​三菱电机将制造日本首个月球表面小型无人探测器
2016-05-21 23:10:00   来源:科学网
内容摘要
三菱电机将负责制造日本首个月球表面探测器。该探测器将在飞行中用光学摄像头拍摄月球表面,识别出环形山。前苏联和美国在1960~70年代相继实施了无人探测器的月面软着陆,中国在2013年成为第三个成功实现这一计划的国家。印度也准备实施相关计划。

三菱电机将制造日本首个月球表面小型无人探测器(资料图) 科技世界网


三菱电机将负责制造日本首个月球表面探测器。三菱电机将与JAXA以及日本国内多家大学合作进行开发。开发费用为180亿日元。力争以距目标位置100米左右的误差实现着陆。据称,其他国家的探测器的误差为1公里以上。该探测器是一个重约130千克的小型无人探测器,开发前提是在月球着陆后不再返回地球。

三菱电机从日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)接到订单,最早将于2019年发射升空。将提高可在目标地附近着陆的性能,力争使精度达到其他国家已开发探测器的10倍以上。相关技术还将应用于JAXA今后规划的月面基地建设及火星探测等。三菱电机在人造卫星开发等方面拥有丰富的经验,将通过开发探测器带动其航天业务的进一步增长。

该探测器将在飞行中用光学摄像头拍摄月球表面,识别出环形山。然后与2007年日本发射的绕月卫星“月女神”(Kaguya)收集的月球环形山信息进行对照,推断出自己的位置。

三菱电机曾开发气象卫星“向日葵7号”等,在人工卫星的开发制造方面有着丰富的经验。除了2014年接到过卡塔尔的通信卫星订单之外,还为土耳其制造过通信卫星。该公司2013年将位于神奈川县的镰仓制作所的人造卫星产能提高了一倍,达到8颗。力争在2020年度将航天系统业务的销售额提高至1500亿日元,比2015年度提高50%。

新制造的探测器将利用IHI的日本国产小型火箭“Epsilon”从内之浦宇宙空间观测站(鹿儿岛县肝付町)发射。JAXA还预定最早于2022年度发射火星卫星探测器,届时将充分参考在月球探测时积累的技术。

前苏联和美国在1960~70年代相继实施了无人探测器的月面软着陆,中国在2013年成为第三个成功实现这一计划的国家。印度也准备实施相关计划。关于日本的探测器,2005年“隼鸟号”曾在小行星丝川着陆后返回地球,而此次将是日本首次挑战在月球这类较大的天体上着陆。如果能成功,将成为日本向世界展示自身科技实力和制造能力的绝佳机会。

在商业航天领域,日本以发射气象卫星和科学卫星为主要,且大多是来自日本政府机构的订单。日本国内的航天产业的销售额约为3000亿日元。今后要实现发展有必要增加来自国外企业或政府的订单。


最早的月球探测器

三菱电机将制造日本首个月球表面小型无人探测器(资料图) 科技世界网

月球探测器是对地球的天然卫星——月球进行探测的无人航天器。

月球探测器采用飞越月球、击中月球(在月球上硬着陆)、在月球上软着陆、环绕月球、对月球土壤进行取样分析或对月球土壤取样返回地球等多种方式探测月球。

月球是离地球最近一个天体,相距有38.4万千米。天文学家早已用望远镜详细地观察了月球,对月球地形几乎是了如指掌。月球上有山脉和平原,有累累坑穴和纵横沟壑,但没有水和空气,昼夜之间温差悬殊,一片死寂和荒凉。尽管巨型望远镜能分辨出月球上50米左右的目标,但仍不如实地考察那样清楚。因此,人类派出使者最先探访的地外天体仍选择了月球。

美国最早于1958年8月18日发射月球探测器,但由于第一级火箭升空爆炸,半途夭折了。随后又相继发射3个先锋号探测器,均告失败。1959年1月2日,前苏联发射月球1号探测器,途中飞行顺利,1959年1月4日从距月球表面7500千米的地方通过,遗憾的是未能命中月球。这个探测器重361.3千克,上面装有当时最先进的通信,探测设备。它在9个月后成为第一颗人造行星飞往太空深处。月球1号发射两个月后的1959年3月3日,美国发射的先锋4号探测器,从距月面59000千米的地方飞过,也未击中月球。

从1958年至1976年,前苏联发射24个月球号探测器,其中18个完成探测月球的任务。1959年9月12日发射的月球2号,两天后飞抵月球,在月球表面的澄海硬着陆,成为到达月球的第一位使者,首次实现了从地球到另一个天体的飞行。它载的科学仪器舱内的无线电通信装置,在撞击月球后便停止了工作。1959年10月4日月球3号探测器飞往月球,3天后环绕到月球背面,拍摄了第一张月球背面的照片,让人们首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球软着陆的探测器,是1966年1月31日发射的月球9号。它经过79小时的长途飞行之后,在月球的风暴洋附近着陆,用摄像机拍摄了月面照片。这个探测器重1583千克,在到达距月面75千米时,重100千克的着陆舱与探测器本体分离,靠装在外面的自动充气气球缓慢着陆成功。

