌，从另外一个角度看人类的家园。

　　嫦娥一号卫星携带的高能粒子探测器和太阳风离子探测器是我国首次对月球空间辐射环境进行探测，能探测太阳高能带电粒子多种成分和太阳风粒子详细能谱、方向和体速度等。

　　■文/《中国航天报》黄琦