“在月球上觀天是天文學(xué)家向往的?！碧皆鹿こ淘虑驊?yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家、國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)嚴(yán)俊說(shuō)。針對(duì)巡天、觀地、測(cè)月這三個(gè)世界首次突破，記者采訪了嚴(yán)俊和紫金山天文臺(tái)科普部部長(zhǎng)張煬。專家表示，這次月基天文觀測(cè)更多是試驗(yàn)性質(zhì)，重點(diǎn)是為未來(lái)的月球天文臺(tái)打基礎(chǔ)。

? ?巡天

　　月球上看星星“不眨眼”

　　將為建立月球長(zhǎng)期觀測(cè)天文臺(tái)打基礎(chǔ)

　　目前各國(guó)進(jìn)行的天文觀測(cè)，多為地基觀測(cè)和軌道觀測(cè)。

　　地基觀測(cè)就是在地球上建立天文臺(tái)，在地面通過(guò)各種天文望遠(yuǎn)鏡，針對(duì)可觀測(cè)到的天體進(jìn)行各種圖片數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；軌道觀測(cè)，最著名的就是“哈勃”，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的主要目標(biāo)，就是建立一個(gè)能長(zhǎng)期在太空中進(jìn)行觀測(cè)的軌道天文臺(tái)。

　　哈勃等空間望遠(yuǎn)鏡因?yàn)樘幱诘厍虼髿鈱又?，所以不?huì)受到大氣層的擾動(dòng)，但是由于沒(méi)有固定的地方，容易受到太空碎片的影響。

　　月基天文望遠(yuǎn)鏡，相當(dāng)于人類把“天文臺(tái)”架到了月球上，這比軌道觀測(cè)又進(jìn)了一步。

　　比如，在地面看星星，有時(shí)候星星會(huì)閃爍，這是因?yàn)榇髿鈱拥臄_動(dòng)，而且觀測(cè)時(shí)間不長(zhǎng)。

　　在月球表面進(jìn)行天文觀測(cè)，可以完全避開(kāi)大氣影響，獲得極高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)，月球大約27天（地球日）才自轉(zhuǎn)一周，所以可對(duì)一個(gè)目標(biāo)開(kāi)展長(zhǎng)達(dá)300多小時(shí)的持續(xù)跟蹤，在月球觀測(cè)天空，觀測(cè)星星，研究星系、恒星的活動(dòng)，然后把數(shù)據(jù)傳回地球。

　　月球是一個(gè)非常穩(wěn)定的平臺(tái)，登月探測(cè)表明，月震產(chǎn)生的月面移動(dòng)約十億分之一米。這樣的穩(wěn)定性對(duì)于觀測(cè)極為有利，因?yàn)榭梢?jiàn)光光學(xué)望遠(yuǎn)鏡“聯(lián)網(wǎng)”兩個(gè)基元望遠(yuǎn)鏡之間的距離精度要在零點(diǎn)幾光波波長(zhǎng)之內(nèi)，即大約一千萬(wàn)分之一米。

　　月球上引力場(chǎng)的微弱，減輕了儀器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造的困難，而且對(duì)儀器的操作和控制也變得更為容易。

　　專家稱，這次攜帶天文月基望遠(yuǎn)鏡，更多是試驗(yàn)性質(zhì)，看設(shè)備能否運(yùn)行正常，如果這次試驗(yàn)可行，以后會(huì)在月球上安裝更大的望遠(yuǎn)鏡，即在月球上建立天文臺(tái)。

　　觀地

　　觀測(cè)地球“站得高看得遠(yuǎn)”

　　了解地日關(guān)系；觀測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球影響

　　等離子體層是地球磁場(chǎng)跟太陽(yáng)風(fēng)相互作用的近地空間環(huán)境，在地球軌道上用衛(wèi)星觀測(cè)地球等離子體層，只是從赤道附近過(guò)境，只能看到局部，看不到全貌，因?yàn)榈厍虻牡入x子體層不是赤道周圍的一點(diǎn)點(diǎn)，是很大的一個(gè)區(qū)域。

　　美國(guó)宇航局2000年利用橢圓軌道的IMAGE衛(wèi)星的極紫外成像儀，從上往下對(duì)地球等離子體層進(jìn)行成像，第一次獲得了地球等離子體層在赤道面上的全球分布及其在太陽(yáng)擾動(dòng)期間的變化。這種探測(cè)只有當(dāng)衛(wèi)星處在遠(yuǎn)地點(diǎn)附近時(shí)，才能拍攝地球等離子體層的整個(gè)圖像。

　　嫦娥三號(hào)月面軟著陸后，離地球38萬(wàn)公里，能夠看到地球等離子層的全貌，是長(zhǎng)期地、全面地、整體地看，長(zhǎng)時(shí)間地跟蹤觀測(cè)可以從整體上探測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)、地磁擾動(dòng)對(duì)地球空間等離子體層的影響，關(guān)鍵是可以觀測(cè)到動(dòng)態(tài)和變化。

