本書從我國探月工程的工程總體方案、階段開始,接著介紹了從嫦娥一號到嫦娥五號的繞、落、回關(guān)鍵技術(shù)及取得的成果,又從運載火箭、發(fā)射中心、測控回收、地面應(yīng)用等幾個專題方向,介紹與探月工程相關(guān)的知識點,最后對探月工程未來的發(fā)展進(jìn)行了展望,向讀者全方位揭示有關(guān)我國月球探測工程、月球科學(xué)、月球資源、探月歷程、未來構(gòu)想等方面的知識。本書通過問答形式,進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確、圖文并茂、通俗易懂的介紹,可以為社會大眾了解航天知識、關(guān)注航天事業(yè)提供有效途徑,為推動航天強國建設(shè)做出積極貢獻(xiàn)。
月球探測科普
本書將探月工程相關(guān)的技術(shù)及發(fā)展通過問答形式,進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確、圖文并茂、通俗易懂的介紹,可以為社會大眾了解航天知識、關(guān)注航天事業(yè)提供有效途徑,為推動航天強國建設(shè)做出積極貢獻(xiàn)。
書稿結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容準(zhǔn)確,問答形式通俗易懂,圖文并茂富于趣味,圖書的科學(xué)性、可讀性和普及性有助于社會大眾了解我國探月工程。
嫦娥奔月,是中華民族古老的神話傳說;月球探測,是人類開展深空探測的起點。2004年,黨中央、國務(wù)院批準(zhǔn)繞月探測工程立項,自此,中國探月工程嫦娥工程正式拉開帷幕。
18年來,參與探月工程的全體人員從零起步、不畏艱難、勇于探索、銳意創(chuàng)新,不斷攀登航天科技高峰,突破了一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心關(guān)鍵技術(shù),圓滿完成了包括繞月探測、落月勘察、采樣返回三步走的七次探測任務(wù),實現(xiàn)了獲取月球三維影像、探測地月空間環(huán)境、探測月壤厚度結(jié)構(gòu)、調(diào)查月表地形地貌、地外天體取樣返回等科學(xué)目標(biāo),同時孕育形成了追逐夢想、勇于探索、協(xié)同攻堅、合作共贏的探月精神。探月工程是航天強國建設(shè)征程中的重要里程碑,對中國航天事業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。
為了向廣大讀者普及月球探測科技知識,本書編委會組織專家,編寫了《探測月球嫦娥探月知識問答》科普圖書。本書共7章,從工程總體角度,介紹了中國探月工程的概況;通過繞月探測、落月勘察、采樣返回三章,分別介紹了包括嫦娥一號、嫦娥二號在內(nèi)的繞月探測任務(wù),包括嫦娥三號、嫦娥四號、鵲橋中繼星在內(nèi)的落月探測任務(wù),包括再入返回飛行試驗器、嫦娥五號在內(nèi)的采樣返回任務(wù);通過火箭發(fā)射、測控回收、地面應(yīng)用三章,分別介紹了包括運載火箭、發(fā)射場、測控與回收、地面應(yīng)用等工程組成系統(tǒng)。本書以問答形式,通過101個問題,由淺入深、循序漸進(jìn)地將探月工程的相關(guān)知識,用通俗易懂、生動活潑的語言展現(xiàn)給廣大讀者,使讀者能夠了解中國探月工程的科學(xué)知識、技術(shù)應(yīng)用和研究成果,提升社會大眾對航天事業(yè)的關(guān)注和對科學(xué)探索的熱愛。
