歐陽自遠詳解三大任務：觀天穹看地球測月宮

嫦娥三號懷抱玉兔奔往月球，開始了人類探測月球的一段新旅程。據統計，1958年至嫦娥三號之前，世界上共進行了129次月球探測活動。人類為何對月球情有獨鐘？嫦娥三號所攜帶的陸器和月球車將怎樣開展工作？陸月球后，嫦娥三號是否能遇到四年前“撞月”的嫦娥一號殘骸？針對這些問題，北京晨報記者昨天專訪了中國繞月探測工程首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠。

■揭秘

落月過程

月球車搭陸器舷梯登月

對於這段陸器和月球車的首次聯合探測之旅，人們充滿了期待和好奇。而安全陸是嫦娥三號這段神奇之旅要闖過的第一道關。

歐陽自遠介紹，“嫦娥三號”發射后，大約經過4天半的航程，到達月球附近被月球捕獲，成為月球的衛星。嫦娥三號通過軌道調整，形成近月點為15公里的橢圓軌道，在近月點向目標陸區下降。

“由於月球表面几乎沒有大氣層，不能利用降落傘降落，為了減緩嫦娥三號的降落速度，陸器底部的發動機反推陸器”，歐陽自遠解釋，當陸器降落至距離月面100米高度時，懸停在空中，陸器下方的降落相機充當了眼睛的作用，拍攝到月面的地形地貌，陸器根據取得的月面信息，再平移到月面地形地貌平緩的區域，垂直下降，但仍然需要用發動機反推，降低下降的速度。

當陸器降落到距離月表4米高度時，陸器懸停在空中，關閉反推發動機，陸器以初速度為0的自由落體方式降落，並將腿部支架扎進土層。此后，陸器伸展太陽能電池板，取得電能之后，開始檢測各項設備和儀器的功能，陸器開始工作。

陸器釋放出舷梯，解開鎖緊的月球車，陸器攜帶的月球車從舷梯走到月面，展開太陽能電池板，取得電能之后，開始檢測各項設備和儀器的功能，然后月球車開始工作。

立體探測

測月、觀天、看地三位一體

釋放了月球車的陸器，將投入到新的工作當中。歐陽自遠，固定在陸位置的陸器，裝配有360度全景照相機等各種照相機，對陸區的地形地貌、地質構造進行拍攝。

陸器攜帶的近紫外月基天文望遠鏡，對星系和恆星進行觀測，實現“觀天”的科學目標，因為月球是天文學家夢寐以求的天文觀測場所。

陸器攜帶的極紫外相機將對地球的等離子體層的結構與密度進行監測，研究地球空間環境的變化，實現“看地”的科學目標。

“阿波羅-16曾經在月球上設置的極紫外相機，相機的波段和探測的目標完全不同於嫦娥三號。近紫外月基天文望遠鏡和極紫外相機都是國際上首次在月球上開展的科學探測，實現從月球上‘觀測天文，監測地球’。”[NT:PAGE=$]

智能探月

拍攝區域小於海淀區面積

歐陽自遠，月球車是我國最高智能“機器人”，可以自主導航，自主選擇探測路線，自主上下坡，規避撞擊坑和大型障礙物體。

安裝在月球車上的各種照相機拍攝月球車周圍的地形地貌；根據預先注入計算機的程序，月球車在不同的位置停下來，指揮粒子激發X射線譜儀，測定月表的土壤化學成分，紅外光譜儀探測陸區土壤的礦物組成。

歐陽自遠還介紹，月球車底部的測月雷達主動發射雷達波探測月表下20米深度月壤層的結構，和對100米深度內的次表層結構進行探測。“測月雷達是國際上首次在月球表面探測月球20米和100米深度內結構的設備，實現‘測月’的科學目標。”

當月球車從陸器上走出來后，其實也走不了多遠，拍攝下的區域沒有海淀區面積(全區面積430.8平方公里)大。

數據處理

密雲和昆明分別接收數據

歐陽自遠，陸器和月球車在月面的工作至少長達3個月，也就相當於月球上的三晝夜。根據科學探測任務的需要，將盡可能延長兩個探測器在月面的探測時間。

陸器與月球車根據地面的指揮，將探測數據分別發送到北京密雲直徑50米的地面接收站和昆明直徑40米的地面接收站，兩個地面接收站用光纜傳輸到北京數據接收處理中心，進行解包、處理、各種校正、應用、儲存和發布。