　　通過(guò)對(duì)地球周圍的等離子體層產(chǎn)生的輻射進(jìn)行全方位、長(zhǎng)期的觀測(cè)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，能提高我國(guó)空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力。

　　還有觀點(diǎn)認(rèn)為，地球上一些自然災(zāi)害與地球等離子體層有關(guān)，這也是有可能的，因?yàn)榈厍蛏虾芏嘧匀滑F(xiàn)象都跟太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān)，所以相關(guān)的研究也具有科學(xué)意義。

　　測(cè)月

　　玉兔邊走邊“切”看月球

　　將在國(guó)際上首次建立綜合性觀測(cè)剖面

　　巡視器，也就是從探測(cè)器中釋放出來(lái)的“玉兔號(hào)”，它的腹部安裝了一個(gè)測(cè)月雷達(dá)。它在月面行走的時(shí)候。

　　通過(guò)測(cè)月雷達(dá)，一個(gè)特定區(qū)域月壤底下有沒(méi)有石頭，地質(zhì)構(gòu)造如何，都可以了解。

　　測(cè)月雷達(dá)可以測(cè)月球地底下30米深土壤層的結(jié)構(gòu)和100米深的次表層結(jié)構(gòu)，這個(gè)是國(guó)外沒(méi)有做過(guò)的。

　　月球車上還裝了測(cè)月球土壤成分和測(cè)土壤各種礦物組成的儀器，儀器的全部探測(cè)數(shù)據(jù)可以直接發(fā)回地球。此前有人打比方，玉兔號(hào)身上的測(cè)月雷達(dá)，相當(dāng)于一邊走一邊把地下切開(kāi)一刀看看里面，看看這個(gè)月球土壤有哪幾層，土壤里有沒(méi)有大石塊或是其他什么結(jié)構(gòu)。

　　因?yàn)橛裢锰?hào)是區(qū)域性探測(cè)，所以測(cè)月雷達(dá)有助于了解區(qū)域性的典型月壤和地質(zhì)構(gòu)造，同時(shí)測(cè)月雷達(dá)還可以測(cè)地下100米深次表層的結(jié)構(gòu)。

　　通過(guò)搭載的測(cè)月雷達(dá)，并集合其他載荷探測(cè)的成果，可以在國(guó)際上首次建立集形貌、成分、結(jié)構(gòu)于一體的綜合性觀測(cè)剖面，建立起月球區(qū)域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。

　　■ 鏈接

　　“嫦娥三號(hào)”探月五大創(chuàng)新點(diǎn)

　　1 首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器在地外天體軟著陸

　　目前，全世界僅有美國(guó)、前蘇聯(lián)成功實(shí)施了13次無(wú)人月球表面軟著陸，中國(guó)是第3個(gè)實(shí)施月球軟著陸的國(guó)家。

　　嫦娥三號(hào)探測(cè)器經(jīng)過(guò)主減速段、快速調(diào)整段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段等6個(gè)階段的減速，實(shí)現(xiàn)從距月面15公里高度安全下降至月球表面。

　　2 首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器在地外天體巡視探測(cè)

　　全世界只有美國(guó)實(shí)現(xiàn)了載人登月。前蘇聯(lián)開(kāi)展了2次月面無(wú)人巡視探測(cè)任務(wù)，巡視車分別在月面行走了10.5km和37km。中國(guó)是第2個(gè)實(shí)施無(wú)人月球巡視探測(cè)的國(guó)家。

　　巡視器與著陸器完成解鎖、釋放、分離、下降到月面、駛離，整個(gè)過(guò)程每個(gè)動(dòng)作環(huán)環(huán)相扣，任何一個(gè)動(dòng)作都影響任務(wù)成敗。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)就留有足夠余量；特別是通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，確保了機(jī)構(gòu)能力可靠。

　　3 首次實(shí)現(xiàn)對(duì)月面探測(cè)器的遙操作。

　　嫦娥三號(hào)巡視器遙操作采用自主加地面控制相結(jié)合的方式，根據(jù)獲取到的環(huán)境參數(shù)，在地面完成任務(wù)規(guī)劃，而巡視器自主具備完成局部規(guī)劃、避障和安全監(jiān)測(cè)、應(yīng)急保護(hù)的能力。

　　4 首次研制我國(guó)大型深空站，初步建成覆蓋行星際的深空測(cè)控通信網(wǎng)

　　目前，國(guó)外主要有美國(guó)、俄羅斯、歐空局、日本、印度等國(guó)家（組織）建立了深空測(cè)控站。美國(guó)、俄羅斯深空測(cè)控站的天線，最大口徑均為70米。

　　我國(guó)通過(guò)探月工程的實(shí)施，新建了18米、35米、65米、66米（亞洲最大）天線。這些天線的研制，使我國(guó)完全掌握了大口徑高效率天線的設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高精度、快速測(cè)定軌和月面定位目標(biāo)。

　　5 首次在我國(guó)航天器上采用放射性同位素?zé)嵩春蛢上嗔黧w回路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)探測(cè)器在極端溫度環(huán)境下的月面生存。

　　A08-A09版采寫/新京報(bào)記者 鄧琦