第十六课 嫦娥要奔月

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第十六课 嫦娥要奔月

第十六课 嫦娥要奔月

    

    独具魅力的月亮

    

    中国人似乎和月亮有着不解之缘,从诗经的“月出皎兮,佼人僚兮”,到张九龄的“海上生明月,天涯共此时”,从曹操的“月明星稀,乌鹊南飞”到李后主的“无言独上西楼,月如钩”,一轮明月似乎联系着中国人的所有情感。我们思乡,说的是“月是故乡明”;我们寂寞,想的是“举杯邀明月,对饮成三人”。在几千年的中华文明积淀中,月亮被赋予了大量的象征意义和文化内涵,而“嫦娥奔月”的古老神话故事更是家喻户晓。如果说,古人在吟诵这些美好的诗句,口口相传这些动人传说的时候,不知不觉地为后人建筑了一个存在于物理价值以外的精神世界,那么,在物理范畴中的月亮,则更像是提供了一个离我们最近的能源补给站,在不久的将来会从物质能源上给我们提供最为坚强的后盾。这是为什么呢?

    

    我们地球的卫星,近在咫尺的月亮,其实是个大宝库啊!据专家说,仅月面表层5厘米厚的沙土中就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。这样算下来,仅月球上沙土中的铁就相当于全中国40年的铁消耗量。这还不算其他宝贵矿藏,例如用来发核电的氦3,等等。

    

    传说中嫦娥奔月,是因为偷吃了西王母的灵药。而人类要奔月,则正是冲着这个大宝库去的。

    

    嫦娥奔月

    

    “嫦娥”的三步走

    

    嫦娥奔月的梦想随着“嫦娥”工程的开展,眼看就在面前了。截至目前,已经有“嫦娥”1号、“嫦娥”2号两颗月球探测器飞向了月亮。地月相望38万千米,可以说是非常遥远。它们是如何跨越星河,奔向月亮的呢?

    

    “嫦娥”1号通过了3个轨道段,完成了惊心动魄的“三跳龙门”。整个奔月过程中,发动机点火9~10次,就是为了使卫星速度不断提升。在地月转移轨道上,第三级火箭与卫星实现星箭分离,当到达月球附近200千米时,“嫦娥”将依靠本身携带的小型火箭点火制动减速,进入环月轨道。

    

    在进入地月转移轨道前,“嫦娥”1号将实施加速,但何时加速要经过缜密计算,因为进入最佳轨道的时机,只有在某一天的30分钟内,错过了时机,就很难成功进入地月转移轨道,可谓差之毫厘,谬以千里,真乃惊心动魄。

    

    当“嫦娥”1号到达月球附近,便开始第一次制动减速,进入一个环月轨道,之后还将进行两次点火减速,进入指定的环月轨道,这个轨道是经月球南北两极、距月面200千米高的圆形环月轨道,在这个轨道上,“嫦娥”1号将开始为期一年的探测工作。

    

    4次变轨、3次修正、3次制动,“嫦娥”迢迢奔月路上,凝聚着的是中国人探索太空的艰辛与自信。

    

    “嫦娥”能做什么?

    

    千辛万苦奔到了月球,那么“嫦娥姑娘”能做些什么?简要的答案就是“为月球画像”。她画得了吗?别担心,她有一份独门绝技——激光拍照。更令人惊奇的是,“嫦娥姑娘”的制图方法非同一般,不是靠成像,而是靠“秒表”。激光高度计会向月球不断发射和接收反射回来的激光,并不断精确计时。“嫦娥”1号有了它,就好似向月亮表面一个接一个派出“光速短跑队员”,这些“运动员”一触到月面就即刻原路返回;激光高度计根据其“跑步”成绩,就能实时计算出其所跑距离,从而分辨出月面哪儿高、哪儿低,哪里是山脉、哪里是盆地,最终得到各处的实际高度,合成为一幅带有月球高程的完整地形图。

    

    “嫦娥”1号进入环月阶段后,激光高度计便开始工作,不论月球表面是白天还是黑夜,也不论卫星处于正飞还是侧飞,都将长期开机,在200千米轨道高度上,每隔一秒发射一束激光。就这样,“嫦娥”像绕绒线球一样,围着月亮转了一圈又一圈,留下一个个激光“足印”,把月表状况统统扫描下来。

    

    什么时候真正登月?

    

    可能有同学要问,目前的“嫦娥”还在绕月,什么时候真正登月呢?

    

    中国整个探月工程分为“绕”“落”“回”三个阶段。

    

    第一步为“绕”,即发射我国第一颗月球探测卫星,实现月球探测卫星绕月飞行,获取月球表面立体影像,探测月球表面有用元素含量和物质类型,探测月壤特性,并在月球探测卫星奔月飞行过程中探测地月空间环境。第一颗月球探测卫星

    

    嫦娥工程的“三步走”战略

    

    “嫦娥”1号已于2007年10月24日发射。而2010年发射的“嫦娥”2号做的也是这样的工作。也就是说,当“嫦娥”将月亮的底细摸清楚了,下面就要亲自拜访了。

    

    第二步为“落”,用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分,测定月球表面的环境情况,为日后的科学研究做更全面细致的调查,并且为将来建立月球基地的选址提供科学参数。

    

    第三步为“回”,目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车,对着陆区进行巡视勘察。后期即2015年以后,研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等,采集关键性样品返回地球,对着陆区进行考察,为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料。此段工程的结束将使我国航天技术迈上一个新的台阶。

    

    可以想象,当“嫦娥”工程的“三步走”战略完成之后,我们对月亮的了解将会更深刻,也能更好地为全人类造福。

    

    (执笔 安守军)

    

    结束语

    

    人类对未知的探索充满危险,有一些勇敢者甚至献出了生命。我们永远也不会忘记美国“挑战者”号航天飞机的事故。那次,一名37岁的女教师,克丽斯塔·麦考利芙,正准备成为第一位进入太空的中学教师。她打算面对美国和加拿大的中学生讲授两节有关太空和飞行的物理课。然而悲剧的一幕发生了。升空73秒后,“轰”的一声巨响,航天飞机突然炸成了碎片,包括麦考利芙在内的7名宇航员全部遇难。所有的观众都惊呆了,不敢相信那是真的。

    

    但是,人类并不会因此退缩。因为,探索宇宙是一项有趣而又艰巨的任务。21年后的2007年,同样是中学教师出身的芭芭拉·摩根继承了麦考利芙的梦想,在国际空间站为孩子们上了一场生动的太空课。

    

    “我知道,当人们看到我的这次飞行,会回想起‘挑战者’号……人们会想起参与其中的所有人——教师和其他的人——那些为此而努力的人们,他们都在继续着克丽斯塔没有完成的事业。”摩根在飞行前的访谈中说。的确,探索未知是需要勇气的,有时候会付出高昂的代价。但是,为了人类的进步,这些都是值得的。

    

    当然,航天工程并不仅仅只有这里讲的宇宙飞船和登月工程,还有更广阔的内容。例如,火星探测计划就很有希望揭开火星生命之谜。随着“旅行者”2号拜访过海王星后,太阳系中的八大行星都被人类飞行器至少拜访过一次。然而,目前宇宙留给我们的巨大探索空间也是显然的:我们还没有登上除月球外的任何一个地外星体,更何况太阳系外浩瀚无垠的宇宙。

    

    这一切,都需要未来的你们去探索。

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