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嫦娥四号重写太空科技史 | China Daily

石豪,徐璐媛 风云之声 2021-06-22

      

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导读

经过约38万公里、26天的漫长飞行,2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。这是人类探测器首次实现月球背面软着陆。


《中国日报》记者张周项特邀两位专业研究人员,从不同角度为您带来对这次着陆的解读。


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本文来自China Daily 作者:石豪





 

Editor's note: On Thursday, China's Chang'e 4 lunar spacecraft made a soft landing on the far side of the moon, the first-ever such landing in space history. Two experts share their views on this major scientific achievements with China Daily's Zhang Zhouxiang:


编者按:经过约38万公里、26天的漫长飞行,2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。这是人类探测器首次实现月球背面软着陆。


《中国日报》记者张周项特邀两位专业研究人员,从不同角度为您带来对这次着陆的解读。

 

A major breakthrough in exploration of moon

ShiHao

石豪,科研工作者、航空航天观察者

 

The successful landing of Chang'e 4 marks a giant step forward in not only China's lunar exploration, but also its space technology as a whole. The soft-landingwas made possible by several breakthroughs in space technology.

嫦娥四号是人类历史上第一个在月球背面软着陆的探测器,其成功本身就是人类太空探索历程中一次巨大的突破。而在实现这一突破的过程中,中国开发出的各种技术也是值得一提的。

 

First,the terrain of the lunar far side is more rugged than the near side, i.e., the side facing the Earth. Therefore, Chang'e 4 has an advanced guidance,navigation and control system, which helped it to evade all obstacles and land softly on the planned site.

相比月球正面来说,月球背面的地形情况要复杂的多,而且资料也略显不足。为此,嫦娥四号携带了一套先进的制导、导航与控制系统,确保避开障碍,自动在月球背面着陆。

 

To be able to communicate with Chang'e 4 after it landed on the far side of the moon, China had launched Queqiao relay satellite in May, the first relay satellite in the Earth-Moon Lagrangian point L2 halo orbit. The launch of Queqiao itself was a major breakthrough in space technology.

为了解决月球背面的通信问题,我们发射了嫦娥四号中继卫星“鹊桥”,这是世界上第一颗运行在地月拉格朗日点L2晕轨道的中继卫星,突破了晕轨道的设计与控制技术。

 

As a small satellite, Queqiao carries a deployable high-gain parabolic antenna with a diameter of 4.2 meters, the largest in the history of deep space exploration.

作为一颗不到450kg的小卫星,“鹊桥”搭载的4.2米口径可展开高增益抛物面天线,是人类深空探测史上口径最大的天线。

 

Besides,Chang'e 4 lunar spacecraft is the first of its kind, as it carries a radioisotope thermoelectric generator (RTG) that ensures sustainable supply of electricity and heat. This is a breakthrough that will offer strong support to China's future mission to Mars and other space programs.

此外,嫦娥四号着陆器首次搭载了同位素温差发电机可以持续提供电能和热能,为中国未来探索火星及更远的太空奠定了坚实的基础。

 

Some have questioned China's achievement in the Chang'e 4 mission to the moon, saying the lunar spacecraft is built with quite a number of foreign devices. It does have some foreign payloads, such as Lunar Lander Neutrons and Dosimetry(LND) from Germany and Advanced Small Analyzer for Neutrals(ASAN) from Sweden, but they provide an opportunity for all space scientists to conduct research.

嫦娥四号的着陆器、巡视器和中继卫星,都是完全国内设计、国内制造的。在有效载荷方面,一批国外科研机构研制的载荷与国内研制的设备一起,出现在了嫦娥四号的载荷清单中:着陆器搭载了德国开发的中子及辐射剂量探测仪;月球车上搭载了瑞典开发的中性原子探测仪。

 

Such allegations are not even worth refuting. All the major parts of the Chang'e 4 system, including its lander, rover and the relay satellite, were designed and made in China.

