1樓:普通d一兵
探測月球是破解地-月系統、太陽系和生命的起源與演化的重要環節。探測月球可以拓展人類的生存空間和探索領域。除了用望遠鏡,現在發射各種各樣的探測器去探測月球,甚至登上月球進行探測。
這一系列航天技術的發展,帶動了高新技術的整體發展,科學需求轉換成了技術上的突破。最明顯的例子就是美國的「阿波羅」 計劃。科學家希望通過探測月球研究太陽系的物質**,瞭解太陽星雲的分餾、凝聚與形成過程;研究行星與衛星的大氣、電離層與磁場的特徵、起源與演化。
月球是能源寶庫誰先利用誰獲益太陽能每年約為12萬億千瓦。
月球是一個取之不盡,用之不竭的能源寶庫。月球上蘊藏著豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、矽、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產,僅月海玄武岩中含有可開採利用的鈦金屬就有100萬億噸。每年到達月球範圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦。
在月球上,太陽能的能量密度為1.353千瓦/平方米。如果人類在月球表面建立三座全球性的並聯式太陽能發電廠,就可以獲得極其豐富而穩定的太陽能。
月壤中富含由太陽風粒子積累而形成的氣體,如氫、氦、氖、氬、氮等,尤其是核聚變燃料「氦3」在月球上蘊藏豐富。「氦3」是一種高效、清潔、安全、廉價的核聚變發電燃料,100噸「氦3」就能滿足全球一年的電力需求,10噸「氦3」 所發的電,就可滿足我國一年的用電量。探明月球上「氦3」的儲量和分佈,對我國未來能源戰略有著重要意義。
月球與行星探測還可以促進太陽活動與空間天氣環境研究。
月球超高真空低磁場高潔淨是環境監測和軍事戰略的制高點。
月球上有特殊的空間環境資源:超高真空、無大氣活動、低磁場、地質構造穩定、弱重力、無汙染、宇宙射線豐富。我們可以利用其特殊的空間環境,建立精度高、造價低、執行與維護費用低的天文觀測站與研究基地;也是環境監測和軍事戰略意義的制高點。
在月球上建立發射場,發射深空探測器比在地球上要容易得多。在月球上建立天文觀測站,可以不受地球大氣層的限制,是理想的對天觀測和對地監測站。由於月球自轉與公轉週期相同等因素,在月面上可以持續進行14個地球日的夜間觀測。
因此,在月面可以對地球的地質構造及環境變化進行監測與研究,特別是小天體對地球可能構成的威脅進行監測;一旦發現有隕石、彗星等物體向地球方向執行可能撞擊地球時,可及時採取措施將其摧毀或改變其執行方向,從而起到保護人類的作用。
2樓:匿名使用者
新華網北京3月4日電(記者齊湘輝 秦大軍)全國政協委員、載人航天火箭系統顧
問組組長、「神舟」五號火箭總指揮黃春平4日接受新華社記者專訪表示,「神舟」七號」發射時間將推遲半年左右,原定2023年的發射計劃將拖後到2023年。
黃春平說,發射計劃延期,「並不是出了什麼問題,而是工作週期決定。」「神舟」七號火箭每一個部件都需要經過複雜的工作週期,首先要進行單樣技術攻關,攻關合格後再設定方案、原理考核,之後進入抽樣階段。這一階段要解決兩方面的任務,一是要通過效能指標測試,二是原材料、加工等工藝能力在工廠的生產能力範圍內。
抽樣合格後,再修改設計,做試樣生產,再進行產品實驗,最後進入工廠生產。此外,還要請相關專家進行測評。因此,「這是一個複雜的工程,要一步一個腳印,不能急於求成。
」黃春平介紹,與神
五、神六不同,「神舟」七號火箭在研製上的關鍵點是宇航服和氣門閘。因為「神舟」七號將實現太空行走,航天員能否從艙內氣壓驟然適應真空環境,氣門閘和宇航服扮演了重要角色。
「目前,『神舟』七號的其他部件都差不多了,只有宇航服還要攻關,宇航服的研究進度決定了神七進度。」黃春平又補充說,「不過,中國完全有能力解決。」
