成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用

我们国家的探月工程,大致分为绕、落、回三部曲,与此同时,“嫦娥五号”是中国航天史上系统最复杂、难度最大的任务。不仅因为探测器的复杂性强,而且需要精确的控制降落速度,对月表的平整度要求极高。我们使用中国方案来解决中国的问题,通过激光三维慧眼解决这一实时性的问题。科学家如何研究深空发展史?激光三维慧眼是怎样炼成的?“嫦娥五号”取回样品又面临着哪些考验?出品:格致论道讲坛以下内容为中国科学院上海技术物理研究所副所长、研究员舒嵘演讲实录:最近网上大家应该都看到关于“嫦娥五号”一系列的故事。大家都知道我们最主要的目的是要到月球上去采“土特产”回来,那么在没有采“土特产”回来之前,我们的科学家如何来研究深空的发展史?陨石就是一个很好的手段。成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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陨石是一种能穿过大气层,没有完全破碎的一种石头,它带来了很多深空的宇宙形成的一些要素或密码。火星上有没有生命,实际上一直是科学界大家比较争论的话题,大家非常有兴趣的寻找地外生命。在这块陨石里面,我发现了疑似一种细菌的化石,引起了我们很多的遐思。从地球寻石到太空采样在地球上的陨石其实是很多的,以月球陨石为例,月球陨石在地球上大概要达到几百公斤的量级。但是人类最想的还是直接到月球上采集陨石,比如美国的“阿波罗计划”以及前苏联的“月球号”带回的样品。成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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实际上,从月球上带回的陨石样品还是有限的。中国第一次去月球,要达到两公斤左右。实际上,从上个世纪六十年代的“阿波罗计划”,一直到最近。实际上大家在月球上,像美国和前苏联开展了一系列的探月活动。成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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中国从2000年以后也进入了月球。实际上,去月球还是比较困难的一件事,原来在“嫦娥一号”、“嫦娥三号”成功的时候,我自己也觉得是挺容易的一件事。但是2019年,以色列和印度都在落月的最后的一个关头失败了。我觉得这件事情其实不是那么容易的,那么我们国家的探月工程,实际上围绕着绕、落、回三部曲。成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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“嫦娥一号”实际上是要到达月球的。我记得当时“嫦娥一号”在进入绕月轨道的时候,栾恩杰主任满怀热情地说,“我们绕起来了,绕起来了!”中国人能够到月球轨道拍回一张照片,实际上已经是最大的成功了。但是,我们在通过“嫦娥”二号、三号、四号这三颗卫星上,实际上实现了对月球着陆区的详细勘探。从“嫦娥三号”的落月、“嫦娥四号”月球背面的着陆,应该说我们实际上一步一步地把月球探测走向了一个人类没干过的事情以及到这次的“嫦娥五号”。我们又把两公斤的样品带回了地球。“嫦娥四号”实际上是人类历史第一次在月球背面进行的一个软着陆。这里我有一个非常深刻的体会,“嫦娥四号”在国际上从国际宇航联合会,包括英国航空协会以及日本纷纷给予了最高的奖项。其实科学探索的精神就是要做人类从来没有做过的事情。而月球的背面是人类第一次到月球的背面去进行软着陆现场的勘探。所以说,科学探索的精神就在于做从来没有干过的事情,那么到月球的背面去,我们要带哪些有用的手段?成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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我这边简单介绍一件事,我们到月球背面带了一个在月球车红旗的下方,有一个叫红外成像光谱仪。成像光谱大家可能觉得比较深奥,实际上大家都知道彩色照相机是一个RGB的多光谱相机。如果说把这个光谱波段用棱镜分光的方法,可以把它分得更精细。我们可以得到一个连续的谱,我们都有教科书,大家都比较熟悉。如果书里的每一页纸看到的是同一个景象,但是每一页代表不同的波长,那么实际上这就是一个成像光谱仪可以提供的数据。我们可以看到几何特征,同时还能看到每一个点的光谱特征。那么,我们就可以知道它是什么样子,还能知道它是属于哪一类。我们在“玉兔二号”上面带的这个光谱仪,它带有一个短波红外的成像功能波段到短波红外。成功取回“月球土特产”,这项仪器发挥了重要作用
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我们在月球的第二个昼夜开机确认了月壤的一个成分,这也验证了深度撞击坑的一个支撑。在第三个月昼,我们探测到了一块非常有趣的白色石头。我们科学家对这块石头非常感兴趣,为了它进行了一个多次的光谱采样。那么通过它的光谱的特征采集和遥感数据的比对,我们觉得这块石头是右边两块撞击坑的溅射物,在历史上的一次冲击被撞到这个地方。实际上,它也间接的证明了这块石头的来源。

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