我國的航天事業(yè)正在如火如荼地發(fā)展當中,直到今年,我國的航空事業(yè)發(fā)展已經(jīng)走到了第70個年頭。在這70年間,我們擁有了能夠在藍天中翱翔的飛機,也造出了可以突破大氣層進入宇宙探索的航天器,甚至還在2008年成功實現(xiàn)了載人航天,這些成就一次又一次地向世界展示了我們國家的雄厚國力。
Tips:自從飛機發(fā)明以后,飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的工具。它深刻地改變和影響了人們的生活,開啟了人們征服藍天歷史。
2007年,我國第一次探月活動的首次發(fā)射也順利完成,嫦娥一號作為整個探月工程中的先驅(qū)者,不負眾望地圓滿完成了屬于它的各項工作任務。2018年,嫦娥四號也順利發(fā)射,成為了第一個著陸在月球背面的航天探測器,并且和玉兔二號共同工作,在月球背面發(fā)現(xiàn)了一塊奇特的“石碑”。
嫦娥工程
對于許多航天愛好者來說,我航天計劃中的嫦娥探月工程一直令人感到興奮。嫦娥探月工程是我國的第一個月球探測工程,于2004年1月23日立項。2007年10月24日,我國發(fā)射了探月工程中的第一顆衛(wèi)星“嫦娥一號”,這是一顆繞月飛行的衛(wèi)星,主要任務是負責記錄月球表面的立體影像,為之后的探測任務做準備。
Tips:嫦娥四號Chang'e 4,是中國探月工程二期發(fā)射的月球探測器,也是人類第一個著陸月球背面的探測器;實現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察,意義重大,影響深遠。
這顆衛(wèi)星在月球表面上方100到200公里的位置往返盤旋,利用到達月球表面再反射回來的微波信號進行繪制,獲得了迄今為止分辨率最高的月球表面圖像。除了繪制月球表面的地形特征以外,嫦娥一號還對月球土壤進行了探測,尋找有朝一日可以為核反應堆提供動力的元素氦-3,并且確定其他潛在可利用資源的分布。
值得一提的是,嫦娥一號上搭載有32首歌曲,其中有2首特別選用曲目,分別是《國歌》和《東方紅》,剩下30首則是來自我國兩岸的知名歌曲。2008年12月19日,嫦娥一號順利完成任務,并且于2009年3月1日在航天中心的控制下在月球豐富海區(qū)域成功撞擊,標志著我國嫦娥工程第一階段的圓滿結(jié)束。
Tips:月球是太陽系中體積第五大的衛(wèi)星,其平均半徑約為1737.10千米,相當于地球半徑的0.273倍;質(zhì)量則接近7.342×1022千克,相當于地球的0.0123倍。
2010年10月1日,我國航天局向月球發(fā)射了第二顆繞月衛(wèi)星“嫦娥二號”。嫦娥二號的其中一個任務是基于嫦娥一號的探測基礎上,對月球表面的影像數(shù)據(jù)進行補充。除此之外,嫦娥二號還要為今后發(fā)射的其他探測器進行著陸地點的勘探。嫦娥二號的主要任務則是對我國的新技術(shù)和新設備進行測試,以降低今后在正式執(zhí)行任務時可能遇到的風險。
在完成月球上的主要任務后,嫦娥二號甚至還完成了其他具有重要意義的任務。嫦娥二號在完成任務離開月球軌道后,飛往了日-地L2拉格朗日點。在那里,地球和太陽的引力幾乎能夠相互抵消。就這樣,我國成為了第三個到達日-地L2拉格朗日點的國家,并且在這里展示了未來能夠運用在航天人物中的深空通信和深空跟蹤能力。
Tips:深空通信是指地球上的通信實體與離開地球衛(wèi)星軌道進入太陽系的飛行器之間的通信,距離可達幾百萬公里,幾千萬公里,以至億萬公里以上。
“嫦娥三號”則不僅僅是一顆繞月衛(wèi)星那么簡單,它是嫦娥工程第二階段的無人月球探測任務,除了嫦娥三號著陸器之外,還有一輛“ ”月球車。2013年12月2日,嫦娥三號發(fā)射升空,在4天后順利進入了預計的月球軌道,并且于2013年12月14日在月球雨海的西北部進行了軟著陸。而人類上一個在月球表面進行軟著陸的航空探測器,還是1976年的月球24號。2016年,嫦娥三號的這個著陸點被命名為“廣寒宮”。
除此之外,官方還為玉兔號開設了名為“月球車玉兔”的微博賬號,并在上面以玉兔號的身份發(fā)表探月工程的進度。與以往不同的是,所有微博都是以第一人稱編輯的,用文字和配圖塑造了一個生動活潑的“玉兔”形象。這在社交平臺上引起了相當熱烈的反響,人們都十分牽掛這只小兔子。
Tips:衛(wèi)星是環(huán)繞一顆行星按閉合軌道做周期性運行的天體。不過,如果兩個天體質(zhì)量相當,它們所形成的系統(tǒng)一般稱為雙行星系統(tǒng),而不是一顆行星和一顆天然衛(wèi)星。
