在有关Yutu-2号漫游车在月球表面行驶的数据的背景下,人们对manifest娥四号固定着陆模块上发生的事件和实验的兴趣不那么明显,因为在那里已安装了用于研究空间环境的科学设备,还进行了复杂的实验。
下一个十年将是对月球表面进行广泛探索的时期,有趣的发现等待着我们,人类将再次在月球上行走。
到目前为止,科学家和工程师正在这样做-像这样:


但是现在,在地球上,在中国航天技术研究院的生产车间和实验室中,有关制造,测试和准备发射新月球舱的工作正在紧锣密鼓地进行中,每个工作舱都带来了一个现役人员降落在月球上的现实,而不仅仅是受控的机器人站和漫游车。


中国28年的登月计划历史中国月球探索简史:1991年:中国航天工业专家提议启动自己的(包括独立于其他国家的)月球探测计划。
1998年:中国科学家开始计划“月球”计划,讨论研究细节并自行确认太空飞行任务的可行性,克服了最初阶段出现的第一个科学和技术问题。
2004年1月:正式启动名为“ C娥”的中国月球探索计划(以纪念中国月球女神)。 计划发射到月球轨道上的第一颗自动卫星称为Chang娥一号。 该国雄心勃勃的登月计划包括三个阶段:无人探索月球,将人们送往月球并在月球上建立基地。
2007年10月24日:带有the娥一号卫星的Changzheng-3A助推火箭从中国Sichan航天中心成功发射。
2007年11月7日:Chang娥一号卫星成功进入200公里高度的127分钟月球轨道。
2008年10月:“ e娥二号”计划第二阶段的开始已得到中华人民共和国国务院的正式批准。
2008年11月12日:中国发布了第一张基于data娥一号数据的完整月球表面图。
2009年3月1日:中国登月任务的先驱,娥一号卫星进行了为期16个月的轨道飞行,通过在月球表面受控下落,完成了工作。
2010年10月1日:带有the娥2号卫星的Changzheng-3S助推火箭从Sichan中国太空港成功发射,然后the娥2号卫星进入了100分钟高度的118分钟月球轨道。
2011年7月9日:Chang娥二号卫星离开月球轨道到达日地系统的拉格朗日L2点(距地球150万公里),以进行科学实验。
2011年8月25日:历时77天,journey娥二号卫星进入了L2轨道。
2012年2月6日:中国发布了更新的更详细的月球地图,该地图是根据the娥二号卫星的数据创建的。
2013年7月14日:'娥二号卫星已成为太阳系中的人造小行星,距地球5000万公里。
2013年12月3日:带有the娥三号发射站的Changzheng-3V助推火箭从中国Sichan航天中心成功发射。
2013年12月14日:Chang娥三号着陆器在月球可见侧的彩虹湾火山口中着陆。 e娥三号着陆器载有中国第一架月球车“雨兔”。
2014年1月25日:在复杂的月球表面上克服了114.8米的距离后,Yut漫游车在技术上被固定(由于碰撞而导致元素失效)。
2014年10月23日:借助Sichan Cosmodrome的Changzheng-3C运载火箭发射了Chang娥5T1自动月球站。 该项目的目标是测试下降后的运载工具返回地球,以便在the娥五号任务中进一步使用该技术。
2014年10月31日:与服务模块分开的the娥5T1号下降飞机进入地球大气层,在内蒙古自治州的科顺·雪兹文进行了软着陆。
2016年2月18日:Chang娥三号着陆器在农历28天后仍继续正常运行,超过了预计的设计硬件寿命。
2016年12月14日:the娥三号着陆模块在月球表面上工作了三年,这是着陆器在月球表面上操作的创纪录时间。
2018年5月21日:从西昌中国航天局发射了Tseyuqiao中继卫星(第四十座桥),这是组织地球与月球另一侧之间通信的必要条件。
2018年6月14日:Tseyuqiao卫星中继站进入了距月球约65,000公里的地月系统Lagrange点L2周围的轨道,成为世界上该轨道的第一颗通信卫星。
2018年12月8日:从中国Sichan航天中心成功发射了带有the娥4号站的长征3B助推火箭。
2019年1月3日:Chang娥四号着陆器在月球另一侧的卡曼陨石坑中着陆。 '娥四号着陆器包含第二个中国月球车“雨兔2”,这是“雨兔”流浪者的现代化类似物。 Chang娥四号任务人员现在继续正常运转。
2019-2020年:预计将执行the娥五号任务,其最大的目标是向地球输送至少两公斤的月球样品。

