从着陆缓冲机构信号装置到太空国旗 嫦娥四号上的“兰州制造”

　　从着陆缓冲机构信号装置到太空国旗 嫦娥四号上的“兰州制造”

12月8日2时23分，我国成功发射嫦娥四号探测器。□新华社照片

　　    记者 孙理

　　    12月8日凌晨，在西昌卫星发射中心，嫦娥四号探测器发射升空，标志着我国首次月球背面软着陆、月球巡视探测和月夜生存等方面取得重大突破，将在中华民族的科技丰碑上留下浓墨重彩的一笔。

　　    兰州空间技术物理研究所作为中国航天科技不可或缺的一份子，在这次举国欢庆的科学壮举中作出了不可替代的贡献。在嫦娥一号至三号上该所研制的科学装置就不可或缺，本次该所也有两大产品伴随嫦娥四号共同开启探月之旅。下面就让我们一起看看它们有什么重要的作用。

　　    探月“飞车”的“马车夫”着陆缓冲机构信号装置

　　    要想在“万里之外”的月球背面实现着陆探测器的“软着陆”谈何容易，航天工作者付出了巨大的努力，其中，由兰州空间技术物理研究所承担的“嫦娥四号着陆缓冲机构信号装置”起到了关键作用。这套装置由展开到位开关组件和落月信号装置组成，分别位于着陆缓冲机构的多功能支柱腿和着陆足垫内。如果把嫦娥四号比做一架“马车”，那它就像是一名忠实的“马车夫”，时刻认真观察着“马车”行驶不同阶段的状态，将展开到位信号、触月信号准确的传达给控制系统，从而确保着陆探测器能够安全平稳的在月球背面实现“软着陆”。

　　    月球背面的中国标识嫦娥工程用器表国旗

　　    你一定还记得2013年12月15日嫦娥、玉兔完美互拍,中国国旗首次亮相月球让全国人民震撼和欢呼自豪。2018年12月8日嫦娥四号发射升空成功把国旗带向了月球背面。为太空再次打上了“中国标识”。

　　    这面“太空国旗“有什么特别之处呢？兰州空间技术物理研究所的科研人员告诉记者，嫦娥四号月球探测器展示的国旗（以下简称探测器国旗）与地面上常见的国旗材料是完全不同的。常见的国旗材料一般有以下几种：化学纤维织物、丝绸、棉布等纺织品。当然也有以纸张、塑料等材料制作国旗的情况。然而探测器国旗则是由一种叫聚酰亚胺的有机高分子薄膜材料制作而成的。这种材料在-200℃到+200℃的温度环境下都可应用。所以说探测器国旗与地面上常见的国旗是完全不同的。

　　    除了制作国旗的材料不同，探测器国旗与地面上常见的国旗有什么主要区别？科研人员告诉记者，探测器国旗与常见的国旗有什么主要区别以及为什么会有这样的区别还得从国旗的使用环境说起。日常生活中我们会有这样一些经验：衣物不能在烈日下长时间暴晒，否则会褪色；衣物一般不能用热水洗涤，否则会变形；安放于室外的彩色广告牌经过一段时间的风吹日晒会褪色……诸如此类，这些现象非常普遍，究其原因，都是紫外线、温度等环境因素对材料的影响和破坏作用。地面上用纺织品等制作的国旗也会遇到类似的问题，悬挂于室外的国旗一段时间后颜色就变得没有那么鲜艳了，就得更换了。

　　    众所周知太空环境特殊，探测器国旗处于怎样的环境呢，或者说月球表面（月表）环境主要有哪些因素会对国旗产生影响呢？月球表面不存在大气，所以月球表面环境和空间环境（宇宙空间）是一样的。首先，月球表面的温差达到300℃以上，温度最低在-180℃以下，最高在+130℃以上；其次，月球表面因为没有大气，是真空状态；第三，太阳产生的紫外线非常强烈；最后，月球表面存在宇宙射线和高能粒子的辐照作用。再来看看地球表面环境，温差也就几十摄氏度，同时因为有大气层的保护，空间粒子和大部分紫外线都被隔绝了。所以说，月球表面环境和地面环境是完全不同的，非常苛刻，对材料有很强的破坏作用，地面常见国旗材料是无法经受月表环境考验的，很快会褪色、变形、甚至分解。而探测器国旗能够抵御恶劣的月表环境，不褪色，不变形。

