月宫仙子五号将于二〇一七年左右发射并带回月

香山科学会议召开第651次学术讨论会
嫦娥五号将为揭开月球之谜带回“拼图”
嫦娥五号2017年发射 计划带回月球样品
嫦娥五号将于2017年左右发射并带回月球样本

84岁的中科院院士欧阳自远拿起面前的话筒,缓缓起身,递给了身后的年轻人。5月8日举行的香山科学会议第651次学术讨论会上,80后科研人、中国地质大学教授刘金高接过话筒发言:“我有一个问题,您提到的数值模拟是否考虑了时间维度?”

嫦娥三号总设计师顾问叶培建解读探月工程据新华社电 规划为“绕、落、回”三期的中国探月工程,已经圆满完成二期工程,转入三期。昨日,全国政协委员、嫦娥二号和三号总指挥顾问、总设计师顾问叶培建在北京接受记者专访时称,按照最初任务计划,“玉兔”已完成“既定动作”。对“玉兔”出现的故障,科学家仍然在努力修复。嫦娥五号将于2017年发射,将完成探月工程的重大跨越——带回月球样品。嫦娥三号圆满“落月” 四号将做“更创新”的事“按照最初定义的完成任务标准,‘玉兔’已经圆满完成它的任务了。”叶培建说,因为它经历了从地球发射到月球,着陆在月球,驶离着陆器,并进行了科学探测。对“玉兔”出现的故障,科学家仍然在努力修复。现在各个设备都趋于正常,大部分荷载也能正常工作。对于玉兔遭遇的“技术故障”,叶培建说,作为航天人,我们有很大的歉意;航天探索有很多未知数需要人类探索,很多问题要重新认识。比如,月球环境之恶劣。“人类对月球复杂的地形和地貌、辐射、月尘、温差等认知尚少,这些可能导致通信中断、方向迷失、车体无法动弹等病症。”随着探月二期的落幕,原本打算用作嫦娥三号备份星的嫦娥四号将发挥什么作用呢?叶培建认为,不应该让嫦娥四号再做与嫦娥三号重复的事情,而应该去做更有创新、更有意义的事情。嫦娥五号将于2017年海南发射探月三期任务将主要实现无人自动采样返回,嫦娥五号将是任务执行者。叶培建说,嫦娥五号作为三期工程“主打星”,将于2017年左右在海南文昌航天发射中心发射,完成探月工程的重大跨越——带回月球样品。届时,中国科学家手头上将首次拥有我们的飞行器带回来的月球样品。嫦娥五号由上升器、着陆器、轨道器、返回器组成,任务也“难多了”。叶培建说,在月面取样完成后要封装,要求不能有任何可能引起的污染;要在月面上起飞升空,这将是中国飞行器第一次在地外天体起飞上升;还要在月球轨道交会对接——与神舟飞船与天宫一号交会对接不同,月球轨道交会对接测控技术难度大、精度高。嫦娥五号还要以接近第二宇宙速度,返回地球上的中国可控范围。“这是我们要突破的关键技术之一。”叶培建说。当前,嫦娥五号研制进展良好,一切都在按照计划进行。今年将发射嫦娥五号试验器叶培建透露,为确保“返回”任务的精确完成,中国将在2014年发射一个嫦娥五号试验器,飞行到月球附近,绕月球后,从月球返回。“返回轨道和嫦娥五号一样,返回器也是一样。”叶培建说,这将验证中国是否掌握从月球返回的技术。已成为中国首个太阳系人造小行星的嫦娥二号卫星,日前再次刷新中国深空探测最远距离,达到7000万公里。嫦娥二号预计将于2014年7月突破1亿公里。叶培建说,由于嫦娥二号已经是围绕太阳飞行的小行星,最远可飞行到离地球3亿公里处;2029年前后将回归到距离地球700多万公里的近地点。谈及嫦娥二号价值,叶培建认为,它可以测试国产元器件寿命,可以验证中国测控通信系统的传输能力。我国已具备探测火星条件据新华社电 叶培建表示,除了探索月球,我国已经具备开展火星探测的条件。叶培建表示,我国航天人在嫦娥一号完成后就设想探测火星。经过多年发展,我国航天事业已比较成体系。尤其是探月工程二期后,我国建立完善了地面站,解决了测控通信等难题。“目前,我们已经具备开展火星探测的条件,包括可以发射一个火星探测器,围绕着火星‘转’起来进行探测星球,也可以设法‘落’下去,测控通信等都没有问题。但什么时候去,取决于国家财力和决策。”据了解,火星作为太阳系内的一颗行星,跟地球的相似程度非常高,有稀薄的大气层,四季分明,是被科学家认为“有望被改造为适合人类居住的行星”。按照目前人类所掌握的技术,从地球上发射的探测器到达火星要用10个月,一次探测要用500天到800天。(原标题:《嫦娥五号2017年发射 计划让它带回月球样品》)更多阅读嫦娥五号2017年左右海南发射