玉兔號在完成任務并超額工作了3個月之后,于2016年7月31日停止工作。當天,“月球車玉兔”的微博賬號上也發(fā)表了最后一篇博文,稱自己已經(jīng)是“看過最多星星的一只兔子了”。直到今天,這條微博轉(zhuǎn)發(fā)量已經(jīng)達到了6.8萬,評論接近12萬,點贊數(shù)21萬。并且,還有許多網(wǎng)友仍然不斷地在這條微博下方評論留言,表達自己對這只可愛的小兔子的思念。
嫦娥四號在月球上發(fā)現(xiàn)了什么
我國的第四顆月球探測器“嫦娥四號”于2019年1月2日抵達月球背面,引起了極大的轟動,因為這是有史以來第一艘登陸月球背面的航天器。嫦娥四號著陸的地方是馮卡門隕石坑,這是月球上最大、最古老的撞擊坑,從來還沒有屬于人類的探測器來到這里進行過探索。由于無法直接將信號傳輸?shù)降厍?,所以在月球背面著陸一直是一件非常困難的事情,但是嫦娥四號做到了。
Tips:馮·卡門撞擊坑位于月球背面南極艾特肯盆地中部,年齡大約為36億年,其保存了原始月殼的巖石,并可能含有水,具有極高科學研究價值。
嫦娥四號上還有玉兔號的繼任者,也就是玉兔二號。嫦娥四號著陸器在月球背面進行了一項小型封閉式生物體實驗,這些生物體包括棉花種子、果蠅卵和酵母。在這個實驗中,有棉花種子成功發(fā)芽了,成為了第一個在地球之外的星球上發(fā)芽的植物。
其實在最開始,玉兔二號的預計工作時間只有短短三個月,但是如今已經(jīng)過去了兩年多,它仍然還在月球上勤勤懇懇地工作著。今年2月,玉兔二號還在月球背面的探索活動中發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的巖石結(jié)構(gòu),當玉兔二號發(fā)現(xiàn)它的時候,它正位于玉兔二號的西南方,距離不過幾米,這個結(jié)構(gòu)看起來就像是一塊嵌在月球表面的“石碑”。
Tips:棉花種子開花后,花朵乳白色,開花后轉(zhuǎn)成深紅色然后凋謝,留下綠色小型的蒴果,稱為棉鈴。棉鈴內(nèi)有棉籽上的茸毛從棉籽表皮長出,塞滿棉鈴內(nèi)部,棉鈴成熟時裂開,露出柔軟的纖維。
科學家們進行觀察和分析之后一致認為,這并不是普通的巖石,應該有繼續(xù)深入探索的必要。月球車在月球上行進的速度是相當慢的,大約200米每小時,所以即便只有幾米,也要花上好幾十秒。玉兔二號在接收到指令之后,就向著那塊“石碑”緩慢行駛過去,并且勘測了它附近的巖石土壤,希望能夠通過這些東西分析出這個巖石結(jié)構(gòu)到底是如何形成的。
Tips:巖石根據(jù)其成因、構(gòu)造和化學成分分類,大多數(shù)巖石含有二氧化硅(SiO2),而74.3%的地殼成分都是后者。巖石中硅的含量是決定巖石屬性的重要因素之一。
這不是人類第一次在地外行星上發(fā)現(xiàn)“石碑”了,在美國之前探測火星的任務中,也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過一個神秘的巖石結(jié)構(gòu),被稱為“巨型石碑”。根據(jù)美國公布的影像資料來看,只能夠看見這塊“石碑”的頂部,并且依稀辨認出在這個“石碑”的一側(cè)存在一個黑色的陰影,很像是在光照下出現(xiàn)的投影。因此,這個巖石結(jié)構(gòu)很有可能是豎立在火星表面的。
Tips:石碑,是作為紀念物或標記的豎石。多鐫刻文字,意在垂之久遠。碑是立在宮殿、陵墓或寺廟中記事的石塊。
這張照片公開后就受到了極大的關(guān)注,但同時也一直存在爭議。有些相信外星文明存在的人表示,這些石碑就是外星文明存在的證據(jù),這是他們放置到這里的。而有的科學家則表示,這可能只是視覺上的一種錯覺。但是由于一直都無法進行實地考察,所以至今也無法證實到底哪種說法才是正確的。
Tips:視覺是一個生理學詞匯。光作用于視覺器官,使其感受細胞興奮,其信息經(jīng)視覺神經(jīng)系統(tǒng)加工后便產(chǎn)生視覺(vision)。
而這塊位于月球上的石碑則更為奇特。因為從各種研究結(jié)果來看,在月球上的巖石大多數(shù)都會在熱循環(huán)壓力和風化作用等等的作用下被打磨成圓潤的球狀。但是這塊石碑的輪廓卻十分分明,就連邊緣都具有明顯的棱角,看起來就像沒有經(jīng)歷過風化作用一樣。因此,我國的科學家們推測,這很大概率會是一塊來自地下的巖石,在某種原因的作用下,位于它上半部分的表面消失了。而這些部分消失的時間并沒有太久,又恰好被我們?nèi)祟愑^察到了,所以才會出現(xiàn)這樣的情況。再過多年,這塊石碑依然會變得不再銳利。
