中國旨在成為太空強國的最新階段正在進行中,該國新的機器人任務正在加速飛向環繞月球背面的軌道。“鵲橋”中繼衛星——典出中國民間傳說——於當地時間週一(北美時間週日晚上)在西昌衛星發射中心由長征四號丙運載火箭發射升空。 outbound trip 將花費一週多一點的時間,儘管鵲橋號將在兩個月後才能到達最終軌道。
該任務將成為中國蓬勃發展的月球及環月機器人航天器網路中的重要一環,同時還將進行新穎的科學實驗,這些實驗可能會帶來宇宙學、天體物理學和天體生物學方面的新發現。
鵲橋號將定位於月球背面 40,000 英里(約 60,000 公里)的高度,其軌道使其能夠在中地之間中繼訊號以及中國的嫦娥四號背面著陸器/巡視器(預計將於 12 月發射)。與鵲橋號一起,由中國哈爾濱工業大學研製的兩顆微衛星——龍江一號和二號——搭乘順風車進入月球軌道,以研究來自太陽的射電爆發。
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從月球背面到宇宙黎明
這艘背面中繼航天器上最重要的科學儀器之一是由荷蘭科學家和工程師團隊建造的荷中低頻探測器 (NCLE)。
NCLE 安裝在衛星的底盤上,是首個被送上中國太空任務的荷蘭製造的科學儀器,也是 2016 年荷蘭航天局與中國國家航天局之間協議的成果。 當衛星在幾個月後進入最終軌道時,它將等待嫦娥四號於 2019 年初抵達月球。然後,NCLE 的三根五米長天線將展開,科學工作將開始。
這些無線電天線旨在開展尖端的無線電科學和天文學研究,其首要任務是精確測量來自大爆炸後時期(所謂的宇宙“黑暗時代”,當時宇宙中沒有恆星)的無線電波。 透過研究,NCLE 可以幫助查明黑暗時代何時在“宇宙黎明”中結束,因為第一批恆星開始發光。 “NCLE 是邁向太空更大無線電陣列的墊腳石,”荷蘭射電天文研究所 ASTRON 的天文學家、專案負責人阿爾伯特-揚·布恩斯特拉說。 該陣列可能是“月球背面表面上的射電干涉儀,也可能是許多小型衛星的緩慢漂移星座”。
月球花園
這一切都是中國嫦娥四號著陸器/巡視器任務的序幕,預計將於今年 12 月由長征三號乙運載火箭送往月球。 嫦娥四號的候選著陸區是馮·卡門隕石坑南部的底部,這是一個直徑 180 公里的隕石坑,位於南極-艾特肯盆地內,這是月球上同類隕石坑中最大的一個。
嫦娥四號將攜帶來自德國、荷蘭、沙烏地阿拉伯和瑞典的一系列國際有效載荷。 著陸器還將攜帶一個由重慶大學牽頭的 28 所中國教育機構設計的“月球迷你生物圈”實驗。 該實驗重約七磅,將嘗試使馬鈴薯和擬南芥(一種與捲心菜和芥菜有關的小型開花植物)的種子發芽。 它還可能包括一些蠶卵。 生物圈包還包含水、空氣和養分,有望使種子和卵在月球表面的保護艙內短暫地茁壯成長。 一個微型攝像頭和資料傳輸系統將使研究人員能夠看到種子何時以及是否開花。
小步快跑,宏偉目標
中國的地月空間(地球與其月球之間的空間區域)探測計劃旨在分三個階段進行:第一階段只是到達月球軌道,嫦娥一號於 2007 年完成了這項任務。 第二階段是在月球上著陸和巡視,嫦娥三號在 2013 年完成了這項任務。第三階段是獲取月球樣本並將它們送回地球——這是一個具有挑戰性的目標,旨在透過嫦娥四號和後續的嫦娥五號和六號任務逐步推進。 “中國發射鵲橋中繼衛星開啟了月球基礎設施的新時代,這將使全面探索月球成為可能,包括對鮮為人知的月球背面的探索,”布朗大學的行星科學家詹姆斯·海德說。 “正如地球上的 GPS 和通訊衛星為我們在軌道和地面上的活動提供基礎設施一樣,”他補充道,“鵲橋中繼衛星突顯了中國全面的月球探測計劃的穩健性,包括即將到來的嫦娥四號背面著陸器和巡視器、嫦娥五號近地取樣返回任務以及更遙遠的月球極地探測。”
月球和行星研究所的行星科學家保羅·斯普迪斯認為,中國的機器人任務是“建立中國地月空間存在的長期、持續努力的一部分”。 他認為,中國的這顆中繼衛星在完成其分配的任務後,未來可能對更具推測性和遠見卓識的任務有用。
斯普迪斯說:“就嫦娥四號而言,在其主要任務完成後,我將把中繼衛星移至高‘儲存’軌道,並使其成為未來通訊衛星網路的一部分。”