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刘金高和作报告的中科院地球化学研究所研究员刘耘讨论的的数值模拟,是讨论月球形成与演化这一重大科学命题的前沿研究方向之一。

如今,距离欧阳自远等老一辈科学家1958年开始系统开展月球科学、行星科学和天体化学研究已经过去60多年,我国探月工程圆满完成嫦娥一号、二号、三号及四号任务。今年下半年,嫦娥五号即将发射,科学家期待它带回足够多的“拼图”,帮助解开月球诸多谜题。

诸多科学问题待解

作为地球唯一的天然卫星,月球的身世之谜一直激发着人们的好奇心。上世纪80年代,“大撞击假说”兴起,逐渐成为被科学家广泛接受的理论。这一假说认为,大约45亿年前,地球被一颗行星撞击后,地球的一些部分被抛入太空,最终形成月球。撞击过程中的极端高温让钾、铅、铋等一些挥发性元素气化而逃逸。

不过,迄今为止,“大撞击”的细节尚未完全确定。刘耘在报告中指出,“月球中等挥发份”丢失是大撞击假说建立的重要支柱,未来对这一问题数值模拟研究的深入将推动大撞击理论的认识。

岩浆洋演化,则是大撞击之后的重要科学问题。大撞击形成初期,月球大部分组成物质处于熔融状态形成岩浆洋,而随着温度降低,岩浆洋中的橄榄石、辉石开始结晶,下沉形成月幔堆晶,随后斜长石结晶并漂浮至岩浆洋表面。这一过程被称为月球“岩浆洋分异”的标准模型。

不过,在对“阿波罗计划”中采集的样品分析后,科学家对岩浆活动模型也存在争议。岩浆洋演化和分异过程,仍然是月球形成和演化中的一桩“悬案”。

嫦娥五号备受期待

瞄准月球科学中的诸多难题,今年年底前后嫦娥五号探测器将发射,实现月球取样返回地球。

据报道,嫦娥五号将选择位于月球最大的月海风暴洋北缘的吕姆克山附近着陆,钻取深度约为2米的月壤岩芯柱,采集2公斤月球样品。

对此,与会专家指出,风暴洋地体相对较年轻,更富集铀、钍、钾等放射性元素,返回样品将是绝佳的研究对象。“嫦娥五号将采样的区域存在大约13-20亿年的玄武岩,获得这些年轻玄武岩的同位素年龄,将推进对月球火山活动和演化历史的认识。”山东大学空间科学研究院教授凌宗成说。

同时,围绕返回样品开展高精度年代学分析,结合微量元素和稳定同位素信息,有望对月球内部冷却历史及其岩浆演化晚期过程给出更精确描述。

在前期已经实现月球遥感探测和就位探测基础上,科学家们对精度更高的采样返回抱有极大期待。

迈进科学目标驱动时代

近年来,随着探月工程“绕”、“落”的实施,作为一位探月“老兵”,欧阳自远欣慰地看到,我国已经具备了全月面的到达能力。“深空探测是时候从工程目标驱动转变为科学目标驱动了。”他强调。

《中国科学报》从此次会议上获知,目前,我国正在进行嫦娥四期和未来深空探测的立项论证。此次会议执行主席、中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺在会议报告中指出,有望在未来嫦娥四期工程中取得突破。

“例如,月球深达13公里的南极-艾肯盆地打开了一扇月球深部的窗口,在该区域进行探测和采样返回,将揭示下月壳和上月幔的物质组成,制约岩浆洋的结晶过程,并为地-月物质来源提供关键证据。同时,返回的最古老撞击盆地样品,还将揭开地-月系统最早期的撞击历史。”林杨挺说。

同时,我国火星探测已确定两次任务,首次探测将于2020年发射,开展环绕、着陆和巡视等联合探测,第二次探测计划从火星采样返回。目前,首次火星科学目标已敲定。

与会专家一致认为,未来在任务目标确定及运行管理方面,应遵循国际成功的经验和做法,让作为科学数据和返回样品用户的科学家能够主导科学载荷,获得更多、更高质量的科学数据和样品,以保证科学目标高水平实现。

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