1970年9月12日发射的月球16号,1970年9月20日在月面丰富海软着陆,第一次使用钻头采集了120克月岩样口,装入回收舱的密封容器里,于24日带回地球。1970年11月10日,月球17号载着世界上第一辆自动月球车上天。1970年11月17日在月面雨海着陆后,月球车1号下到月面进行了10个半月的科学考察。这辆月球车重756千克,长2.2米,宽1.6米,装有电视摄像机和核能源装置。它在月球上行程10540米,考察了8千平方米月面地域,拍摄了200幅月球全景照片和20000多张月面照片,直到1971年10月4日核能耗尽才停止工作。1973年1月8日发射月球21号,把月球车2号送上月面考察取得更多成果。

最后一个月球24号探测器于1976年8月9日发射,1973年8月18日在月面危海软着陆,钻采并带回170克月岩样品。至此,前苏联对月球的无人探测宣告完成,人们对月球的认识更加丰富和完整了。


中国月球探测工程

三菱电机将制造日本首个月球表面小型无人探测器(资料图) 科技世界网

中国月球探测工程是指2003年3月由中国国家航天局宣布正式起动的月球探测计划。该计划的第一期工程命名为“嫦娥一号”工程,即研制和发射第一颗月球探测卫星,该工程有探月卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用五大系统组成。

首颗绕月探测的卫星叫“嫦娥一号”,根据设计要求,“嫦娥一号”的重量为2350公斤,有效载荷总重量130公斤,在轨运行寿命为一年。

“嫦娥”登月计划是中国月球探测工程的第一阶段的规划,包括“绕”、“落”、“回”三步,都是无人探测。其中“绕”月探测,计划在2007年发射“嫦娥一号”执行。“落”的部分,也就是发射探测器登月,放一辆月球车进行探测,目前尚未立项,但已申报规划,预计2010年前后实施。“回”的部分是发射带有返回器的着陆器到月球,并且把从月球上取得的样品放进返回器送回地球,预估2017年左右进行。后两步应该是“嫦娥二号”、“嫦娥三号”的任务。在完成这三个计划后,中国可能就会研究和实施载人登月的战略。

嫦娥三号探测器于2013年12月2日在中国西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭送入太空,2013年12月14日成功软着陆于月球雨海西北部,2013年12月15日完成着陆器巡视器分离,并陆续开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其它预定任务,取得一定成果。2013年12月16日,中国官方宣布嫦娥三号任务获得成功。嫦娥三号着陆器目前工作状态良好;巡视器在第二次月夜休眠前出现异常不能行走,尚未恢复但依旧存活。

2014年12月14日21时14分,嫦娥三号登陆月球已满一周年,北京航天飞控中心也实现了精心护航嫦娥三号着陆器月面安全工作一年的预定工程目标。

2016年1月5日上午,国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”,附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名,是以中国元素命名的月球地理实体达到22个。

自2013年12月14日月面软着陆以来,我国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长纪录。其拍摄的月面照片不久前首次公布。据悉,这些照片是人类时隔40多年首获最清晰月面照片,其中包含大量科学信息,照片和数据向全球免费开放共享。


印度发射首个月球探测器

三菱电机将制造日本首个月球表面小型无人探测器(资料图) 科技世界网


印度空间研究组织2008年10月22日用一枚极地卫星运载火箭将印度首个月球探测器“月船1号”发射升空。

此前,美国、俄罗斯、欧洲航天局、日本和中国已成功向月球发射探测器。

据“月船1号”项目负责人安纳杜拉伊介绍,“月船1号”升空后将首先在近地点240公里、远地点2.4万公里的椭圆形地球轨道上运行,以获得足够的速度。在脱离地球引力后,“月船1号”将点燃自身动力系统,经过一系列的姿态调整后到达月球引力区,先进入距月球表面1000公里的“捕捉轨道”,再慢慢调整到距月球表面100公里的稳定绕月运行轨道。

“月船1号”发射重量1.3吨,造价为39亿卢比(约合8300万美元)。“月船1号”携带印度自己研制的5个科学仪器和美国、欧洲国家提供技术和设备支持的6个科学仪器。这些仪器将对月球表面的化学、矿物、地形和重力场进行探测研究,寻找月球表面的稀有元素以及有机物。

“月船1号”计划绕月运行两年,在此期间还将释放一颗重约30千克的撞击探测器,为印度“登月计划”中下一步的月球车以及宇航员着陆做准备。

印度空间研究组织于2003年提出“登月计划”,共分3个阶段实施。“月船1号”的发射是第一步。印度在2011年实施“月船2号”项目,向月球发射绕月探测器,并使一个机器人车在月球表面实现软着陆。第三步,2025年实现印度宇航员登月。(如需转载,请注明来源自科技世界网)


新闻链接:

韩国:致力月球探测 渴望航天技术突破

中国计划全球首例探测器月球背面软着陆

美国月球探测器搭乘私企火箭升空 研究月球大气