嫦娥二號(hào)續(xù)寫深空傳奇
——訪月球應(yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家嚴(yán)俊
新華社北京9月21日電(余曉潔 蔡金曼 邱學(xué)雷)嫦娥舞,傳奇續(xù)。
近日,已超期服役近半年的嫦娥二號(hào)從172萬公里外的拉格朗日L2點(diǎn)向地球母親傳回了寶貴的深空探測(cè)數(shù)據(jù)。
嫦娥女神給人類捎回了什么宇宙訊息?這些數(shù)據(jù)是如何捕獲的?可能有哪些科學(xué)產(chǎn)出?她將與拉格朗日L2“共舞”多久?將有怎樣的歸宿?
21日,月球應(yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家嚴(yán)俊接受新華社記者采訪,解答了廣大嫦娥“粉絲”心中之惑。
超期服役 續(xù)寫傳奇
問:嫦娥二號(hào)近況如何?
嚴(yán)?。烘隙鸲?hào)衛(wèi)星于2011年6月9日飛離月球,中途進(jìn)行了一次軌道修正,8月25日到達(dá)拉格朗日L2點(diǎn)。目前,嫦娥二號(hào)在L2點(diǎn)沿李薩如軌道飛行,軌道周期約180天。運(yùn)行狀態(tài)良好。
問:這次嫦娥二號(hào)傳回地球的是何數(shù)據(jù)?
嚴(yán)俊:嫦娥二號(hào)在飛離月球奔向L2點(diǎn)途中,γ射線譜儀于6月14日至15日開機(jī)10小時(shí)25分鐘,獲取了該飛行弧段γ射線背景數(shù)據(jù);7月6日至8月24日,太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器和太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器間歇開機(jī),獲取了相應(yīng)飛行弧段的科學(xué)數(shù)據(jù)。
這次下傳的就是這些探測(cè)數(shù)據(jù)。由于星上數(shù)管可用于探測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量?jī)H約8GB(千兆比特),數(shù)據(jù)傳輸碼速率也比從月球傳回地球的小得多,僅為750kbps(千比特/秒)。以后數(shù)據(jù)下行預(yù)計(jì)每周一次,每次約4小時(shí)。
問:您如何評(píng)價(jià)嫦娥二號(hào)的表現(xiàn)?
嚴(yán)?。翰回?fù)眾望。
嫦娥二號(hào)衛(wèi)星原先是探月工程一期的備份星。嫦娥一號(hào)成功后,經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),嫦娥二號(hào)通過技術(shù)改造成為探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星。它的設(shè)計(jì)壽命只有半年,然而去年10月1日在西昌發(fā)射中心升空以來,她創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)驕人戰(zhàn)績(jī)。
——國(guó)際上第一次獲?。访追直媛嗜虑蛴跋駡D;
——第一次從月球出發(fā)到達(dá)拉格朗日L2點(diǎn);
——第一次實(shí)現(xiàn)我國(guó)對(duì)月球以遠(yuǎn)的太空進(jìn)行探測(cè);
——第一次開展拉格朗日L2點(diǎn)轉(zhuǎn)移軌道的設(shè)計(jì)和控制,并實(shí)現(xiàn)170萬公里以遠(yuǎn)距離測(cè)控通信。
有望再創(chuàng)“世界第一”
問:在L2點(diǎn),嫦娥二號(hào)將開展哪些科學(xué)探測(cè)?
嚴(yán)俊:在L2點(diǎn),嫦娥二號(hào)上有5種有效載荷將開機(jī)工作。它們是太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器、太陽(yáng)高能粒子探測(cè)器、X射線譜儀、γ射線譜儀和微波探測(cè)儀。
問:在L2點(diǎn)可能實(shí)現(xiàn)哪些科學(xué)產(chǎn)出?