黃春平說,為了適應真空的環境,「神舟」七號宇航服從氣密、通訊、排洩、通訊、電源、活動關節等各方面,都要比神六有較大提高。
據黃春平**,「神舟」七號將有三名航天員,一個要出艙行走,一個在軌道艙迎接,返回艙還要留人。出艙活動將有行走、操作、擰螺釘等安裝裝置等專案,為今後建立太空空間站作準備
根據中國探月衛星工程的四大科學目標,嫦娥1號選用的有效載荷有6套24件,包括ccd立體相機、鐳射高度計、成像光譜儀、伽馬/x射線譜儀、微波探測儀和太陽風粒子探測器等。其中ccd立體相機是拍攝全月面三維影像的專用相機,在中國屬首次使用;成像光譜儀用於獲取月面光波圖譜;伽馬/x射線譜儀用於探測月球表面元素;微波探測儀除用於獲取月壤厚度資訊外,還能給出月球背面的亮度溫度圖和月球兩極地面的資訊。
由鐳射器、望遠鏡和接收電路三部分組成的鐳射高度計,由中科院上海技術物理研究所研製。它在探月衛星的發射階段和轉移階段都處在「睡眠狀態」。衛星進入環月軌道後,鐳射高度計首先向月面發射鐳射束,並立刻用望遠鏡把反射回來的光束變成電訊號;接著,接收電路盒將迅速進行精確計算,用最短時間得出該探測點的月球海拔高度。
鐳射高度計完成繞月旅行,月面每個探測點的海拔高度就一清二楚了。這些數值一旦與ccd立體相機拍攝的平面影象相疊加,就是一幅完整而精確的月面三維地形圖。只要鐳射高度計發射的探測點足夠密,就能獲得覆蓋整個月球的地形圖,包括人類探月活動從未涉及的月球兩極區域。
據探月專家介紹,美國、歐空局、俄羅斯和日本等以前從未在探月過程中使用過可以全天候、全天時工作和具有一定穿透能力的微波遙感技術,所以嫦娥1號上的微波探測儀是世界上首次在探月衛星上裝載微波遙感裝置,用以實現對月面更為細緻深入的探測,並將對所發回的資料進行反演和解析。不過,由於月球遠離地球,對月球進行微波遙感探測有很大的技術難度和一定的風險。為確保探測成功和能穩定地發回資料,現正加強對月球微波遙感的地面**研究,在借鑑以往經驗的基礎上做相應的技術改進。
嫦娥1號有效載荷共重130千克。早在2023年1月7日,所有24件儀器就完成了首輪聯合測試,結果相當成功。測試表明,探測儀器設計中的一些關鍵技術問題已基本攻克,並解決了裝置間的接**術。
全部探測儀器於2023年9月交付,並與衛星平臺一起進行噪聲、振動、輻射和真空等各種空間環境的模擬測試。
使用成熟的火箭
按照計劃,長征3號甲被選為月球探測衛星的運載火箭,發射場選在西昌衛星發射中心,但要進行必要的適應性改造。
根據設計,嫦娥1號的執行軌道近地點為200千米,遠地點為51000千米,屬於大橢圓軌道。火箭必須精確地將探測器送入預定軌道,才能準確完成預定探測任務。為滿足探月衛星的特殊要求,長征3號甲火箭控制系統增加了單機和線路備份,確保飛行過程中不出現任何偏差,萬無一失。
選擇長征3號甲主要考慮到它是長征系列火箭家族中發射成功率最高的成員之一。該火箭擁有更靈活而先進的控制系統,可在星箭分離前對有效載荷進行大姿態調姿定向,並提供可調整的衛星起旋速率,具有很強的適應性。它主要用於發射地球同步軌道有效載荷,同時兼顧低軌道和太陽同步軌道等其它軌道有效載荷的發射,也可進行一箭雙星或多星發射。
目前執行發射任務的長征3號甲火箭已進入試樣研製階段,部分元件和箭體已開始投產。但由於月球探測器尚處於初樣設計階段,今後研製人員還將根隨著探測器研製的深入,逐步對火箭設計進行適應性修改,預計將於兩年後出廠。
嫦娥1號發射時間的選擇要考慮到光照、太陽入射角、測控條件和軌道限制等因素。發射後,衛星將用8~9天時間完成調相軌道段、地-月轉移軌道段和環月軌道段飛行。在經過發射、飛行和進入預定軌道等程式後,如何將探測資料傳回地面,是工程的技術難題。
嫦娥1號工程副總設計師龍樂豪說,通俗一點講,該工程有三大目標,即「到得了」、「轉得起」和「傳得到」。嫦娥1號從起飛到進入目標軌道將多次經過中國上空。如地理位置和天氣條件允許,人們有可能用肉眼觀測到現代「嫦娥奔月」的情景。
