嫦娥三號搭載8臺科學(xué)載荷,用以完成3項科學(xué)探測任務(wù),即月表形貌與地質(zhì)構造調查、月表物質(zhì)成分和可利用資源調查、地月空間和月表環(huán)境探測與月基光學(xué)天文觀(guān)測。這些高精尖的太空裝備,讓中國神話(huà)中的月中仙子滿(mǎn)身科技,炫酷十足。
觀(guān)天
月基光學(xué)望遠鏡
嫦娥三號著(zhù)陸器上搭載的月基光學(xué)望遠鏡,開(kāi)創(chuàng )了國際上首次在月面開(kāi)展天文研究的新領(lǐng)域,有望取得創(chuàng )新性研究結果。
在月亮上觀(guān)天文是世界上很多天文學(xué)家的夢(mèng)想。月基光學(xué)望遠鏡,相當于人類(lèi)把“天文臺”架到了月球上,在月球觀(guān)測天空,觀(guān)測星星,研究星系、恒星的活動(dòng)。在月球表面進(jìn)行天文觀(guān)測,可以完全避開(kāi)大氣影響,獲得極高精度的觀(guān)測數據。同時(shí),月球大約28天(地球日)才自轉一周,人們可對一個(gè)目標開(kāi)展長(cháng)達300多個(gè)小時(shí)的持續跟蹤。
看地
極紫外相機
著(zhù)陸器上搭載的極紫外相機,在國際上首次實(shí)現在月面對地球等離子體層進(jìn)行極紫外成像。在月面可以從整體上探測太陽(yáng)活動(dòng)、地磁擾動(dòng)對地球空間等離子體層的影響,同時(shí)具有多天連續觀(guān)測的有利條件,能極大提高我國空間環(huán)境監測和預報能力。
此前,美國曾經(jīng)在地球軌道上用人造衛星觀(guān)測地球等離子體層。不過(guò)他們只是從赤道附近過(guò)境,沒(méi)有寬闊的視場(chǎng),所以只能看到局部。
嫦娥三號月面軟著(zhù)陸后,離地球38萬(wàn)公里,能夠看到地球等離子層的全貌。通過(guò)對地球周?chē)入x子體層產(chǎn)生的輻射進(jìn)行全方位、長(cháng)期的觀(guān)測研究,獲取地球等離子體層三維圖像,有助于了解太陽(yáng)和地球的相互關(guān)系。有觀(guān)點(diǎn)認為,地球上一些自然災害與地球等離子體層有關(guān),所以相關(guān)研究具有極大的科學(xué)意義。
探月
測月雷達
“玉兔”月球車(chē)上搭載的測月雷達,集合其他載荷探測成果,可在國際上首次建立集形貌、成分、結構于一體的綜合性觀(guān)測剖面,建立起月球區域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。月球車(chē)在月面行走,測月雷達可以測月球地底下30米深土壤層的結構和3000米深度的月殼巖石結構。這種雷達測月的方式是國外沒(méi)有做過(guò)的。
關(guān)鍵技術(shù)解讀
核能電池
此次,嫦娥三號將攜帶核能電池在月球開(kāi)展工作。目前廣泛采用核動(dòng)力是利用可控核裂變反應來(lái)獲取能量,從而得到動(dòng)力、熱量和電能。而此次嫦娥三號所帶的核能電池是基于核衰變反應做成的。核衰變反應遠不如裂變那么劇烈(不加控制的裂變就是核爆炸),釋放能量也遠不如裂變那么巨大,但衰變釋放的能量也不容忽視。如钚238衰變時(shí),表面溫度可以達到五六百攝氏度,足以讓钚金屬塊呈現出熾熱的紅色。
嫦娥三號上的核能電池,將是我國核能電池的首次應用。這種原子能電池可以連續工作30年。
月球車(chē)實(shí)際上在同時(shí)使用太陽(yáng)能和核能作為能源。黑暗中的月面,溫度驟降到零下100多攝氏度。對嫦娥三號來(lái)說(shuō),核電池中的钚238金屬塊相當于一個(gè)熱源。這一熱源對將在月球環(huán)境下生存的嫦娥三號的保溫作用是至關(guān)重要的。其釋放出的熱量及經(jīng)過(guò)溫差熱電轉換器的轉換形成的電流,充分滿(mǎn)足了嫦娥三號的能量需求。它的能力雖不足以讓火箭升空,卻可以用于小規模供電,支持嫦娥三號所帶月球車(chē)低速移動(dòng);支持嫦娥三號所帶設備正常工作;支持嫦娥三號與地球之間的通訊。一旦一個(gè)新的白晝來(lái)臨,太陽(yáng)能電池就能重新驅動(dòng)月球車(chē)工作。
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