嫦娥四号月球背面南极-艾特肯盆地着陆区选择

正嫦娥四号实现了人类首次月球背面软着陆。选择既满足工程约束又具有较高科学价值的着陆区,是着陆任务设计需要解决的首要问题之一。嫦娥四号着陆区选择在月球背面南极-艾特肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内,同嫦娥三号平坦的虹湾着陆区相比,月球背面地貌以高地为主,遍布撞击坑,地形较为崎岖,存在无大面积平坦区域和地形可能对着陆区内探测器造成光照、测控遮挡等难题。本文对嫦娥四号着陆区选择的影响因素进行分析,归纳出科学和工程共计10个影响因素,提出了基于实现性、可达性、安全性的着陆区多层次优选方法。     

月球背面地形对软着陆探测的影响分析

相对于月球正面大面积平坦的月海区域,月球背面地形整体崎岖复杂,因此地形地貌的变化会对探测器的软着陆探测产生一定的影响。从任务设计、着陆器设计和月面工作程序3个方面分析了"嫦娥4号"着陆区南极–艾特肯盆地(South-Pole Aitken Basin,SPA),及其相对于"嫦娥3号"着陆区的变化,主要结论包括:1)着陆区范围缩小,由"嫦娥3号"着陆区经度范围16.4°和纬度范围3°,减小到经度范围约4°和纬度范围约2°;2)动力下降策略更改,动力下降过程主减速段结束后,着陆器由斜向前运动轨迹改为接近垂直向下运动轨迹,同时更改测距敏感器的引入时机;3)提高微波测距测速敏感器信号发射功率和信噪比;4)着陆后需要预测着陆器的光照和测控被地形遮挡的情况,然后制定如休眠或月食模式等相应策略等。通过以上优化设计,"嫦娥4号"任务可适应月球背面地形地貌的变化,有效降低着陆过程和月面工作的风险。     

嫦娥四号任务科学目标和有效载荷配置

嫦娥四号探测器由中继星、着陆器和巡视器组成.其科学目标为:月基低频射电天文观测研究,月球背面巡视区浅层结构探测研究以及月球背面巡视区形貌与矿物组分探测研究.共配置6台有效载荷设备,其中3台载荷设备配置在着陆器上,分别为降落相机、地形地貌相机和低频射电谱仪,其余3台配置在巡视器上,分别为全景相机、测月雷达和红外成像光谱仪.本文主要论述了嫦娥四号任务的科学目标、着陆区概况、有效载荷配置及系统设计、各有效载荷任务和主要技术指标等.      

嫦娥三号着陆区月表辐射特性测算

月球表面辐射特性研究是月球探索的一个重要领域,对于勘测月球表面形态及进行资源勘探等具有重要意义,但是目前在月球表面直接进行近距离测量的数据非常少.本文建立了基于嫦娥三号着陆器地形地貌相机和缓释电机在轨遥测数据研究月球表面辐射特性的方法,初步测算得到嫦娥三号着陆区月球表面的太阳辐射光谱反射率为0.105,发射率为0.866.所得结果能够为进一步空间探测任务提供原始测算数据,以降低设计难度及提高探测能力.      

中国公布嫦娥-2月球蝶泳地区局部影像图

2010年11月8日．国家国防科技工业局首次公布了嫦娥-2月球探测器传回嫦娥-3月球着陆器预选着陆区——月球虹湾地区的局部影像图。     

“嫦娥3号”月球软着陆工程中的关键技术

2013年12月14日,"嫦娥3号"月球探测器成功降落在月球北纬44.12°、西经19.51°的虹湾着陆区,巡视器与着陆器成功分离、转移并完成互拍,首次实现了中国航天器在地外天体软着陆与巡视勘察,使中国成为继美国和前苏联之后第三个成功实现月球软着陆的国家。在简述"嫦娥3号"月球软着陆工程研制历程的基础上,分析总结了工程研制中突破的主要关键技术。     

方兴未艾的月球车

<正>1月3日,我国嫦娥四号月球探测器实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。此后,其中的玉兔二号月球车先后与着陆器分离,与鹊桥中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,并按计划在月面行走到达A点,开展科学探测,成为世界第一辆在月球背面运行的月球车人类对月球探测的科学内涵正在不断扩展,它包括月球的科学、月球上的科学和来自月球的科学三个方面。根     