測控和應用系統
由於旅途遙遠,所以測控系統尤為重要。測控系統將以中國現有的s頻段航天測控網為主,輔以甚長基線干涉儀天文測量系統組成,並進行必要的適應性改造。
嫦娥1號衛星不僅需要對月球進行全天候的觀測,還需要把太陽能電池板始終對準太陽,同時又要把傳送天線對準地球。目前,中國在上海佘山和烏魯木齊分別擁有一個直徑25米的天線,但它們只能有4~6小時可用來接收星上資訊。為了嫦娥1號計劃的順利實施,中國將分別在北京和昆明設一個直徑50米(國內最大)和一個直徑40米的天線。
這樣在我們的國土上,可用4個天線交叉干涉,對近40萬千米遠的嫦娥1號進行測控,併為應對外界干擾因素和意外因素留有應急的能量。
地面應用系統包括月球探測衛星執行管理中心、資料接收中心以及科學資料處理和研究中心三個部分。
四大難關
雖然衛星和火箭採用成熟技術,但還是要攻克一些技術難點。中國航天器已到達的距地球最遠距離為7萬千米,而月球距地球達38萬千米。而且月球以及月球與地球和太陽的相對關係具有其固有的特點,所以月球探測衛星與一般的地球衛星有很大不同。
據權威人士介紹,研製和發射嫦娥1號探月衛星的技術難點主要有4點:
一是軌道設計與控制。它是實現月球探測衛星繞月飛行的基本保證。在飛往月球軌道的過程中,月球衛星既不能碰著月球,也不能飛過去,因此軌道設計和控制是一個新問題。
必須正確認識月球衛星軌道設計的客觀規律,尋找合理的工程實施途徑。
二是測控和資料傳輸。地月相距遙遠,測控訊號的空間衰減明顯增大。同時為實現衛星繞月飛行,需經歷複雜的軌道轉移過程,其間的測控任務對星上和地面測控系統提出了更高要求。
38萬千米外的探測帶來衛星天線怎麼設計和地面站怎麼設計等問題。
三是制導、導航與控制。月球探測衛星從繞地飛行到準確進入繞月飛行軌道,需經歷多次複雜的軌道和姿態機動,要求控制精度高和實時性強。衛星對地觀測是兩體定向,即太陽帆板對日定向,觀測裝置和測控通訊裝置對地定向,以觀測和傳輸資訊。
而繞月衛星是三體定向,即太陽帆板對日,觀測裝置對月,測控通訊裝置對地。三體定向問題要複雜得多。
四是熱控技術。衛星繞著月球轉,月球繞著地球轉,地球又帶著月球和月球旁的衛星繞著太陽轉,相對關係比較複雜,從而導致繞月衛星的熱變化巨大。而我們只能給嫦娥1號穿一件「衣服」,不能換。
這件「衣服」要做到熱的時候不熱,冷的時候不冷,這是個難題。由於要經歷複雜的熱環境,熱控技術必須適應複雜的外部溫度變化,以保證星上所有裝置處在正常的工作溫度範圍。
我國成功發射探月衛星「嫦娥2號」與「嫦娥
a 第三宇宙速度是抄指被髮射物體能夠脫離太陽bai系的最小的發du射速度，而 嫦娥一號 仍zhi然沒有脫離地球的dao 引力範圍，故其發射速度小於第二宇宙速度 故a錯誤 b 衛星在繞月軌道上時所受合力提供向心力，而向心力指向軌跡的圓心即月球的球心，故月球對衛星的引力大於地球對衛星的引力 故b錯誤 c...
嫦娥三號成功發射，這是我國首次向月球
ca 發射 嫦娥三號 的火箭時，由於摩擦，火箭的溫度會很高，因此發動機是用熔點高的材料製成的，故a不符合題意 b 嫦娥三號 的太陽能電池主要是靠導體材料來產生電流的，故b不符合題意 c 發射 嫦娥三號 的火箭用的燃料為液體氫，而液氫的熱值很大，故c符合題意 d 嫦娥三號 的外殼是用硬度大的材料製成的...
神舟5號發射的意義楊利偉成長經歷
神舟 五號成功發射和安全著陸，標誌著中國人民在攀登世界科技高峰的征程上又邁出具有重大歷史意義的一步，是我國改革開放和社會主義現代化建設的又一偉大成就，是我國高技術發展的又一里程碑，是中國人民自強不息的又一非凡壯舉，是我們偉大祖國的榮耀。自從昨天楊利偉走向太空的那一刻起，中國人開始走出自己的搖籃，蹣跚...