嫦娥二號續寫深空傳奇
——訪月球應用科學首席科學家嚴俊
新華社北京9月21日電(余曉潔 蔡金曼 邱學雷)嫦娥舞,傳奇續。
近日,已超期服役近半年的嫦娥二號從172萬公里外的拉格朗日L2點向地球母親傳回了寶貴的深空探測數據。
嫦娥女神給人類捎回了什麼宇宙訊息?這些數據是如何捕獲的?可能有哪些科學産出?她將與拉格朗日L2“共舞”多久?將有怎樣的歸宿?
21日,月球應用科學首席科學家嚴俊接受新華社記者採訪,解答了廣大嫦娥“粉絲”心中之惑。
超期服役 續寫傳奇
問:嫦娥二號近況如何?
嚴俊:嫦娥二號衛星于2011年6月9日飛離月球,中途進行了一次軌道修正,8月25日到達拉格朗日L2點。目前,嫦娥二號在L2點沿李薩如軌道飛行,軌道週期約180天。運行狀態良好。
問:這次嫦娥二號傳回地球的是何數據?
嚴俊:嫦娥二號在飛離月球奔向L2點途中,γ射線譜儀于6月14日至15日開機10小時25分鐘,獲取了該飛行弧段γ射線背景數據;7月6日至8月24日,太陽高能粒子探測器和太陽風離子探測器間歇開機,獲取了相應飛行弧段的科學數據。
這次下傳的就是這些探測數據。由於星上數管可用於探測數據存儲的容量僅約8GB(千兆比特),數據傳輸碼速率也比從月球傳回地球的小得多,僅為750kbps(千比特/秒)。以後數據下行預計每週一次,每次約4小時。
問:您如何評價嫦娥二號的表現?
嚴俊:不負眾望。
嫦娥二號衛星原先是探月工程一期的備份星。嫦娥一號成功後,經國務院批准,嫦娥二號通過技術改造成為探月工程二期的技術先導星。它的設計壽命只有半年,然而去年10月1日在西昌發射中心升空以來,她創造了一個又一個驕人戰績。
——國際上第一次獲取7米分辨率全月球影像圖;
——第一次從月球出發到達拉格朗日L2點;
——第一次實現我國對月球以遠的太空進行探測;
——第一次開展拉格朗日L2點轉移軌道的設計和控制,並實現170萬公里以遠距離測控通信。
有望再創“世界第一”
問:在L2點,嫦娥二號將開展哪些科學探測?
嚴俊:在L2點,嫦娥二號上有5種有效載荷將開機工作。它們是太陽風離子探測器、太陽高能粒子探測器、X射線譜儀、γ射線譜儀和微波探測儀。
問:在L2點可能實現哪些科學産出?
在L2點開展科學探測任務可能實現的目標主要有四項,分別是探測L2點低能離子能譜,研究地球遠磁尾結構、日冕物質拋射事件在行星際演化的動力學過程;探測太陽高能粒子,研究空間高能粒子輻射環境;探測太陽耀斑X射線,研究耀斑爆發物理機制和探測宇宙(微波、γ射線、X射線輻射)背景,積累宇宙背景基礎數據。
這裡面有兩點是值得關注的。一是嫦娥二號衛星在L2點運行軌道可穿越地球磁尾的邊界層、尾瓣,可能有中性片以及激波化的太陽風。因此,利用太陽風離子探測器有望在國際上首次獲得穿越上述區域的三維離子能譜數據。特別是在L2點長時間的操測尚屬國際首次。
這對開展地球遠磁尾結構、日冕物質拋射事件在行星際演化的動力學過程的研究等具有重要的科學價值。
第二,在L2點長時間探測,不但可獲得包括微波、伽馬射線、X射線等宇宙背景數據,而且有望在太陽耀斑爆發物理機制等方面取得一些突破進展。
最終“歸宿”,懸而未決
問:嫦娥二號將會與L2“共舞”多久?
嚴俊:專家們希望嫦娥二號能長期在L2點開展拓展試驗到明年年底,驗證衛星長壽命和測控通訊技術。
問:完成L2點科學探測後,嫦娥將有怎樣的“歸宿”?
嚴俊:這主要取決於衛星自身的狀況和星上燃料剩餘,專家們正在論證幾個方案。
最大膽的方案是嫦娥二號再飛300萬公里,到達太陽和地球之間拉格朗日L1點,進一步拓展其工程技術能力,並展開相關科學探測。其次,如果附近有彗星或小行星,可以利用CCD立體照相機和兩個譜儀對彗星或小行星表面進行探測。第三種方案就是再飛回月球,像嫦娥一號一樣受控撞月。
問:探月工程對天文學和基礎科學會有哪些促進?
嚴俊:探月工程不僅促進了我國航天技術的跨越式發展,同時也促進了我國天文學和其他基礎科學,如材料科學、環境學、空間物理學、地質學等的全面發展,並帶動了不同學科之間的交叉滲透。
在天文學方面,探月工程由於其精密的軌道設計和精確的測定軌需求,首先促進了天體力學和天體測量學的深入發展,探月工程還將促進宇宙學、月球科學、行星科學與深空探測等天文學科的發展。
由於月球表面無大氣層、無電磁波和光污染,未來可以在月球建立全波段天文臺。
嫦娥二號已獲取大量探測數據。根據數據發佈和管理的規定,自2011年1月開始,北京空間科技信息研究所、裝備指揮技術學院、航天五院、澳門科技大學等24所大學、科研機構獲得了探測數據,用於科學研究。廣大科技人員正深入研究這些數據,力爭取得有價值的科學發現。
我相信,嫦娥飛天,不僅是中國航天的重大跨越,更在眾多青少年心中播下了航天夢想。