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舍身撞月(图)


http://www.sina.com.cn 2006年09月04日06:24 华商网-华商报

  

舍身撞月(图)

  “智能一号”探测器撞击月球假想图

  

舍身撞月(图)

  “智能1号”发回的最后一组照片,红色标记处为其“墓地”

  

舍身撞月(图)

  图右的亮点为,“智能1号”撞击月球瞬间擦出“火花”

  欧洲航天局3日宣布,欧洲首个月球探测器“智能1号”(SMART-1),在出色完成三年的“太空之旅”后,于格林尼治时间9月3日5时42分22秒(北京时间13时42分22秒),以一种悲壮的方式执行了最后一项使命———以每秒2公里的速度撞在了月球西南面被称为“卓越湖”的火山岩坑,以它的生命为代价,为人类的太空事业发挥了最后的余热。

  ■体重:仅367公斤

  ■体积:约1立方米,约一个洗衣机大小

  ■速度:每秒2公里

  ■时间:北京时间3日13时42分22秒

  ■目标:月球西南面位于地球可观测面的“卓越湖”区域

  ■结果:在月表砸出直径约5米至10米、深度约1米的大坑,撞出月球“尘埃”,供人类研究

  特写

  完美谢幕撞出“蝴蝶翅膀”

  正如欧洲航天局预测的那样,“智能1号”以与月球表面几乎平行的1度角,在月球上被称为“卓越湖”的火山岩坑着陆,探测器则在月表“蹦跳”多次,就像“石块在水面上打水漂”一样,砸出一个直径5至10米、深约1米的坑,然后弹起并滑行一小段,带起一条宽约5公里的月球“尘埃带”,形状宛如“蝴蝶翅膀”(上图)。这个奇特的“蝴蝶翅膀”被太阳光直接照亮,全球的天文爱好者或通过望远镜,或通过网络视频目睹了这一壮举。欧洲航天局在随后的声明中说:“那一刻,月球表面被一次微弱的闪光照亮”。数分钟后,欧航局官员公开了在夏威夷天文台拍下的图片,图片上的撞击点显得较亮,那是撞击“擦出的火花”。“鞠躬尽粹”的“智能1号”在世人面前做了完美的谢幕。

  撞击掀起20公里高尘埃

  欧洲航天局介绍,“智能1号”这次撞月的特点在于它以相对于月面很小的角度数次撞击月表,使撞击坑中深度1米以内的各种物质被抛向空中,供地面观测。此次撞月造成月表深处土石迸射,使地面科学家得以更深入广泛地观测月表物质成分。

  为此,欧洲航天局在其地面观测点处于夜晚时,让“智能1号”撞击朝向地球、亮度不高、研究价值较高的月表指定区域。而地面专家则重点研究撞击抛射物中铁、铝等元素,推测月球是否和地球由同一块行星尘埃云形成,或者月球是某天体撞击地球后形成的兼有双方迸射物的融合体,抑或月球曾是“流浪儿”后被地球“收养”。据了解,“智能1号”此次撞击月球掀起的“尘埃”有20多公里高。

  影响

  主体残留不会污染月球

  据欧洲航天局介绍,“智能1号”以2公里/秒的速度,以与月表几乎平行的1度角撞击着陆,是有史以来各类人造探测器撞击月球中“最温柔的一击”,这一速度比流星的速度低许多,因此不会“伤害”月球。另外,“智能1号”和探测器上的仪器的化学元素在月球上都是自然存在的,加之撞击速度相对较低,与之前撞月的人造卫星相比,它留下的残留物只会更少。虽然“智能1号”上的太阳能板会撞成碎片,其主体会残留在月球,但这一撞击行动并不会对月球构成污染。

  “智能1号”探测器档案

  “智能1号”探测器(SMART-1)全部由低成本、小型化的尖端技术部件构成,造价约1.4亿美元。其两个太阳能电池板伸展开后长约14米。其装备了高清晰度微型摄像机、红外线及X射线分光计等最新探测设备,这些设备从月球轨道拍摄并传回了月球表面的2万多张图像,清晰程度前所未有。其推进系统能够依靠太阳能来驱动。“智能1号”依靠60升氙“燃料”围绕月球轨道飞行了2000多圈,行程7800万公里。

  “智能1号”于2003年9月27日发射升空,2004年11月以螺旋式运动接近月球椭圆形极地轨道。2005年1月进入工作轨道。2006年9月3日撞月。

  贡献

  撞击月球砸出两大成就

  欧洲航天局利用已经能量耗尽的“智能1号”“以身撞月”,将为研究月球表面化学成分、月球的起源和演化等提供极其珍贵的数据。

  成就一:检验新技术“智能1号”“奔月之旅”的另外一项使命就是测试其新科技和装备。其中,检验在航空史上首次应用的太阳能“离子驱动”引擎的性能,是重中之重。欧洲航天局表示,此次探月计划的顺利完成,使这种推进系统成为今后太空探测行动中的首要动力选择。