　　    也许有人会问探测器国旗的颜色在月球上与在地面上一样吗？答案是肯定的，如果我们能够到达月球，会看到和地面上同样鲜艳的五星红旗。太阳光在穿过大气层到达地面时，人眼可以识别的可见光部分变化很小（略有吸收），可以认为可见光在大气层外（宇宙空间，包括月球表面）与地面是一样的，唯一的区别仅在于月表的可见光光照强度比地面略大一些，所以探测器国旗在月表对于可见光的反射情况与地面是相同的，我们看到的国旗颜色与地面上也是一样的。

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　　    嫦娥四号知多少——八大看点带你了解此次“嫦娥奔月”

　　    【据新华社电】12月8日2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程。关于此次“嫦娥奔月”，这八大看点你需要了解。

　　    看点一：将开展三大科学任务

　　    此次我国成功发射的嫦娥四号探测器，科学任务主要是开展月球背面低频射电天文观测与研究；开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究；试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

　　    看点二：开启人类首次月球背面软着陆探测之旅

　　    “因为没有别的探测器到过月球背面，所以不论是探地形还是探月壤成分，应该都是人类第一次获得的一手数据。”中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器项目执行总监张熇说。月球背面对于人类而言，更是“秘境中的秘境”，月球背面到底是啥样，嫦娥四号探测器将第一次身临其境去感触。

　　    看点三：备份变首飞

　　    此次发射的嫦娥四号探测器原本是嫦娥三号探测器的备份。在嫦娥三号圆满完成任务后，嫦娥四号被赋予了新的担当——实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。科研人员通过精心设计与研制，使嫦娥四号“脱胎换骨”，成为与嫦娥三号不同的全新航天器，备份变首飞。

　　    看点四：“零窗口”发射成功并进入到预定轨道

　　    随着嫦娥四号探测器“零窗口”发射成功并进入到预定轨道，至此，我国在西昌卫星发射中心发射升空的所有探月卫星，均实现了“零窗口”发射。“零窗口”指的是在窗口前沿，在预先计算好的发射时间，分秒不差将火箭点火升空。

　　    看点五：“金牌火箭”助力“嫦娥奔月”

　　    此次嫦娥四号探测器是由长征三号乙运载火箭发射升空的，此次发射也是长征三号甲系列运载火箭的第95次发射。长征三号甲甲系系列列火火箭箭由由长长征征三三号号甲甲、、长长征征三号乙、长征三号丙（长三甲、长三乙、长三丙）三种大型低温液体运载火箭组成，是长征系列运载火箭高强度、高密度发射的主力，是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列，也被授予了“金牌火箭”的荣誉。

　　    看点六：嫦娥四号具体会在哪里着陆登月？

　　    据中国航天科技集团五院嫦娥四号探测器副总师吴学英介绍，嫦娥四号的主着陆区为月球背面靠近南极一个叫冯·卡门撞击坑的地方。嫦娥四号着陆器在凸凹不平的地方软着陆，需要具有比嫦娥三号更准确的着陆精度。

　　    看点七：如何实现“地月通信”？

　　    对于落在月球背面、没有任何通信信号的嫦娥四号来说，通信显得难上加难。它无法像嫦娥三号那样直接和地球上的“亲人们”取得联系，“飞鸽传书”的任务就落到“鹊桥”中继卫星的肩上。通过早先发射并成功架设在地月拉格朗日L2点的中继卫星，实施与地面的通信信号“接力”，嫦娥四号才得以与地球保持联络。

　　    看点八：“嫦娥”为什么要去月球背面？

　　    月球背面干扰小，有利于科学探测。月球背面受到的电磁波干扰较小，能监听到地球上无法获取的微弱宇宙信号，利于进行宇宙辐射探测、宇宙起源探索等科学研究。在未来，月球背面或许可以用来建立星际探索中转基地。