在月球车“ Yutu-2”的背面走线-农历初一的轨迹:

中国的月球探索计划目前处于什么阶段,接下来将发生什么? 在这里,您可以从这些关于the娥四号任务的奇妙幻灯片中学习:

实际上,如果您按照自己的步骤去爬山,虽然可以慢慢到达顶峰,但是现在您可以将新人们带到顶峰,而他们在第一步上所花费的时间要少得多。
中国科学家和工程师也将月球研究计划分为几个阶段和步骤。 此外,他们进一步传播了在执行每个阶段的决策以开发新阶段的过程中获得的所有经验。 现在,这是月球探索的第四次迭代。 不久,第五次-一次返回地球的自主探险。
而且,当您拥有自己的助推火箭(长征系列(长征)),
自己的宇宙运动 ,全天候工作并为自己的工作感到自豪的高素质工程人员时,每年太空月球发展的技术“团块”就变得越来越激烈速度,发展势头并为其创作者开辟新的视野和机会。

但是,这是我的第四个任务,我必须使用先前解决方案的所有功能,并有机会首先在月球的另一侧实施:
- 使用中继卫星组织数据传输通道“月球地球的背面”;
- 使用跟踪,遥测和传输控制子系统对车辆下降到地面进行全面控制(TT&C-跟踪,遥测和命令子系统)。

研究月球远端的主要问题之一是与通信组织有关的问题,因为月球远端的设备无法直接从地球进行通信,因此需要单独的通信卫星来中继信号。
Tseyuqiao卫星中继站(四十桥)于2018年5月21日发射,在一个特别引力稳定的拉格朗日点Earth-Moon L2周围的晕圈轨道上运行,它可以随时保持对地球和月球背面的直接可见性用于MCC与the娥四号项目模块之间的数据交换。

此外,在Tseyuqiao转发器卫星上安装了带有三个五米长天线的低频光谱仪(中继LFS),记录了来自早期宇宙的低频无线电发射,这使得研究其结构成为可能。

月球与地球的背面连接的组织:

'娥四号登月任务的飞行时间表:

月球的背面更容易掉落在陨石中,因此那里的地形非常复杂,这会造成异常着陆的高风险,这可能导致在月球着陆期间翻滚或完全失去着陆模块。
为了执行Chang娥四号任务,我们选择了一个相对安全的着陆点来登陆Karman陨石坑,该陨石坑内的地面平坦。

在设计阶段,artificial娥四号着陆器的车载计算机系统中引入了人工智能技术,这使各个项目模块变得比以前推出的更加智能,更加自治。
在Chang'e-4下降模块的组件上安装了一系列特殊的传感器和摄像机,这些传感器可以测量速度和距离的各种参数,还可以实时处理3D图像,以便在着陆过程中,机载系统可以自行分析和调整有关情况的参数和数据,包括有关当前位置,角度和相对于地面的倾斜度的信息,可快速识别地面上的不稳定(危险)元素(石头,小坑)并能够躲避 从此类障碍物到自动操作着陆过程中无需操作员干预地球的极端返回点。

2019年1月4日,在完成成功的着陆程序的所有阶段并与Chang娥四号设备(着陆模块和流动站)安装了独立的通信通道之后,探索月球远端的时代开始了。

e娥四号任务的设备开始发送月球表面的照片:

'娥四号着陆模块和Yutu-2漫游车配备了特殊的相机,光谱仪,雷达,探测器和剂量计,包括中国和国际:

国际科学设备:

使用the娥四号飞行任务的仪器收集的科学数据将传输到一个特殊的太空研究中心和国家天文台,在这里,所获得的数据将被识别,通过实验进行分类,存储,分析并传输到研究实验室和科学院。

在不久的将来等待我们的是什么?'娥五号任务带有可返回地球的模块,它将为新的研究和发现提供数千克的月球土壤。

然后...月球杆将成为一个新的研究领域-这些是the娥六号(7-8)任务,其中一些计划在2030年之前实施。

所有这些开发,项目以及多年的劳动和飞行的最高点应该是一个成熟的太空月球站(包括轨道舱,地面结构和基础设施):

