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嫦娥3号所摄地球照公布 今起开展新一轮探测

地形地貌相机拍摄的地球图像(2013年12月25日02时15分摄)。

嫦娥3号所摄地球照公布 今起开展新一轮探测

嫦娥三号探测器距离月面高度为99米时,降落相机拍摄的着陆区月表图像(2013年12月14日摄)

嫦娥3号所摄地球照公布 今起开展新一轮探测

全景相机拍摄的着陆器正面图像(2013年12月22日06时50分摄)。

央广网北京1月11日消息 中国科学院公布通过降落相机、地形地貌相机、全景相机等载荷拍摄的一组照片,其中地形地貌相机拍摄的地球图像首次亮相。

今天(11日)凌晨,当阳光再次洒向月球虹湾地区,我国“玉兔”号月球车将启动唤醒电路,在月球上沉睡了14天的玉兔号,将重新恢复工作状态,在38万公里外的月球继续科学探索。

由于太阳夹角、测控弧度的不同,嫦娥三号着陆器将在北京时间明天(12日)晚上被唤醒。嫦娥三号探测器如何战胜月夜的寒冷和孤寂,重新焕发活力?又将继续开展哪些科学探测?

天上一日,地下一年。月球上,由于自转周期和地球差异,一个月夜的时长相当于地球的14天多一点。对于依靠太阳能作为动力来源的嫦娥三号探测器,不管是着陆器,还是身为月球车的巡视器,在没有阳光的漫漫长夜,都只能选择暂时停止工作。而玉兔号月球车还会利用核能电源对舱内设备进行保温,抵御零下180摄氏度的严寒。嫦娥三号巡视器总体主任设计师申振荣说,最大的难点就是玉兔号的“自主唤醒”:

申振荣:一般航天器在运行过程中都是带着电的,咱们这个是要把电全断掉,难点就是月昼以后要把电自主给加上去,这个设计了一个自主唤醒的电路,这个电路要可靠工作。

嫦娥三号探测器系统副总设计师张玉花介绍,这套关键的“唤醒电路”,作用是当阳光再次照射到嫦娥三号太阳能电池板,蓄电池产生的一定功率后,就像生物钟一样,能够保证“玉兔”准时醒过来:

张玉花:升起来太阳就能照到的地方,它自己觉得这点电我可以起来工作了,那它就是通过唤醒电路把自己唤醒,把电池接通,接通以后把翻板打开,就把这个被子揭开,然后围杆什么都升起来,在起来活动。这种唤醒技术是所有卫星,包括国外都没怎么听说过的。

在月夜断电的14天中,嫦娥三号无法和地面测控取得联系,这意味着,玉兔休眠期间它有哪些故事,只有今早自动唤醒后才能揭晓。

申振荣:整个过月夜期间是没有遥测,也就是无法监测到探测器的状态的,只有当太阳翼在接收到太阳光以后,整个探测器自主上电以后,恢复跟地面的联系以后,才能知道整个探测器的状态。

“玉兔”的唤醒时间是在今天凌晨,但受到角度的限制,地面测控要等到早上七点以后才能进行,因此,它被唤醒后的首要工作是进行状态设置——如果状态良好,它就会在今天晚些时候重新在月球上走起来:

申振荣:第一步肯定是先对探测器的状态进行设置,唤醒以后还要把平台的设备再把它逐个的加起电来,当然那期间我会检查各个设备的工作状态,如果状态良好的话,应该在晚上可以走起来。

一旦恢复工作状态,玉兔号月球车的任务仍然是在月球表面边走边探,查看月表地形地貌,以及月球的地质构造等。玉兔号月球车的设计寿命是三个月,这意味着,它在月球至少要经历三次月夜休眠和再唤醒。张玉花表示,别小看这短短的三个月时间,其实月夜生存的难度远远超过其他航天器在轨生存的难度,对存在固有物理、化学属性的蓄电池,月夜零下180摄氏度的低温,是不得不面对的难题:

张玉花:就相当于一个化学的东西,有很多特性不是想叫它多少度都可以的,我们做了低温的放电实验,高温的放电实验,不同的寿命循环,以及过冲过放实验,主要是这个电池咱们在天上如果人家说你的电池经过了负50度,正70度以后还能工作的话,相当于说难点还是比较大。

因为太阳夹角和测控弧度的不同,稳稳扎根月球不动的嫦娥三号着陆器将在北京时间12号晚上被唤醒。由于着陆器的唤醒时间和地面测控弧度处在同一时段,因此唤醒后较短时间就可以进行地面测控。唤醒的基本过程和玉兔号相似,仍然是通过太阳能电池板,对各系统进行加电,恢复状态和功能。

申振荣:地面的接收站应该是要打开接收天线,然后接收探测器从月面发回来的信号,一旦接收到以后,就可以对探测器进行控制,有信号以后就是天地链路建立起来以后就可以按预定的程序往后继续工作了。

申振荣说,唤醒后的着陆器,也将重新投入到科研观测任务中。按照计划,固定不动的着陆器将利用月球没有大气的有利条件,从月球上对天体进行天文观测,并对地球进行极紫外观测:

申振荣:着陆器主要是还要对这些科学载荷进行加电,然后主要是它的月基的光学望远镜还有极紫外相机,极紫外相机主要是对地球进行观测,然后月基光学望远镜是对天区进行观测巡天。

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