月球之背 你有多神秘

正引子中国计划于2020年左右发射嫦娥四号探测器,该探测器将登陆月球的背面。一旦任务成功,嫦娥四号将成为人类第一个在月球背面登陆的探测器。消息传出,引起太空探索爱好者的极大关注。为什么嫦娥四号会选择去月球背面着陆,关于月球背面一些流传已久的预言是否属实?月球背面还隐藏着哪些未解之谜呢?我们今天就来一次大     

启动,月背科学探索——“嫦娥四号”关键科学载荷功能及研制亮点解读

<正>1月3日,"嫦娥四号"成功实现了月球背面软着陆。在月球这个不为人知的另一面,"嫦娥四号"将一一进行月基低频射电天文观测与研究、月球背面巡视区浅层结构探测与研究等,揭开月球背面的神秘面纱。而实现这些目标的关键,就是"嫦娥四号"上的核心器件——探测器有效载荷。     

“嫦娥4号”中继星应急轨道控制策略设计与分析

"嫦娥4号"中继星作为"嫦娥4号"任务的重要组成部分,不同于其它月球探测器,首次选择绕地月L2平动点运行的Halo轨道以保证为月球背面的着陆器和巡视器提供连续的中继通信服务,这面临诸多技术挑战。基于任务需求和工程约束,梳理了中继星全寿命与轨道控制相关的故障类型,制定了多级应急控制目标,给出了分阶段应急轨道控制方案,提出将Lissajous轨道作为应急备选使命轨道,分析了推进剂消耗、中继测控条件和可行性,研究成果直接应用于中继星任务工程实践。     

探测月球背面的中国方案

正5月21日凌晨,中国成功发射了嫦娥四号月球探测器的中继卫星"鹊桥"。随后,中继星"鹊桥"飞行到月球背面上空的地月引力平衡点L2点,并在那里稳定运行,为下半年发射并在月球背面着陆的嫦娥四号探测器提供通畅的地月中继通信支持。那么,为什么发射嫦娥四号之前要先架设"鹊桥"?对于月球背面探测这一世界难题,中国给出了怎样的解决方案?     

“嫦娥4号”月球背面软着陆任务设计

介绍了"嫦娥4号"月球背面软着陆任务设计方案。着陆区初步选定为月球背面南极–艾特肯(South PoleAitken,SPA)盆地内的冯·卡门(Von Kármán)撞击坑内。采用中继星实现着陆器和巡视器的对地通信,并选择环绕地月拉格朗日L2点的halo轨道作为其使命轨道。采用CZ-4C火箭和CZ-3B火箭,分别完成中继星和着陆器–巡视器组合体的发射。两器一星上共配置了6台国内研制科学载荷和3台国际合作科学载荷,开展以低频射电天文观测、巡视区形貌、矿物组份及浅层结构为主的科学探测。此外,还搭载了2颗月球轨道编队飞行微卫星、月面微型生态圈和大孔径激光角反射镜,分别开展超长波天文干涉测量试验、月面生态系统试验和超过地月距离的激光测距试验。通过创新设计顶层任务,充分继承成熟技术和产品,增加中继通信功能模块,开放资源引入高性能载荷和搭载项目,将实现一次低成本、短周期、大开放、高效益的月球探测任务。     

嫦娥三号着陆器有效载荷探测能力地面验证试验

嫦娥三号探测器首次实现了中国月球软着陆和月面巡视探测,完成三类科学探测任务.嫦娥三号探测器分为着陆器和巡视器,在着陆器上配置了地形地貌相机、月基光学望远镜、极紫外相机和降落相机四种有效载荷.着重介绍了着陆器有效载荷研制过程中进行的探测能力地面模拟试验验证情况,包括试验项目、试验方案、试验结果和分析.     