  成就二:施惠后来人此外,“智能1号”也检测外太空通信技术、自制导航软件和微型科学仪表,以及完成一系列的定位操作。在未来几年中,欧洲以及美国、印度和日本等国都将向月球发射探测器,“智能1号”撞月后虽然“功成身退”,但其先进的技术将在接下来的探月任务中得到应用。

  意义

  撞击是为探索月球起源

  实现人类开发月球的理想,有赖于深入了解月表物质构成及其发展演化史,因而“智能1号”为在这方面解读月球用力撞开了一扇“窗”。此次撞月,是为了探索月球的起源。人类探测器之所以频频造访月球,一方面是想了解这个我们既熟悉又陌生的星球,另一方面也肩负着为人类未来在月球长期生活勘测环境的使命。

  月球的主要内部能量已于31亿年以前释放殆尽。现在的月球是一个古老的星体。然而月球上有两种资源将会给地球带来重大贡献,为解决人类面临的能源问题提供新思路。一是月球上可接收到丰富的太阳能;二是月球矿藏丰富,尤其是富含核聚变燃料氦-3。测算表明,每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦。假设使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置,则每平方米太阳能电池板每小时可发电2.7千瓦时。据估计,月壤里含有大约100万吨至500万吨氦-3,具有巨大的开发利用前景。如果把氦-3作为可控核聚变燃料,它将是人类社会长期、稳定、安全、清洁和廉价的燃料资源。

  今后一旦人类在月球建立基地,就可直接利用氦-3作为火箭的燃料,在月球上建立发射场。由于引力小和无风等诸多原因,在月球上发射航天器的优势远远大于地球。此外,从月球观测太空有比地球好得多的天气条件。因此在月球建立基地也将对人类进一步探索外太空起到重要帮助。

  专访

  中国“探月工程”可借力

  中国探月工程首席科学家欧阳自远接受专访时表示,“智能1号”以“粉身碎骨”的最后一撞,为人类再添宝贵的月球信息。

  据欧阳院士介绍,继欧洲航天局“撞月”后,美国也将于2009年两次撞击月球,但目前中国还没有“撞月计划”。任何太空探索都将为后来者提供经验,中国可以借助“智能1号”的离子发动机技术,实现“嫦娥1号”、“嫦娥2号”探月计划。现在各国发射的空间探测器的推进系统都是以化学燃料为动力的,这些化学燃料大大占用了空间探测器的宝贵空间;而离子发动机则可借助太阳能电池板,将太阳能转化为电能,再通过电能电离惰性气体氙原子,产生高速的离子流作为推动力。这种动力系统可大大节约燃料,其燃料利用的效率比传统化学燃料发动机高10倍。

  链接

  空间探测器的最终归宿

  空间探测器在为人类探索天体和未知宇宙空间作出了贡献。在这些探测器的工作潜力耗尽后,科学家为它们安排了5种归宿:

  ■“浪迹天涯”1972年升空的美国“先驱者10号”探测器率先穿越小行星带,成功到达木星附近并获取其图像。2003年飞出太阳系的这个人造天体中断了与地球的联系,开始“漂泊”。

  ■“粉身碎骨”20世纪60年代初期发射的几个美国“漫游者”系列探测器都以撞月方式结束了一生,在撞击前它们发回了1万多张清晰的月球照片。与此次击中月球的“智能1号”不同的是,“撞月”是“漫游者”们接近并考察月球的主要方式,而“智能1号”撞击月球属于“发挥余热”。

  ■“无限期驻守”2004年1月先后登上火星的美国“勇气”和“机遇”号火星车,空前广泛、细致地实地考察了火星。待其工作能力消耗殆尽后,两辆火星车将永远伫立在火星上度过余生。

  ■“荣归故里”1970年发射的前苏联“月球16号”探测器,在航天史上首次实现在月球上着陆、采集月岩样品并返回地球,这一成果当时大大丰富了人类对月球的认识。

  ■“水深火热”2003年9月,俄罗斯“进步M1-10”货运飞船与国际空间站分离后,作为探测卫星对地球上出现自然灾害的地区进行拍摄,并将影像数据传回地面控制中心。在工作约一个月后,该飞船坠入地球稠密大气,在摩擦燃烧中大部分化为灰烬,其残片落入太平洋指定水域。本组稿件均据新华社


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