Tips:熱循環(huán)是指在一個熱力學過程中,系統(tǒng)從初始狀態(tài)出發(fā)經(jīng)歷了一系列過程之后又回到初始狀態(tài),即系統(tǒng)的終態(tài)與初態(tài)重合。
NASA同樣將目光放在了這塊石碑上,他們認為,這個巖石結(jié)構(gòu)很有可能來自和月球發(fā)生碰撞的一顆小行星。這顆小行星撞擊在月球上之后就碎裂了,這塊石碑就是小行星的其中一部分。無論如何,所有的這些推測都只是推測而已,并沒有確鑿的證據(jù)來證明是否正確。想要知道真相到底是什么,還需要進行更深入的研究。
Tips:行星Planet,通常指自身不發(fā)光,環(huán)繞著恒星運轉(zhuǎn)的天體。其公轉(zhuǎn)方向常與所繞恒星的自轉(zhuǎn)方向相同。
這塊石碑位于艾特肯盆地,這是月球背面最大也最神秘的盆地。嫦娥四號于2019年1月3日登陸了這個區(qū)域開始自己的探測任務。之所以會把探測區(qū)域選在這里,是因為科學家們認為在這里有很大可能可以找到與太陽系起源相關(guān)的關(guān)鍵線索。這個盆地的直徑甚至達到了2500公里,而月球本身的直徑都還沒有3500公里。而且,科學家們還發(fā)現(xiàn),艾特肯盆底的物質(zhì)成分和月球表面其他區(qū)域的物質(zhì)成分不太相同,這里的鐵、釷、鈦等金屬的濃度相當高。
嫦娥工程后來的進程
2020年11月24日,我國發(fā)射了嫦娥五號,屬于嫦娥工程的第三階段。嫦娥五號的任務是第一次進行地外天體的采樣,并且攜帶樣本返回地球。
Tips:南極-艾托肯盆地是在地球的衛(wèi)星-月球-上最大的撞擊坑,直徑大約2,500公里,深約13公里,它是整個太陽系中已知的撞擊坑中最大的之一 (第二大的是火星南半球的希臘平原)。
地球上第一個肩負月球采樣任務的航天探測器是蘇聯(lián)的月球15號,不過這個探測器在著陸的時候出現(xiàn)了失誤,撞擊在月球的危海變成了一堆碎片。幾天后,美國的阿波羅11號任務啟動,這也是實現(xiàn)人類第一次登月的航天任務。在這個任務中,同樣也第一次實現(xiàn)了將月球上的樣本采集并順利返回地球。大約一年之后,蘇聯(lián)的月球16號也完成了采樣返航的任務。
Tips:探測器detector,是觀察 、記錄粒子的裝置 ,核物理和粒子物理實驗研究中不可缺少的設備。探測器可分為兩類:計數(shù)器和徑跡探測器。
但是從1976年之后,人類就沒有再執(zhí)行過從月球上采樣的任務了。也就是說,我國的嫦娥五號是四十多年來人類唯一一次進行月球采樣的任務。嫦娥五號降落在呂姆克山附近,這座山能夠俯瞰巨大的月海。而嫦娥五號返回帶來的月球樣本,將和之前采集帶回地球的月球樣本一起,幫助人類解答與月球和地球的形成有關(guān)的問題。
在嫦娥五號之后的嫦娥六號則是負責第二次對月球進行采樣的任務,預計在2022年到2023年發(fā)射。嫦娥六號將返回愛肯特盆地,從這個古老的撞擊坑中帶回屬于這片區(qū)域的巖石樣本。從這里采集的樣本相當古老,能夠幫助研究人員了解太陽系早期的形成。
Tips:呂姆克山MonsRümker,是一座孤立的火山,位于月球的西北部,月面坐標為40.8°N,58.1°W。呂姆克山位于風暴洋Oceanus Procellarum北部,是一個龐大高聳的的土丘。
而嫦娥七號將緊隨其后,在月球的南極進行全方位的調(diào)查,包括地形地貌的研究,以及土壤中的物質(zhì)組成等等。嫦娥探月工程中的最后一項則是嫦娥八號的發(fā)射,預計將在2027年執(zhí)行。嫦娥八號負責的是對關(guān)鍵技術(shù)進行測試,并且為在月球上建立研究基地奠定基礎。有了這個研究基地之后,就能夠在月球上進行實地研究,避免因為地球和月球環(huán)境不同帶來的實驗結(jié)果差異,從而得出更準確的結(jié)論。
小結(jié)
我國的嫦娥探月工程是航空航天領域十分重要的一項工程,嫦娥四號和玉兔二號至今仍然還在工作狀態(tài),為科學家們持續(xù)帶來準確可靠的信息。這項工程在展現(xiàn)我國航空航天能力的同時,也為全人類提供了研究地球、月球甚至太陽系起源與形成的依據(jù),使我們離揭開宇宙的神秘面紗又更近了一步。
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