广寒宫由“假”成“真”

正2016年1月4日,经过为期3个月的公示,国防科工局和中国科学院联合在京发布了由国际天文学联合会正式批准的我国嫦娥三号着陆区4项月球地理实体命名,分别是广寒宫、紫微、天市和太微。在会上,探月工程副总指挥、国防科工局探月与航天工程中心主任刘嫦娥三号着陆区月球地理实体分布图,红五星标记为嫦娥三号着陆点,红色线条标记为"玉兔"号月球车巡视探测路线,蓝色框内区域命名为"广寒宫"     

“嫦娥4号”任务有效载荷系统设计与实现

"嫦娥4号"任务将首次实现人类在月球背面软着陆。通过分析任务特点,以多类型有效载荷配置为背景,介绍了以科学目标和探测任务为核心的有效载荷系统设计思路和实现方法。同时针对首次在深空探测领域搭载国际合作有效载荷项目情况进行了说明。"嫦娥4号"任务最重要的科学目标是利用月球背面洁净的电磁环境进行天文低频射电观测,因此分别在着陆器和中继星上新增配置了国内新研制的低频射电频谱仪及荷兰研制的低频探测仪。科学探测的太阳爆发产生的低频电场信号极其微弱,如何消除着陆器和中继星上其他电子设备发射的近场噪声对远场探测信号的干扰就成了本次任务的最大难点。在相关研制单位的多方努力下,通过优化接收天线设计和地面数据处理算法等多种手段,实现了低频探测信号不低于30 d B的噪声抑制性能,具备了实现科学目标的能力。     

嫦娥首登月背 玉兔二巡广寒

<正>1月3日,透过嫦娥四号探测器相机的镜头,人们第一次近距离看到了月球背部的模样。当天10时26分,中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过"鹊桥"中继星,传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。"嫦娥四号"着陆的全过程牵动人心。上午9时许,"嫦娥四号"从月球正面上空出发,一路掠过"阿波罗""勘     

嫦娥三号何处安家?

<正>实现着陆器在月球表面软着陆是嫦娥三号此行最为引人注目的一笔,实现这一目标的关键有三个:一是着陆器能否在月面上成功着陆,二是着陆器在哪里着陆,三是着陆器着陆后能否完成科学探测任务。让我们先来看看月球探测软着陆场选择需遵循哪些原则?科学家认为,为了完成月球软着陆探测任务,软着陆区域的选择应该既能满足科学探测的需要,又具有实现可行性。比如,选在月球的背面肯定是不行的,因为非常不便于与地面的通信联系。那么,中国选择探测器软着陆区应该遵循哪些原则呢?     

中国公布嫦娥-2月球虹湾地区局部影像图

<正>2010年11月8日,国家国防科技工业局首次公布了嫦娥-2月球探测器传回的嫦娥-3月球着陆器预选着陆区——月球虹湾地区的局部影像图。中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席揭幕仪式并为影像图揭幕。首次公布的月球虹湾地区局部影像图成像时间为2010年10月28日18:25,分辨率约为1.3m,当时嫦娥-2距月面约18.7km。影像图中心位置为31。3′(W),43。4′(N),对     

直播月背探索发现——走近“嫦娥四号”CMOS相机

<正>随"嫦娥四号"登月,一幅幅珍贵的图片被传送回地球,这是4台神秘的小相机在大展身手,它们来自中国航天科技集团有限公司五院508所。这4台相机都是CMOS相机,包括3台监视相机和1台降落相机,它们如同一个媒体团,在"嫦娥四号"到达月面之前,便做好了全方位的分工和准备,拍的拍,摄的摄,录的录,传的传,随时待命为全球开启一场"月背"探索现场的视觉盛宴。牢记使命:"小相机"发挥大功能降落相机——"直播"降落全程。嫦娥四号着陆器降落在月球背面的艾特肯盆地(简称SPA盆地)。SPA盆地是月球上规模最大、最古老的撞击盆地,对它的研究有可能揭露下月壳甚至     

温家宝为嫦娥二号月面虹湾局部影像图揭幕

<正>11月8日上午,国防科技工业局首次公布了嫦娥二号卫星传回的嫦娥三号预选着陆区——月球虹湾地区的局部影像图。中共中央政治局常委、国务院总理温家宝出席揭幕仪式并为影像图揭幕。