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权威刊物详解"嫦娥1号"卫星高科技设备神秘面纱

  中国嫦娥1号卫星今年下半年将携带具有世界先进技术的探月仪器,奔向月宫探索宝藏。最新一期中国科技核心期刊《科技导报》发表科学论文,首次揭开了这些高科技设备的神秘面纱,本报特约独家刊出——

  由中国科学院院士、中国绕月探测工程首席科学家欧阳自远、中国科学院国家天文台郑永春助理研究员撰写的文章中说,今年下半年发射的嫦娥1号探月卫星,选用的科学探测仪器有6套24件,包括CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、伽马/X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器和低能离子探测器等,这些设备在中国都属首次使用,有的是世界首创。

  根据欧阳自远院士的设想,嫦娥1号卫星奔赴月球,将完成4项科学任务——

  独创CCD立体相机搭载激光计拍摄三维影像月球地形图

  探月的第一项任务是绘制立体的月球地图。国外已有多个版本的平面月球地图,但立体的只有二幅,且做得不完整。嫦娥1号卫星将采取与其他国家不同的思路,搭载1台CCD立体相机和1个激光高度计,两者结合绘制完整细致的立体月球地图。CCD立体相机(见下图)同时对卫星飞行的前方、下方和后方进行拍照,形成三维影像。激光高度计由激光器、望远镜和接收电路三部分组成。卫星进入环月轨道后,激光高度计首先向月面发射激光束,并立刻用望远镜把反射回来的光束变成电信号;接收信号的电路盒将迅速进行计算,得出该探测点的月球海拔高度。激光高度计完成绕月旅行,月面每个探测点(包括南北极的黑暗深坑)的海拔高度就一清二楚了。这些数值与CCD立体相机拍摄的高精度图像相叠加,就是一幅完整而精确的月球立体地形图。

  伽马/X射线谱仪首探14种元素为建月球基地选资源富集地区

  第二项任务是探测月球上元素的分布。这件事情只有美国在2000年利用1998年发射的卫星,做了5种元素的月球分布图(见右中图),包括铁、钛、铀、钍、钾。而嫦娥1号卫星将用世界先进的伽马/X射线谱仪探测月球上14种元素的分布。这样,我们就知道月球上分布着哪些资源,将来建月球基地时可选择在资源富集的地区,通过开采月球资源,满足人类社会的需求。首次装载微波遥感探测仪评估月壤厚度和氦-3储量

  第三项任务是评估月球上土壤的厚度和氦-3的资源量。嫦娥1号卫星上搭载了一台微波探测仪,这是世界上首次在探月卫星上装载微波遥感装置,有很大的技术难度。这台微波探测仪能探测物体的微波辐射强度,能在所有气象状态下全天候工作,且具有穿透能力,可探测深埋的物体。科学家们通过月球微波辐射强度的科学解析,可以估算出月球土壤厚度和月球上氦-3的总量及分布。氦-3是地球上都极其稀少的替代石油的能源。微波探测仪还能测出月球背面的亮度、温度图和月球两极地面的信息。

  中国造太阳高能粒子探测器首次探测40万km空间环境

  第四项任务是监测远至40万km范围内的空间环境,记录原始太阳风数据,研究太阳活动对地月空间环境的影响。国内目前仅监测过7万km以内的空间环境,嫦娥1号上的太阳高能粒子探测器和低能离子探测器,将首次探测远至4万至40万km间的空间环境,这些关键科学数据,对今后深空探测器的环境防护设计具有重要的参考价值。

来源:中国新闻网

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