■釋疑

與嫦一落月點

相距3千公里

事實上，嫦娥三號此次陸月球，並不是嫦娥“家族”的第一次了。2007年發射的嫦娥一號繞月衛星，在完美地完成了繞月使命后，於2009年3月成功受控撞月。不過，嫦娥一號的撞月和此次嫦娥三號要進行的落月，是兩個不同的陸概念，一個是硬陸，一個是軟陸，一個已經粉身碎骨，一個將要以完整的身形永遠地留在月球。

那麼此次嫦娥三號的落月地點和嫦娥一號的撞月地點距離有多遠呢？嫦娥三號所攜帶的相機是否能拍攝到嫦娥一號的殘骸呢？

對此，歐陽自遠介紹，嫦娥一號是受控撞擊月面的豐富海地區，當時選擇了月球的白天進行撞擊，並獲取了1469千米撞擊路徑的三維立體照片，“她已經圓滿完成任務，粉身碎骨，壯烈犧牲。”嫦娥三號的陸器具備測控通信暢通，能源充足，陸地形比較平坦，距離以前的陸器也比較遠。兩個地點的距離大約3000千米。

歐陽自遠指出，嫦娥三號將永遠留在月球上。即使100年以后也將仍然留在原地，經過該位置的月球衛星仍然很容易找到並拍攝照片。[NT:PAGE=$]

■點睛

探月好像邁出家門檻

月球是距離地球最近的天體，從誕生之時就萬古不息地陪伴人類的藍色家園——地球。探索月球，探索星空，探索未知世界，自古以來就是人類美好的願望和不懈的追求。聯合國簽署的《月球條約》規定，月球不屬於任何國家，但允許各國開發利用。

那麼，對人類來，月球的魅力到底在哪裏？歐陽自遠向北京晨報記者解釋了兩大奔月原因。其一，月球是人類離開地球跨上另外一個天體的第一步，任何國家要去探測更遙遠的金星、火星、木星，一般來都要經過月球，月球就好像是走出家門的門檻一樣。所以從技術要求來，要去探測月球，也比較容易實現。

其二，月球有兩種重要能源：第一種是太陽能。月亮表面是真空，沒有任何建築物，太陽一出來就半個月；而地球上有大氣層，阻擋了一部分太陽的輻射，另外，受到風霜雨雪變化的影響，太陽能在地球上也分佈不均勻。所以月球上太陽能的密度比地球上高得多。

第二種能源是氦3。歐陽自遠解釋，我國參加了一個在法國建設受控核聚變反應堆的項目。假如這種發電能夠實現的話，供應全中國的能源需求每年大約只需8噸氦3，全世界每一年需要的能源，也只要100噸氦3。地球上的氦3極少，可月球上有100多萬噸氦3，至少可以確保人類上萬年的能源需求。“嫦娥三號”有一個任務，要把土壤層的厚度全部測出來，這樣就可以換算出整個月球有多少氦3。

歐陽自遠指出，除此以外，月球還有極其豐富的其他資源，比如鈦、稀土、鈾、釷等。歐陽自遠，月球將來也許是人類持續發展的一個重要支持者。探測月球是人類發展的需求，也是科學發展、技術發展的需要，因為它可以帶動一大串高新技術的發展。

開創雙探測器探月先河

歐陽自遠，嫦娥三號是包括兩個探測器的總稱，即陸器與月球車。嫦娥三號的任務是兩個探測器對虹灣陸區開展精細的聯合探測，陸器在月面開展就位探測，月球車進行巡視探測。歷史上已有的陸器或月球車探測月球，都是單獨開展探測，還沒有組織陸器與月球車聯合探測，這是嫦娥三號的重要特色。嫦娥三號的科學探測中最具特色與創新之處是“觀天、看地、測月。”

晨報記者 韓娜