这也是为什么有些一贯怀疑一切的声音怀疑嫦娥四号的“国产占比”。这种怀疑都不值得一驳。因为嫦娥四号工程(Chang'e-4 project)是为这些欧洲载荷提供了开展科学研究的机会和舞台,而非学习或者获得它们的技术。

 

And the fact that Chang'e 4 carries international payloads shows China is open to the world when it comes to research and cooperation in science.

科学研究需要开放与合作,中国对世界的大门永远是敞开的,在一些西方航天霸权主义国家固步自封,对中国航天的正常发展与对外交流横加干涉的今天,这种合作具有重大的意义。

 

Chang'e 4 helps reveal history of the moon

 

徐璐媛,澳门科技大学博士后研究员

 

The Chang'e 4 lunar spacecraft landed in the Von Karman crater in the South Pole-Aitken basin. The landing area was not selected at random but under careful considerations because of its rich scientific meanings.

嫦娥4号本次选择探访南极-艾特肯盆地(简称SPA),不仅仅是因为月之背面还没有着陆任务去过,还因为南极-艾特肯盆地本身就有重要的、不可替代的科学价值。

 

SPA is one of the biggest known impact basins in the solar system, and an in-situ study of it will help us learn more about the super-large impact processes in the solar system. Chang'e 4 will help study its surface morphology.

首先是大。南极-艾特肯盆地直径约2400公里,是太阳系中目前已知的最大的撞击盆地之一。南极-艾特肯盆地对我们认识月球有不可替代的重要和特殊意义。它可以帮助我们了解太阳系中的超大型撞击事件的过程是怎样的,会带来什么。

 

SPA is 12 kilometers deep, making it the deepest impact basin on the moon. With such a depth, it is highly possible that the basin-forming impact might have excavated and ejected upper mantle materials of the moon. These materials will provide a window to the lunar interior.

其次是深。SPA盆地深达12公里,是月球上最深的撞击盆地。这意味着当年的撞击事件很可能挖出了月壳深处甚至月幔的物质,这些挖掘出的物质,会是我们研究月球内部成分的钥匙。

 

Besides its size and depth, SPA is also one of the oldest impact basins on the moon, with its history dating back 3.92 billion years or more. Studying it might give us key clues to the history of the Earth's only satellite.

最后是古老。据估计,SPA盆地形成于月球的前酒海纪(39.2亿年前),是月球上最古老的大型撞击盆地之一。想要建立月球45亿年的漫长历史,SPA盆地是一个至关重要的环节。

 

And further, besides curiosity about the moon’s history, landing on the far side of the moon helps humankind learn more about the universe with its unique astronomical environment. There is an ionized layer inside the earth’s atmosphere that prevents low-frequency electromagnetic waves from reaching the earth, so to see them an observer must leave the earth’s atmosphere. The far side of the moon is a great place for such observation.

 

除此之外,登陆月球背面还有个重要原因,那就是利用月球背面得天独厚的天文环境对宇宙进行探索性观测。由于电离层的阻挡,波长10米以上的电磁波几乎完全无法穿透大气来到地球表面,想要对这类以及波长更长的低频电磁波进行观测,就必须离开地球大气层——月球背面就是一个极佳的观测场所。

 

The design life for the Chang’e 4 lander and rover is six months and three months, respectively. So, in the coming half year, we can expect more interesting news from them.

 

嫦娥4号的着陆器和月球车的设计寿命分别为6个月和3个月,所以在接下来的半年里,我们可以期待嫦娥4号带来更多惊喜。



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背景简介:本文作者笔名石豪,科研工作者,航空航天观察者。徐璐媛,澳门科技大学博士后研究员。

文章2019年1月5日发表于China Daily(https://europe.chinadaily.com.cn/a/201901/05/WS5c300ba9a31068606745f02d.html?from=timeline),风云之声经作者授权发表。

责任编辑:项启瑞




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