在L2點(diǎn)開展科學(xué)探測(cè)任務(wù)可能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)主要有四項(xiàng),分別是探測(cè)L2點(diǎn)低能離子能譜,研究地球遠(yuǎn)磁尾結(jié)構(gòu)、日冕物質(zhì)拋射事件在行星際演化的動(dòng)力學(xué)過程;探測(cè)太陽(yáng)高能粒子,研究空間高能粒子輻射環(huán)境;探測(cè)太陽(yáng)耀斑X射線,研究耀斑爆發(fā)物理機(jī)制和探測(cè)宇宙(微波、γ射線、X射線輻射)背景,積累宇宙背景基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
這里面有兩點(diǎn)是值得關(guān)注的。一是嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在L2點(diǎn)運(yùn)行軌道可穿越地球磁尾的邊界層、尾瓣,可能有中性片以及激波化的太陽(yáng)風(fēng)。因此,利用太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器有望在國(guó)際上首次獲得穿越上述區(qū)域的三維離子能譜數(shù)據(jù)。特別是在L2點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間的操測(cè)尚屬國(guó)際首次。
這對(duì)開展地球遠(yuǎn)磁尾結(jié)構(gòu)、日冕物質(zhì)拋射事件在行星際演化的動(dòng)力學(xué)過程的研究等具有重要的科學(xué)價(jià)值。
第二,在L2點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間探測(cè),不但可獲得包括微波、伽馬射線、X射線等宇宙背景數(shù)據(jù),而且有望在太陽(yáng)耀斑爆發(fā)物理機(jī)制等方面取得一些突破進(jìn)展。
最終“歸宿”,懸而未決
問:嫦娥二號(hào)將會(huì)與L2“共舞”多久?
嚴(yán)?。簩<覀兿M隙鸲?hào)能長(zhǎng)期在L2點(diǎn)開展拓展試驗(yàn)到明年年底,驗(yàn)證衛(wèi)星長(zhǎng)壽命和測(cè)控通訊技術(shù)。
問:完成L2點(diǎn)科學(xué)探測(cè)后,嫦娥將有怎樣的“歸宿”?
嚴(yán)?。哼@主要取決于衛(wèi)星自身的狀況和星上燃料剩余,專家們正在論證幾個(gè)方案。
最大膽的方案是嫦娥二號(hào)再飛300萬公里,到達(dá)太陽(yáng)和地球之間拉格朗日L1點(diǎn),進(jìn)一步拓展其工程技術(shù)能力,并展開相關(guān)科學(xué)探測(cè)。其次,如果附近有彗星或小行星,可以利用CCD立體照相機(jī)和兩個(gè)譜儀對(duì)彗星或小行星表面進(jìn)行探測(cè)。第三種方案就是再飛回月球,像嫦娥一號(hào)一樣受控撞月。
問:探月工程對(duì)天文學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)會(huì)有哪些促進(jìn)?
嚴(yán)?。禾皆鹿こ滩粌H促進(jìn)了我國(guó)航天技術(shù)的跨越式發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)天文學(xué)和其他基礎(chǔ)科學(xué),如材料科學(xué)、環(huán)境學(xué)、空間物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等的全面發(fā)展,并帶動(dòng)了不同學(xué)科之間的交叉滲透。
在天文學(xué)方面,探月工程由于其精密的軌道設(shè)計(jì)和精確的測(cè)定軌需求,首先促進(jìn)了天體力學(xué)和天體測(cè)量學(xué)的深入發(fā)展,探月工程還將促進(jìn)宇宙學(xué)、月球科學(xué)、行星科學(xué)與深空探測(cè)等天文學(xué)科的發(fā)展。
由于月球表面無大氣層、無電磁波和光污染,未來可以在月球建立全波段天文臺(tái)。
嫦娥二號(hào)已獲取大量探測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)布和管理的規(guī)定,自2011年1月開始,北京空間科技信息研究所、裝備指揮技術(shù)學(xué)院、航天五院、澳門科技大學(xué)等24所大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)獲得了探測(cè)數(shù)據(jù),用于科學(xué)研究。廣大科技人員正深入研究這些數(shù)據(jù),力爭(zhēng)取得有價(jià)值的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
我相信,嫦娥飛天,不僅是中國(guó)航天的重大跨越,更在眾多青少年心中播下了航天夢(mèng)想。