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大陸太空計畫 源自一粒豆子大的神祕岩石…

2017-08-24 10:00:00聯合報 記者林克倫/北京報導

圖為嫦娥三號和玉兔月球車拍攝迄今為止最清晰的月面高分辨率全彩照片。 新華社
圖為嫦娥三號和玉兔月球車拍攝迄今為止最清晰的月面高分辨率全彩照片。 新華社

太空任務是大國的實力展現,大陸「嫦娥之父」歐陽自遠到甘肅蘭州出席一項研討會時透露,「嫦娥五號」計畫2017年年底,在海南文昌航太發射場啟程,進行月球表面鏟取和鑽孔取樣任務。「嫦娥四號」因立項(指已獲得政府許可,開始實施)較晚,訂2018年發射,目標是前往人類從未到達的月球背面探測。

●神祕小石子 被全面解剖

大陸登月計畫的源頭,來自一顆「黃豆」岩石。蘭州晨報引述高齡83歲的歐陽自遠表示,1978年,美國總統卡特的安全事務顧問布里辛斯基訪問北京時,送給大陸一塊只有「黃豆大小」的月球岩石樣品。

但這塊月球樣本到底是哪一次登月任務所採集?採自月球的哪個地方?根本沒有人知道。當時大陸研究天體岩石的科學家很少,有關部門通知最後將這塊極其珍貴的石頭、送到歐陽自遠手上。經過潛心研究,共發表14篇文章,對這塊「岩石」進行全面「解剖」。

大陸「嫦娥之父」歐陽自遠。 圖/翻攝自百度圖片
大陸「嫦娥之父」歐陽自遠。 圖/翻攝自百度圖片

●嫦娥工程35年 終於準備好了

從當年的月球岩石開始,歐陽自遠表示,為了現在的「嫦娥工程」,已經進行了35年的科學準備,10年時間的專案論證;直到2004年1月23日,大陸國務院總理批准國防科工委申報的中國第一次月球探測計畫。

根據大陸月球探測的發展戰略和長遠計畫,中國的月球探測分為:探(無人月球探測2007至2017年)、登(載人登月)、駐(建設月球基地,開發和常住)等三大階段;第一階段的無人月球探測,又分為繞(繞月探測)、落(落月探測)和回(月球自動取樣返回地球)三步走。

歐陽自遠表示,「嫦娥五號」計畫2017年底,在海南文昌航太發射場啟程,在月球表面鏟取和鑽孔取樣並帶回地球,這也是中國探測器第一次從月球表面取樣並帶回地球。

●用打水漂方式 返回大氣層

他透露,目前「嫦娥五號」已萬事俱備,太空船上裝有電鏟、鑽機。電鏟用來鏟取月球的土壤,鑽機在月球上打鑽後、鑽取月球的土壤和岩石;然後將採集的月球土壤和岩石樣品,放到「嫦娥五號」的返回艙裡。

返回艙從月球表面升空,與等候在月球空間的月球軌道器交會對接,月球軌道器攜帶返回艙進入地球空間,釋放返回艙進入地球大氣層、然後帶回地球;不過,「嫦娥五號」返回艙重返時的速度很快,可達到每秒11公里,高速插入地球大氣層時可能被焚毀。

科研人員想了一個辦法,就是讓返回艙在大氣層中,像「打水漂」一樣彈跳一次,先跳出地球大氣層,進行短暫迴避緩衝,然後再低速二次進入地球大氣層,以獲得合適的落體速度後,再自動打開降落傘,最終在內蒙古四子王旗預定的陸區域軟著陸落地。

嫦娥五號試驗返回艙順利落地。 圖/翻攝百度圖片
嫦娥五號試驗返回艙順利落地。 圖/翻攝百度圖片

●10多所大學共襄盛舉

在月球岩石的後續研究上,歐陽自遠表示,岩石樣品的處理、分裝、保存等環節準備工作已經全部就緒,現已組織大陸10多家科研機構和10多所大學,進行月球返回樣品的實驗技術和實驗流程準備。

他指出,只要月球樣品一到,各單位向國防科工局提出申請,經專家委員會審批同意後、就可以開展各類分析研究;來自月球的樣品,一部分供科學研究用,一部分供展覽用,一部分作為國家禮品贈送,大部分樣品封存保留,以備後用。

大陸國家天文台對外發布「嫦娥三號」探測器照片。 圖/翻攝自網路
大陸國家天文台對外發布「嫦娥三號」探測器照片。 圖/翻攝自網路

●嫦娥四號 要看月亮的背影

另一重點是「嫦娥四號」。歐陽自遠透露說,因為「嫦娥四號」立項比較晚,所以規畫2018年才發射,將對人類從未到達過的月球背面,開展首次著陸器就位探測,以及月球車巡視探測的聯合探測。

因月球自轉時也繞著地球轉,故在地球上永遠看不到月球的背面。「嫦娥四號」系統包括一個著陸器和一輛月球車,2018年,嫦娥四號的軌道器、著陸器和月球車,將對月球背面開展聯合探測,所有探測數據傳回地面,供科學家科學研究。

但任務有一個難題是,控制人員在地球上,無法得知「嫦娥四號」的著陸位置,指令也無法傳輸給在月球表面的探測器;目前的解決方式,先發射一顆中繼衛星,讓它飛到地球和月球的引力平衡點,離月球背面6.8萬公里的拉格朗日L2位置。

歐陽自遠指出,中繼衛星負責接收地球的指令後,再傳達給月球背面上的著陸器和月球車,然後把月球車和著陸器收集到的探測數據和圖像回饋給地球,而透過中繼衛星的傳輸和聯繫作用,就可以探測月球的背面。

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