唐承革

“欲上九天攬?jiān)隆?，這一直是中國(guó)人幾千年始終揮之不去的夢(mèng)想，中國(guó)人盼望著有朝一日能如嫦娥一樣奔向月球。如今，中國(guó)人的這個(gè)夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)了，“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星離開地球這個(gè)人類的“搖籃”，成為我國(guó)第一個(gè)脫離地球引力場(chǎng)奔向38萬千米外“廣寒宮”的使者。

“嫦娥”1號(hào)將運(yùn)行在距月球表面200千米的圓形極軌道上，計(jì)劃繞月飛行一年。在此期間它將完成四項(xiàng)重要的科學(xué)任務(wù)：探測(cè)月球上特殊元素的分布；探測(cè)月球土壤厚度以及氦-3的儲(chǔ)量；探測(cè)距離地球40萬千米的空間環(huán)境。為此，在“嫦娥”1號(hào)上搭載了8種共24臺(tái)件科學(xué)探測(cè)儀器，這些探測(cè)設(shè)備均具有不同的“本領(lǐng)”，承擔(dān)著各自重要的“職責(zé)”。其中，CCD立體相機(jī)負(fù)責(zé)為月球“拍照”：干涉成像光譜儀獲得有關(guān)月表主要物質(zhì)類型及其分布的信息；激光高度計(jì)提供月球地形的高程數(shù)據(jù)；伽馬／X射線譜儀確定月球表面元素類型和資源分布，微波探測(cè)儀測(cè)量月壤的亮溫溫度，計(jì)算月壤厚度：高能粒子探測(cè)器——探測(cè)高能帶電粒子的成分、能譜、通量和隨時(shí)間的變化特征；太陽(yáng)風(fēng)離子探測(cè)器——探測(cè)原始太陽(yáng)風(fēng)離子的能譜，包括太陽(yáng)風(fēng)的體速度、離子溫度等。由于動(dòng)力不足，“嫦娥”1號(hào)在完成任務(wù)后無力返回地球，目前它今后的去向還未卜。

來自“嫦娥”的祝福

在“嫦娥”上除了裝載著很多測(cè)試儀器外，與之一同奔月的還有其上面搭載的《誰(shuí)不說俺家鄉(xiāng)好》、《愛我中華》、《二泉映月》、《黃河頌》、《梁山伯與祝英臺(tái)》等30首經(jīng)典曲目?！版隙稹?號(hào)將在到達(dá)繞月軌道后，于距地球38萬千米以外的太空向地球播放這一組歌曲，每位中國(guó)人將能通過收音機(jī)、電視機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)收聽到這些來自太空的中國(guó)天籟之音。

在2008農(nóng)歷新年來臨之際，遠(yuǎn)在遙遠(yuǎn)月球軌道的“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星傳回非常柔美的女音，給家鄉(xiāng)的親人“拜年”：“我在月球上向大家拜年了。我要送上一首來自月球的《春節(jié)序曲》?！苯又?，一首中國(guó)人耳熟能詳?shù)摹洞汗?jié)序曲》隨后悠然響起，為節(jié)日增添了喜慶的氣氛。

嚴(yán)峻的考驗(yàn)

“嫦娥”1號(hào)在繞月飛行過程中也不是一帆風(fēng)順的，它要接受種種嚴(yán)峻的考驗(yàn)，其中包括了“日凌”和“月食”。

“嫦娥”1號(hào)自10月24日發(fā)射以來，一切順利，已經(jīng)成功飛行了16天了，從11月8日起，工程人員已開始對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)10天的衛(wèi)星自身的各項(xiàng)功能及它所搭載的探測(cè)儀器在軌測(cè)試，看看它們?cè)诶@月飛行狀態(tài)下能不能正常工作，為18日正式開始的科學(xué)探測(cè)做好準(zhǔn)備。在此期間，即從9日下午17點(diǎn)29分開始，“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星將迎來了一項(xiàng)全新的挑戰(zhàn)——那就是“日凌”現(xiàn)象。“日凌”是指太陽(yáng)、探測(cè)衛(wèi)星和地面站的數(shù)據(jù)接收天線恰巧在一條直線上，太陽(yáng)產(chǎn)生的強(qiáng)大的電磁波將干擾地面站的天線接收衛(wèi)星信號(hào)，從而造成通信中斷。為了防止出現(xiàn)“日凌”時(shí)衛(wèi)星信號(hào)的中斷，科研人員把一些需要執(zhí)行的指令提前注入衛(wèi)星上，即使“日凌”時(shí)追蹤不到衛(wèi)星，它也能按照我們預(yù)先設(shè)置指令正常執(zhí)行任務(wù)，保證衛(wèi)星的安全。同時(shí)，針對(duì)“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星探月，中國(guó)已經(jīng)啟用了設(shè)備更新、功能更強(qiáng)大的大天線；衛(wèi)星發(fā)射之前，科研人員已經(jīng)計(jì)算了“日凌”發(fā)生的具體時(shí)間，可以有效防范和降低“日凌”對(duì)“嫦娥”1號(hào)通信電路的干擾，故正常情況下，“嫦娥”1號(hào)所受干擾不會(huì)影響它完成探月使命。

