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探测器“轻吻”月球溅火花


http://www.sina.com.cn 2006年09月04日 10:33 上海青年报

  格林尼治时间9月3日5时42分22秒(北京时间3日13时42分22秒),欧洲探测器“智能1号”不负众望,成功完成了最后的使命——撞击月球。在人类与月球电光火石的短兵相接中,新一轮的探月高潮就此开启。

  据中国日报特稿

  微弱闪光照亮月球

  据欧洲航天局网站报道,“智能1号”以每小时7200公里(每秒钟2公里)的速度、按预定的计划命中了月球表面位于南纬34.4度、西经46.2度的“卓越湖”火山平原地区。欧洲航天局声明说,那一刻,“月球表面被一次微弱的闪光照亮”。

  探测器与月球表面“亲密接触”时大约呈5到10度角,据欧航局表示,目前没有观察到撞击过程出现“水漂”现象。根据此前的估计,探测器可能以近乎平行的1度角撞月,并出现类似“打水漂”的多次弹跳。

  在德国达姆施塔特任务控制中心的科学家戴特里夫·科斯切尼描述了当时那扣人心弦的几秒钟:“突然我们失去了探测器的信号,我们能知道的是撞击的确发生了。”

  撞击发生数分钟后,控制中心的大屏幕上出现了撞击发生时的实况图。这张图片是由位于夏威夷的口径3.6米的加拿大-法国-夏威夷望远镜拍下的,图中由撞击溅出的火花十分明亮。撞击点位于月球的背光面,接近月球光面和夜面的分界线,十分有利于观测,地面众多国际天文台和瑞典的奥丁太空天文台都加入了这次联合观测行动,将望远镜对准了撞击“溅”起的十几公里厚的月球“尘埃”,以研究月球表面的化学成分、月球的起源和演化等。

  不会给月球造成大影响

  飞行任务主管格哈德·施韦恩表示:“这是一次伟大的任务,一次巨大的成功,现在它已经结束了使命。”预计月球表面被撞出的坑为5到10米,深约1米,仅相当于一个2公斤重的陨石撞出的“伤痕”,不会给月球造成任何大的影响。

  9月2日,欧洲航天局发布消息说,地面控制人员将“智能1号”探测器的轨道紧急提升了近600米。根据专家们的反复测算,如果不进行轨道调整,“智能1号”有可能撞上一个陨石坑1.5公里高的边缘部位。而如果因此将撞击提前5小时,科学家将很难甚至观测不到撞击所溅起的岩石尘埃等月球表面物质,而科学家此前为此所做的一切努力都将付诸东流。

  轨道调整从格林尼治时间9月1日23时开始,整个过程持续约3个小时。幸好,调整过程很顺利,遭此虚惊后,欧洲的第一次“撞月”大戏还是成功上演了。

  -链接

  “历史一击”砸出三大成就

  成就1近距离观察

  “智能1号”撞击时间和地点事先都经细致计划,为的是便于地面观测者通过望远镜观察撞击过程。由地面观测者采集的数据和撞击图像将在未来几日提供给世人。虽然个头不大,但过去16个月中,“智能1号”使用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,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。

  成就2离子

发动机

  早在“智能1号”按计划顺利撞击月球之前,科学家们已经在庆祝一项重要成就,即太阳能离子发动机试验成功。为了这一试验,与“深空1号”的直线航行轨道不同,欧洲科学家们让“智能1号”“舍近求远”,先进入地球同步轨道,随后点燃离子推进器,逐步扩大其环绕地球飞行的椭圆形轨道直至其被月球重力所“捕获”。

  “智能1号”飞了这么久、这么远,只消耗了大约70公斤燃料,大约为使用化学燃料发动机的传统航天器所需燃料的十分之一。

  成就3施惠后来人

  天文学家在接受采访时说,“智能1号”是即将升空的一系列月球探测器的先驱。他指出,今年7月,第八届国际月球探测与利用大会发表《北京宣言》,宣言中要求各国应从头至尾记录探月行动计划,并合作在太空和地面观测月球撞击,因此“我们将向其他人传递经验”。