本書由劉繼忠擔(dān)任主編,蔣宇平、張鐵鈞、唐玉華擔(dān)任副主編。第一章由周武、耿言、唐玉華撰寫;第二章由蔣宇平、張鐵鈞撰寫;第三章由蔣宇平、袁勇撰寫;第四章由盧亮亮、張鐵鈞、蔣宇平、袁勇撰寫;第五章由謝建玲、王東鋒撰寫;第六章由李海濤撰寫;第七章由蔣宇平撰寫。李平、劉彤杰、錢航、王瓊、黃曉峰、薛長斌、張洪波等專家參與了對編寫提綱和書稿的審閱,劉繼忠對全書進(jìn)行了審定。本書得到了國家出版基金的資助。在此,對各位作者、專家的辛勤付出和國家出版基金的大力支持表示衷心的感謝。
書中如有不妥之處,歡迎讀者批評指正。
劉繼忠
2022年1月
第一章 工程總體
1.中國為什么實施探月工程? / 1
2.探月工程包括哪幾個階段? / 4
3.探月工程由哪些系統(tǒng)組成? / 7
4.嫦娥探測器有哪些探測模式? / 10
5.月球環(huán)境有什么特殊之處? / 11
第二章 繞月探測
6.繞月探測衛(wèi)星包括哪些分系統(tǒng)? / 15
7.繞月探測衛(wèi)星的動力裝置有何功能? / 18
8.繞月探測衛(wèi)星如何保持正常體溫? / 21
9.繞月探測衛(wèi)星怎樣保證供電? / 24
10.繞月探測衛(wèi)星用什么勘察月球? / 27
11.飛往月球需要多快的速度? / 30
12.繞月探測衛(wèi)星在奔月過程中受哪些引力影響? / 32
13.繞月探測衛(wèi)星怎樣從地球飛到月球? / 35
14.繞月探測衛(wèi)星如何進(jìn)入繞月軌道? / 38
15. 繞月探測衛(wèi)星以什么姿態(tài)運行? / 40
16. 繞月探測衛(wèi)星怎樣拍攝月球立體照片? / 43
17. 繞月探測衛(wèi)星怎樣探查月壤厚度? / 45
18. 嫦娥二號怎樣分辨月球物質(zhì)成分? / 50
19. 繞月探測衛(wèi)星怎樣用激光測量月球地形? / 55
20. 為什么要探測月球空間環(huán)境? / 59
21. 惡劣的空間輻射環(huán)境會損害繞月探測衛(wèi)星嗎? / 63
22. 嫦娥二號為什么探測小行星? / 67
23. 嫦娥二號飛越圖塔蒂斯小行星面臨哪些挑戰(zhàn)? / 73
24. 嫦娥二號探測小行星取得了哪些科學(xué)成果? / 78
25. 繞月探測衛(wèi)星還在太空飛行嗎? / 82
第三章 落月勘察
26. 嫦娥三號的科學(xué)目標(biāo)是什么? / 85
27. 嫦娥三號為什么選擇虹灣著陸? / 90
28. 在月球著陸與在地球著陸有什么不同? / 94
29. 嫦娥三號怎樣實現(xiàn)安全下降與著陸? / 98
30. 嫦娥探測器月面著陸分為幾步? / 102
31. 嫦娥探測器落月時怎樣精確控制發(fā)動機關(guān)機? / 105
32. 如何減輕嫦娥探測器的落月沖擊? / 108
33. 嫦娥四號經(jīng)歷了怎樣的奔月旅程? / 112
34. 嫦娥四號為何在環(huán)月軌道上等待20 多天? / 116
35. 嫦娥四號為什么落在月球背面? / 119
36. 為什么在月背著陸面臨更大風(fēng)險? / 125
37. 什么是月球著陸器和月球巡視器? / 129
38. 嫦娥著陸器攜帶了哪些探測設(shè)備? / 133
39. 嫦娥探測器的相機各有什么用途? / 137
40. 著陸器和玉兔如何度過寒冷的月夜? / 141
41. 玉兔號是一輛怎樣的月球車? / 146
42. 玉兔號巡視器與嫦娥著陸器如何分離? / 151
43. 玉兔號與著陸器如何互拍? / 154
44. 玉兔的車輪為何與眾不同? / 158
45. 玉兔為何原地打轉(zhuǎn)? / 160
46. 玉兔如何在月面行走? / 162
47. 玉兔的行走速度如何?能走多遠(yuǎn)? / 163
48. 玉兔二號與著陸器如何聯(lián)系? / 165
49. 玉兔為什么需要休眠,如何自主喚醒? / 169
50. 玉兔攜帶了哪些探測設(shè)備? / 172
51. 嫦娥探測器如何從月球回望地球? / 176
52. 嫦娥探測器如何在月球上進(jìn)行天文觀測? / 179