第二個(gè)考驗(yàn)是月食。從2007年11月7號(hào)“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)繞月飛行以來，截至2008年2月20日晚10點(diǎn)它已經(jīng)飛行了1204圈。21日上午10點(diǎn)左右，也正是中國(guó)傳統(tǒng)的元宵佳節(jié)的時(shí)候，它首次迎來嚴(yán)峻的月食考驗(yàn)。這時(shí)，太陽(yáng)、地球、月球幾乎在同一條直線上，太陽(yáng)照射到月球的光線，被地球全部遮蓋，“嫦娥”1號(hào)不得不在地球的陰影獨(dú)孤地度過4個(gè)小時(shí)。這是因?yàn)椤版隙稹?號(hào)衛(wèi)星上盡管裝有蓄電池，但蓄電池電力有限，無法維持較長(zhǎng)時(shí)間正常工作，衛(wèi)星平時(shí)主要靠它的太陽(yáng)能帆板將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)為電能，供衛(wèi)星工作和生存用。發(fā)生月全食時(shí)，由于地球影子的遮擋，整個(gè)月亮及其附近的空間都無法見到太陽(yáng)光，“嫦娥”1號(hào)的“生存環(huán)境”變得非常惡劣，無法接受太陽(yáng)輻射，溫度下降，最低時(shí)將降到零下100多攝氏度，使衛(wèi)星的機(jī)器面臨嚴(yán)寒環(huán)境的考驗(yàn)，“嫦娥”這時(shí)只能靠自己帶的電池來供應(yīng)能源，在不能與地面聯(lián)系的情況下度過這漫長(zhǎng)的4小時(shí)。

對(duì)于即將到來的月食，地面早就進(jìn)行了大最準(zhǔn)備工作，例如，在“嫦娥”進(jìn)入陰影之前，讓它盡量接受太陽(yáng)光的照射，提高本體溫度，同時(shí)關(guān)閉一些負(fù)載設(shè)備，節(jié)約能源，以使“嫦娥”1號(hào)順利地度過了月食考驗(yàn)這關(guān)。2月21日下午2時(shí)10分左右，“嫦娥”1號(hào)飛出地球陰影，陸續(xù)打開它里面的探測(cè)儀器又開始正常地工作了。第一次月食之后，科研人員對(duì)“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星上設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果正常。而且，有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)表明衛(wèi)星表現(xiàn)得比預(yù)計(jì)還好，例如，通過對(duì)衛(wèi)星飛行周期的控制，使得衛(wèi)星進(jìn)入地球影期的時(shí)間縮短了80分鐘；原來預(yù)計(jì)在零下100多攝氏度嚴(yán)寒的情況下，衛(wèi)星會(huì)消耗六成的電量，但實(shí)際只消耗了四成。

“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星的“杰作”

第一幅月面圖像

在2007年11月20日晚4點(diǎn)50分左右，地面接收站接收到了“嫦娥”1號(hào)傳回來的圖片信號(hào)，經(jīng)過兩天時(shí)間，全部信號(hào)接收完畢，并于23日做出了圖片。11月26日9時(shí)40分，中國(guó)國(guó)家航天局正式公布“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星傳回并制作完成的第一幅月面圖像，這也是“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星的“處女作”。這幅圖像是由“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星上的CCD立體相機(jī)獲得的。這幅月面圖像位于月表東經(jīng)83'～57'，南緯70'～54'，圖幅寬約280千米，長(zhǎng)約460千米。三維立體圖非常精致，上面的大小環(huán)形山和直徑不一的撞擊坑清晰可見。首幅月圖的完成和公布，標(biāo)志著中國(guó)首次月球探測(cè)工程取得成功。

月球背面圖像12月11日，國(guó)家航天局發(fā)布了“嫦娥”1號(hào)所拍攝的月球背面圖像。這是月球背面一個(gè)典型的輻射線撞擊坑，由5軌CCD正視影像數(shù)據(jù)拼接而成的，數(shù)據(jù)獲取時(shí)間為2007年12月4日。這個(gè)撞擊坑在20世紀(jì)70年代被國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)以中國(guó)明代人萬戶的名字命名為“萬戶撞擊坑”。萬戶撞擊坑位于月球背面南緯9.8'、西經(jīng)138.8'區(qū)域，直徑52千米，從地球上不能直接看到。之所以將這個(gè)坑命名為“萬戶撞擊坑”是因?yàn)槿f戶在“飛天”中的貢獻(xiàn)，他是中國(guó)明朝的一位官員，一直熱衷于“飛天”的研究。一次，他將自己綁在捆有47枚自制火箭的椅子上，兩手各持一個(gè)大風(fēng)箏，點(diǎn)燃后沖天而起，開天辟地寫就了中國(guó)歷史上飛天夢(mèng)想的壯舉，也成為人類文明史上飛天嘗試的第一人。

月球背面的萬戶坑

通過對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)的處理，還獲得了“嫦娥”1號(hào)其他探測(cè)儀器的一些初步科學(xué)成果，包括：干涉成像儀獲取的光譜圖、干涉圖，激光高度計(jì)獲取的測(cè)距值，γ／X射線譜儀獲取的能譜圖，微波輻射計(jì)獲取的月表亮溫變化趨勢(shì)圖，空間環(huán)境探測(cè)儀獲取的粒子計(jì)數(shù)圖等。“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道至今，已經(jīng)獲得月球部分區(qū)域的地形地貌圖像、月表部分區(qū)域所含的元素種類等初步成果。目前，“嫦娥”1號(hào)衛(wèi)星的飛行、有效載荷的探測(cè)、地面的測(cè)控與通信、數(shù)據(jù)接收與處理均正常，預(yù)計(jì)今年6月前后將獲取完整月球表面圖像。

“嫦娥”1號(hào)發(fā)射成功只是邁出了中國(guó)探月計(jì)劃的第一步，今后將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)探月衛(wèi)星在月球登陸和返回的計(jì)劃，相信不久將來我國(guó)航天員也會(huì)登上月球，與月球上的嫦娥共舞。(文章代碼：0905)

責(zé)任編輯蒲暉