2013年12月14日 星期六

嫦娥登月


五千年登月夢,一朝成真!嫦娥三號月球探測器經過13天的飛行後,昨晚912分終於親吻月球大地,中國成為第三個在月球表面實現軟着陸的國家。登陸中與地面失去聯繫的720秒,既是眨眼一瞬、又格外漫長。

經過多次變軌,嫦娥三號昨晚9時從距離月面15公里處開始降軌,在12分鐘的時間內完成調整姿態、懸停與尋找合適降落點、平移等多個步驟,一切順利地降落在月球西北半球的指定地區。因為時間太短,地球控制中心無法實時控制,因此這段降落過程全由嫦娥三號自己完成。科研人員也稱之為「黑色720秒」,將其視為整個探月任務中最驚心動魄的一段。

雖然專家稱着陸地點在預定範圍內,且照片顯示探月器姿態正常、附近地形也比較理想,但從經緯度判斷似乎在原定的虹灣地區邊緣。此前之所以選擇虹灣,是因為該地區相對較為平坦、有充足的太陽能,且之前沒有其他國家探測器踏足。
按計劃,玉兔號月球車先充電,今日早上才從嫦娥三號中釋放、走下月面,從而開始至少三個月的巡視勘察。這個重達140公斤的「兔子」速度與烏龜鬥慢,時速僅為200米,即每分鐘行進距離相當於成年人的四步。不過玉兔號卻肩負重任,需要完成觀天、看地、測月的任務,即探索宇宙、回望地球空間環境、測量月球成份。中國月球探測工程首席科學家的歐陽自遠自豪地稱,不少任務都是中國首創,並非炒美國與前蘇聯的舊飯。
探測期間,玉兔號只會在月球的白天工作,到了夜晚則收起一側的太陽能翼,採用同位素熱源保持溫度,美國專家讚賞中國對同位素的採用達到世界領先水平。只不過,因為自轉較慢,月球的夜晚相當於地球上的半個月,因此月球一日就是地球一月。

昨日身在北京飛行控制中心的香港理工大學工業及系統工程副系主任、教授容亮對傳媒表示,嫦娥三號將於今日釋放月球車「玉兔號」,而在陸器開啟釋放時,安裝在其上的由理大研發製造的「相機指向機構系統」,也將拍攝整個釋放月球車分離過程,並監視它在月面的運作。

央視報道,嫦娥三號陸器平穩陸後,因衝擊力激起大量月表浮塵,所以為保護陸器系統,將「沉睡」至今日,約在今晨經過分離、釋放、解鎖等程序,將「玉兔號」月球車轉移到為其準備的梯子上,緩慢「爬」至月球表面,預計前後將用時12分鐘。月球車將在月球表面虹灣區四處移動,既可由地面操作,也有自主運行模式。陸器也會在固定的位置探測月球,它們完成月表探測、採樣、運載等任務後,陸器和月球車都將長留月面。

雖然距離人類探測器第一次降落月球,已經54年,但嫦娥三號此次成功登月仍然彌足珍貴。由神舟一號升空,以至載人神舟九號與天宮「手動交會對接」,至今總共130次月球探測活動中,失敗數量高達63次,即成功率剛剛到51%。這次的成功,也標誌着中國在未來的太空探測中,已經領先於歐洲、日本及印度。
二戰後的美蘇冷戰,成了人類探索月球的催化劑。在多次失敗後,1959年前蘇聯的「月球二號」終於在月球硬着陸,不過人類探測器首次軟着陸卻要等到1966年。此後至1976年,美國與前蘇聯總共有13次成功軟着陸的經驗。嫦娥三號今次一舉成功,則是人類探測器37年來首次軟着陸月球。
這次在月球附近噴射的發動機尾氣,雖然對美國最新的月球原生大氣研究造成了嚴重干擾,但是美國宇航局卻高度讚揚嫦娥三號,專家認為中國的技術已經逐漸追上美國。

「嫦三」於本月2日凌晨順利升空後,按預定進入繞月軌道。中國探月工程高級顧問歐陽自遠說,「嫦三」在月面軟陸最大的障礙是月球上沒有大氣,沒空氣,真空,不能用降落傘。「只有一個辦法,在陸器的底部安裝個發動機,開動起來減緩它降落的速度,讓陸器從15公里慢慢往下降到虹灣地區。」

這次「嫦三」軟陸主要有五大難點:能否落在指定的虹灣區域;最終落月地點選擇仍有難度;不能用空氣摩擦實現減速;人工干預幾乎為零;月塵附可能導致探測器故障等。中國探月工程總設計師吳偉仁說:「月面降落對我們來說是一個全新的,也是一個最重要的考驗」。