真正的月背之旅开始了

来源:中国青年报    作者:JSI    人气:    发布时间:2019-01-14    

  真正的月背之旅开始了

真正的月背之旅开始了

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(圆柱投影) 国家航天局供图

真正的月背之旅开始了

玉兔二号巡视器全景相机对嫦娥四号着陆器成像。国家航天局供图

真正的月背之旅开始了

  嫦娥四号着陆器地形地貌相机对玉兔二号巡视器成像。国家航天局供图

  著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫曾在35年前预言:到2019年,我们将重新“进军”月球。那时,不是某个国家的“单打独斗”,而是一种大规模的国际力量;不是只收集月球岩石,而是建立一个采矿站。

  阿西莫夫只说对了一半。

  此时此刻,在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑内,来自中国的嫦娥四号和玉兔二号,正代表全人类进行首次月球背面之旅。

  不过,这次月背之旅,既不全是中国的“单打独斗”,也并非大规模的国际力量。嫦娥四号和玉兔二号身上背满了十八般“武器”,这其中有3台科学载荷,是中国分别和荷兰、德国和瑞典合作,携手共同探索月球背面的这片处女地。

  科幻作家预测得不够准确,网络世界一些不着边际的猜想,似乎更显得荒诞:汽车人、外星基地……然而让“猜想家”失望的是,截至目前,中国的第四次奔月之旅尚未发现这些现象。

  1月10日,经过近一周的“午休”, 巡视器玉兔二号醒来,并于1月11日和着陆器嫦娥四号“确认过眼神”,然后两器互拍留下“美照”。此后,玉兔二号“告别”嫦娥四号,开启真正的月背之旅——科学探测。

  月背上的“国旗手”

  不少人还记得,2013年12月15日,嫦娥三号和玉兔号月球车彼此凝望,完成互拍。那一刻,它们胸前的五星红旗图案,吸引了全世界的目光。

  如今,嫦娥四号再次带着国旗在太空打上中国标识。2019年1月11日,中继星“鹊桥”号首次传回嫦娥四号携带五星红旗的清晰全景照片。

  国家航天局对外发布了照片,五星红旗清晰可见。一个疑问随之而来:月球上国旗的颜色与地面上的一样吗?

  “如果我们能够到达月球,会看到和地面上同样鲜艳的五星红旗。”航天科技集团五院510所嫦娥四号月球探测器国旗研制专家告诉记者,太阳光在穿过大气层到达地面时,人眼可以识别的可见光部分变化很小,可以认为可见光在包括月表在内的大气层外,与地面是一样的。

  唯一的区别,仅仅在于月表的可见光光照强度比地面略大一些。专家称,探测器国旗在月表对于可见光的反射情况,与地面是相同的,相应地,月球上看到的国旗颜色与地面上也是一样的。

  不过,嫦娥四号和玉兔二号身上的国旗材质,和地面上常见的国旗有着“天壤之别”。

  常见的国旗,一般由化学纤维织物、丝绸、棉布等纺织品制作,当然也有以纸张、塑料等材料制作的国旗,而月球探测器的国旗,则是由一种叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料制作的。五院510所专家称,这种材料在-200℃至200℃的温度环境下都可以应用。

  在地球上,衣物不能在烈日下长时间暴晒,否则会褪色;衣物一般不能用热水洗涤,否则会变形;安放于室外的彩色广告牌经过一段时间的风吹日晒会褪色……这些现象究其原因,都是紫外线、温度等环境因素对材料的影响和破坏作用。用纺织品等制作的国旗,自然也不例外。

  月球上也会如此吗?五院510所专家给出的答案是:地面常见国旗材料无法经受月表环境考验,很快会褪色、变形、甚至分解。

  第一,月表的温差达到300℃以上,温度最低在-180℃以下,最高在130℃以上;第二,月球表面不存在大气,和空间环境即宇宙空间一样,属于真空状态;第三,月球上,太阳产生的紫外线非常强烈;最后,月球表面还存在宇宙射线和高能粒子的辐照作用。

  相比之下,地面上温差也就几十摄氏度,同时有大气层的保护,空间粒子和大部分紫外线被隔绝后,伤害已经“温柔”不少。月球上更为恶劣、苛刻的环境,对科研人员专门打造的月球国旗自然也是一种挑战。

  月背上的“摄影师”

  说到月球背面上的国旗照,自然就要提起这张照片的“摄影师”——玉兔二号。更准确点说,海联网,是玉兔二号身上携带的全景相机。

  这台相机,和嫦娥三号上搭载的全景相机是“双胞胎”,由中科院西安光机所同时研制生产。它放置在玉兔二号的桅杆上,催款律师函,距离月面1.5米,远远看去就像玉兔二号的“眼睛”。

  全景相机载荷主任设计师杨建峰透露,全景相机可以以桅杆为中心旋转,拍摄周边的地形地貌。相机分为黑白和彩色两种模式,分辨率和人眼相当。

  至于给玉兔二号拍照的,则是嫦娥四号身上的地形地貌相机,该载荷由中科院光电技术研究所研制。

  载荷主任设计师钟杰告诉记者,地形地貌相机安装在嫦娥四号的云台上,受云台控制,可对周围进行360°成像,获取着陆器周围的光学图像,用于月球地形地貌的科学考察。

  当然,月背上的摄影师远不止这两位。事实上,在嫦娥四号抵达月球背面之前,就有4台神秘的小相机开始工作,包括3台监视相机和1台降落相机,均来自航天科技集团五院508所。

  这4台小相机如同一个媒体团,在嫦娥四号到达月面之前,便做好了分工和准备,拍得拍,摄得摄,录得录,传得传,随时待令为全球开启“月背”探索的视觉盛宴。

  以降落相机为例,它负责“直播”降落全程。嫦娥四号着陆器要降落在月球背面的艾特肯盆地——这是月球上规模最大、最古老的撞击盆地,对它的研究有可能揭露下月壳甚至上月幔的物质状况。

  降落相机就安置于嫦娥四号着陆器的底部舱内,在着陆器降落过程中,降落相机便以较高的帧频拍照,获得大量真实的月球表面信息,这些可以直观地反映月球表面地貌特征和区域地质情况,提升人类对月球的认识。

  最让普通公众感兴趣的,还是那种身临其境的视觉冲击感。降落相机便可以获得与人类视觉习惯相近的月面景观,所传送的光学图像,可生动如实地描述着陆器降落的全过程。

  至于监视相机,名气就更大了。1月3日,嫦娥四号传回世界第一张近距离拍摄月背影像图,随即刷爆网络——那张图就是监视相机C所摄。

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责任编辑:JSI