53. 玉兔號巡視器怎樣用雷達(dá)對月球地下進(jìn)行探測? / 184
54. 玉兔號怎樣用X 射線探測月表物質(zhì)成分? / 187
55. 鵲橋中繼星為什么在月球背后打圈圈? / 191
56. 鵲橋中繼星承擔(dān)了哪些探測任務(wù)? / 196
第四章 采樣返回
57. 為什么要發(fā)射再入返回飛行試驗器? / 201
58. 再入返回飛行試驗器的飛行路線是怎樣的? / 206
59. 為什么要到月球取寶? / 209
60. 月球取寶團隊是如何組成的? / 211
61. 月球取寶過程包括哪些階段? / 218
62. 月球取寶為何采取接力方式? / 223
63. 嫦娥五號采樣區(qū)是如何選擇的? / 227
64. 嫦娥五號著陸器如何著陸月球? / 230
65. 嫦娥五號著陸器如何鉆取月表以下的樣品? / 233
66. 嫦娥五號著陸器如何采集月球表面的樣品? / 239
67. 嫦娥五號在月面開展了哪些科學(xué)探測活動? / 245
68. 如何讓五星紅旗在月球上飄揚? / 249
69. 攜帶樣品的上升器怎樣飛離月球? / 253
70. 月球軌道交會對接有多難? / 258
71. 嫦娥五號怎樣實施環(huán)月軌道交會對接? / 262
72. 在交會對接過程中軌道返組合體與上升器如何實現(xiàn)可靠連接? / 267
73. 如何將樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回器? / 271
74. 從月球返回地球如何防熱? / 277
75. 返回器如何穿越黑障區(qū)? / 282
76. 月球樣品在到達(dá)地球過程中會被污染嗎? / 285
第五章 火箭發(fā)射
77. 發(fā)射嫦娥一號為什么首選長三甲火箭? / 291
78. 發(fā)射嫦娥二號的長三丙火箭與長三甲火箭有何不同? / 295
79. 長三乙火箭發(fā)射月球探測器做了哪些改進(jìn)? / 298
80. 發(fā)射嫦娥五號的胖五為什么有這么大的運載能力? / 302
81.嫦娥探月從哪里出征? / 306
82. 嫦娥五號探測器為什么在文昌航天發(fā)射場發(fā)射? / 309
83. 長征五號如何轉(zhuǎn)運到發(fā)射工位? / 312
第六章 測控回收
84. 如何利用地球衛(wèi)星測控網(wǎng)實現(xiàn)對嫦娥一號探月衛(wèi)星的測控? / 315
85. 在地球上怎么為嫦娥進(jìn)行精確導(dǎo)航? / 320
86. 嫦娥二號為什么要開展X頻段測控試驗? / 323
87. 嫦娥探測器如何把探測數(shù)據(jù)傳回地球? / 327
88. 我國的深空測控網(wǎng)是什么樣的? / 331
89. 如何實現(xiàn)月球背面與地球之間的測控通信聯(lián)絡(luò)? / 336
90. 如何實現(xiàn)嫦娥五號任務(wù)多目標(biāo)測控支持? / 339
91. 如何構(gòu)建護衛(wèi)嫦娥五號回家的高速再入測控鏈? / 343
92. 如何實現(xiàn)返回器的快速搜索回收? / 346
第七章 地面應(yīng)用
93. 地面應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能是什么? / 351
94. 地面應(yīng)用系統(tǒng)是怎樣履行職責(zé)的? / 355
95. 我們看到的月球圖像是用相機直接拍攝的嗎? / 360
96. 月球樣品實驗室如何開展工作? / 362
97. 嫦娥五號取回的月球樣品保存在哪里? / 368
98. 月球樣品里真的有玻璃嗎? / 372
99. 探月工程的科學(xué)成果面向全球公布嗎? / 374
100. 怎樣對月球表面上的地理實體命名? / 377
101. 月球上有多少以中國元素命名的地理實體? / 381