但是在计划下一个十年的活动之前,有必要找到许多复杂的太空问题的答案,其中一些可以借助安装在the娥四号着陆模块,Yutu-2漫游车和直放站卫星上的科学仪器来解决。 Tseyutsiao”。
低频光谱仪(LFS)-安装在the娥四号着陆模块和Tseyuqiao中继卫星上。地球上有一个电离层,很难从太空接收低频无线电信号。 为了接收和分析众多遥远天体发出的微弱信号,必须在外层空间进行这种射电天文学实验,以帮助我们研究恒星,星系和宇宙的起源和演化。

近地轨道上类似实验的数据和结果对地球表面的电磁干扰也很敏感,但月球背面的地球没有此类干扰。
e娥四号任务同时涉及:- LFS中文低频光谱仪,安装在Chang娥四号着陆模块上;
- 荷中低频频谱仪LFS,安装在卫星中继器“ Tseyuqiao”(荷兰-中国低频探测器(NCLE))上。
LFS(低频光谱仪)旨在研究太阳耀斑和太阳活动,现已用于in娥四号任务,对宇宙,太阳和其他天体进行低频射电天文观测。
但是,由于Chang娥四号模块还发出许多低频电磁信号,因此使这些观察变得复杂。 根据工程师已经从the娥四号着陆模块上收到的数据,要消除它们的干扰并隔离来自宇宙特别是来自太阳的低频无线电信号,还有许多工作要做。
因此,对来自月球表面的光谱仪数据与卫星中继站上的光谱仪数据进行分析和比较,可以使我们获得关于此问题的更易理解的科学图片。
LFS低频光谱仪的外部是三个五米长的天线。




LFS低频光谱仪的主要特点和设计:

Tseyuqiao转发器卫星上的低频光谱仪的主要特性和设计:
由基尔大学的科学家创建的德国中子剂量计(LND)安装在the娥四号着陆模块上。
毕竟,月球上没有大气层,宇宙辐射直接轰炸了月球表面。 由于宇宙射线粒子与月球表面物质之间发生反应,形成了伽马辐射和中子,其发射率高于质子,电子和光子的发射率,并且它们的辐射对表面上的活生物非常有害(未来的月球站的机组)。

计划使用the娥四号LND剂量计,调查月球辐射情况,并收集可用于将来对有人居住的月球基地进行辐射防护的数据。
LND剂量计的主要特点:
瑞典科学仪器ASAN(中性粒子高级小型分析仪)是中性粒子的小型分析仪,安装在Yutu-2流动站上。
太阳风的质子和离子直接不受干扰地影响月球表面,与月球表面碰撞并反射,从而产生能量中性原子(ENA)和其他粒子。
高能中性原子(ENA)是一种能量中性原子(当来自星际空间的“随机”原子与带正电的离子碰撞时会形成,该带正电的离子会在太阳系周围高速运动。能量中性原子)。
同时,日光在月球的一侧产生正电荷,而等离子体在月球的另一侧产生负电荷。 在这些效应的交界处,静电力将月尘撒入太空。
因此,由电荷喷射并反射的月球土壤颗粒会离开月球表面。 对这一过程的研究对于理解月球层以及其他空间物体(小行星等)的类似层形成中的各种机制非常重要。

ASAN的主要功能:
但是,所有这些科学设备如何控制,传输数据,接收功率呢?'娥四号着陆模块处科学设备的通信和数据传输方案:

其中:
-LFS-低频光谱仪;
-LND-月球着陆器中子学和剂量学;
-TCAM-地形相机;
-LCAM-着陆相机。
Yutu-2流动站上科学设备的通信和数据传输方案:

其中:
-LPR-月球穿透雷达;
-ASAN-先进的中性小型分析仪;
-VNIS-可见和近红外成像光谱仪;
-PCAM-全景相机。
在不同时间,月球远端的the娥四号着陆点的LRO(美国宇航局月球探测器)在月球上拍摄的比较照片(照片中的下降模块和流动站离登陆点更远):


the娥四号任务的MCC提供的有关Yutu-2漫游车实际轨迹的新数据-该地图显示了凹坑和陨石坑,其倾斜度是漫游车要谨慎避免的。

Yutu-2漫游车的车轮在月球表面上的车辙和痕迹将在那里至少保留数十万年。

如果今天的月球任务设备设计受到干扰,它们会干扰月球设备的运行,那么许多已经在地球上解决的问题将变得非常复杂和致命。
只有热衷于太空的人才能预见并了解降落器和流动站还需要做什么,以便他们在艰难的月球条件下工作而不会发生重大故障,尤其是在任务的最关键时刻。
中国航天技术研究院的工程师和员工团队参加了e娥四号飞行任务:


