中科大胡不归
26-07-30 23:29 微博认证:中国科学技术大学副研究员 2023微博年度新知博主 科学科普博主

嫦娥七号增加了一个以前没有的东西:飞跃器
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嫦娥七号预计下月发射,任务详解
嫦娥七号探测器在4月9日运抵文昌航天发射场,7月13日,发射嫦娥七号的长征五号火箭也到了,现在两者正在组装测试,为最后的发射做准备。嫦娥七号要去干什么呢?

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中国探月工程到目前分为四期,绕、落、回、勘,嫦娥七号就处于勘,勘的核心目标是开展月球南极探测,建设国际月球科研站。之前的嫦娥四号、六号都降落在月球南极艾特肯盆地,它们也属于这个阶段。

嫦娥七号与五号、六号的采样返回不一样,它不再采样返回了,而是到月球南极艾特肯盆地的永久阴影坑内找水。目前预选的阴影坑为沙克尔顿撞击坑。

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月球南极艾特肯盆地

水对于月球科研站乃至后续的长期驻留太重要了,最起码人在月球上生活就需要用很多水,水电解后生成氧气和氢气,又提供了燃料。这些水都从地球上运过去,那就太麻烦了。如果能在月球上找到水进行原位利用,就会省很多事。

为什么去永久阴影坑找水呢?这些坑内常年不见阳光,温度很低,极易保存水冰。而且国外的许多探测已经证实永久阴影坑内存在水冰,像印度的月船1号捕获到阴影坑内水冰的光谱信号,美国的LCROSS探测器观测到撞击阴影坑激起的羽流中存在水冰。

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嫦娥七号由轨道器、着陆器、巡视器(就是月球车)、飞跃器组成,相比于其他嫦娥探测器,飞跃器是一大特色,也是找水的关键部分。

飞跃器类似机器狗,但它有六条机械腿,还安装有化学反推系统,能走能跳能飞跃。相比于靠六只轮子只能在平地上行走的月球车,飞跃器更适合在复杂地形中行走,遇到大点的坑洼石头,它可以跨过去或跳过去,月球车只能避开;遇到大坡度的上下坡,它直接飞过去就行了,如果让月球车走,那闹不好就得翻滚下去。

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飞跃器的工作过程大致是这样的:着陆器降落月面后释放飞跃器,飞跃器在光照区充满电,然后飞进永久阴影坑去找水。飞跃器搭载有水分子分析仪等设备,挖一铲子土可以原位分析水冰的分布状态、纯度、储量等。等到电快用完了,飞跃器重新飞回光照区充电,然后循环此过程,一直探测。

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由于要到阴影坑找水,嫦娥七号还要突破高精度月面软着陆。月球南极阴影坑附近适合着陆的平坦区少而且小,还要考虑便于飞跃器进入阴影坑,这就要求着陆器必须精准降落在阴影坑边缘附近的小范围平坦区。着陆器落点偏离太远,飞跃器走得远不说,可能也偏离了平坦区,容易侧翻,如果超过了阴影坑边缘,那就直接掉坑里完了。

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嫦娥七号有望使我国成为世界上第一个在月球上直接找到水的国家,后续嫦娥八号发射会与嫦娥七号共同组成国际月球科研站基本型,为载人登月做准备。

嫦娥七号预计8月发射,具体时间以官方宣布为准,祝嫦娥七号任务一切顺利。

发布于 安徽