  “智能1号”探险期间,欧洲航天局邀请其他多个国家准备对月球展开“撞击行动”的科学家加入其中,向他们提供经验。

  -解读

  “智能1号”撞开“探月窗”

  本报讯(记者 胥柳曼 实习生 徐媚)探测器撞月之后是否能揭开月亮起源的谜团呢?昨天,记者采访了上海交通大学物理系教授徐海光。

  根据欧洲航天局官员透露,地球上的天文台全力捕捉撞击图片以及撞出的尘埃云雾,是希望这能提供有关撞击点矿物质构成的信息。

  对此,徐海光教授表示,要了解矿物质构成通常有几种办法:一种是

光谱分析,另一种是将物质分解为微粒子,然后通过观测这些微粒子在磁场中的半径轨道来判别成分信息。“在月球上,把矿物质一块块搬运回来,然后分解测试,显然不太现实。因此光谱分析是条捷径。”徐海光教授表示,探测器撞击后,深埋在月球地底的矿物质喷射出来,当它们在空中尚未落地的情况下,会在太阳光的照射下产生亮光,这时候测光谱比较容易。

  “与以前的绕月、撞击月球探测相比,‘智能1号’撞击月球的最显著不同是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,以研究月球起源,分析月球开发的前景。”中国空间技术研究专家庞之浩在评价欧洲航天局的这一“撞月”行动时表达了上述看法。

  庞之浩说,上世纪中后期苏联、美国让探测器以经过、硬着陆、成为绕月卫星、软着陆采样并返回等方式对月球进行了数十次探测。而“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。

  庞之浩指出,月球是地球的近邻,探究它的起源可以揭示地球的起源和发展演化,有助于澄清与此相关且长期争论的若干问题。此外,专家希望有朝一日能合理利用月球矿物,在月球建立科研和航天基地。实现这些理想均有赖于深入了解月表物质构成及其发展演化史,“智能1号”为在这方面解读月球用力撞开了一扇“窗”。

  -花絮

  中国天文迷无缘现场观测

  本报讯(记者 胥柳曼 实习生 徐媚)昨天,欧洲探测器按照原计划成功撞击月球。在晚上,中国天文迷能否观测到被撞的痕迹呢?

  由于月球被撞的时间正好是中国的白天,因此,许多天文爱好迷们都放弃了现场观测,只能选择蹲守电视机或者欧洲宇航局的网站前,等待着欣赏被撞刹那。到了晚上,一名叫“tom168118”的天文爱好者在牧夫天文BBS论坛上仍然不死心地问:“晚上我们能用望远镜看到撞过的痕迹吗?”对此,许多资深天文网虫纷纷回帖表示,用普通天文望远镜是很难看到了。因为当时撞击月球的痕迹很小,并且撞击出来的尘埃也只泼撒了1平方千米,亮度在撞击后会很快下降。

  -档案

  “智能1号”成本低体积小

  欧洲首个月球探测器“智能1号”全部由低成本、小型化的尖端技术部件构成,造价约1.1亿欧元(约合1.4亿美元)。

  “智能1号”重仅367公斤,体积约1立方米,相当于一个洗衣机大小。两个太阳能电池板伸展开后长约14米。

  探测月球表面化学元素,了解月球的构成;拍摄迄今最详细的月球地理图,以期破解45亿年前月球形成的奥秘;在月球表面寻找冰冻水的证据,为人类是否要在月球建立永久基地提供各种数据资料。

  推进系统能够依靠太阳能来驱动,其太阳能离子发动机可将太阳能转化为电能,再通过电能电离惰性气体原子,喷射出高速氙离子流,为探测器提供主要动力。这种新型发动机利用燃料的效率比普通化学燃料发动机高10倍。

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